Акустическая система - NiNa.Az

Акусти́ческая систе́ма (АС) — устройство для воспроизведения звука, конечное звено усилительного тракта (источник — усилитель — АС); состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

4-полосная акустическая система

Акустическая система Radiotehnika S-30B

Количество полос

Акустическая система может быть однополосной (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосной (две и более головок, каждая из которых создаёт излучение в своей частотной полосе).

Устройство 2-х полосной акустической системы

Однополосная система не позволяет добиться качественного звука во всей полосе частот ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы во всём воспроизводимом диапазоне слышимых человеком звуковых частот (20 — 20 000 Гц). Также — высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя, вызваны эффектом Доплера.

В многополосных системах спектр всех слышимых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов, посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне. Таким образом достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот.

• 2-полосная схема (НЧ/СЧ + ВЧ динамик)
• 3-полосная схема (НЧ + СЧ + ВЧ динамик)
• 2,5-полосная схема (СЧ/НЧ-динамик озвучивает как низкочастотную, так и среднечастотную области; НЧ динамик лишь «помогает» первому на самых нижних регистрах, но не замещает его в этом диапазоне. Зачастую, в экономических целях, производителями применяются оба динамика одного типа, регулируя разделительную полосу фильтрами)
• 4-полосная схема

Акустическое оформление

Схема устройства фазоинвертора

• Открытый ящик (акустический щит/экран); также «активный корпус»)
• закрытый ящик (также с вариантами дополнительной акустической нагрузки^{[прояснить]})
  • Push-pull
  • Isobarik (tunnel, clamshell, planar)
• система с фазоинвертором
  • оформление Jensen-Onken
• система с ПАС («вариовент»)
• система с лабиринтом
• рупор
  • TQWP (англ. tapered quarter-wave pipe — «расширяющаяся четвертьволновая труба»; или же Труба Войта (по имени изобретателя Paul Voight))

также при этом могут применяться «», резонатор Гельмгольца и пр.

Активные и пассивные системы

Акустические системы подразделяются на пассивные (состоят только из излучателя и кроссовера) и активные (содержат также усилитель мощности).

Усилитель встраивают внутрь акустической системы по трем причинам:

• облегчается согласование усилителя и излучателей по мощности и другим параметрам, вопросами согласования занимается производитель акустической системы, а не конечный потребитель
• уменьшается стоимость системы, так как нет необходимости в отдельном корпусе для усилителя и мощность усилителя (определяющая его стоимость) не завышена
• нет необходимости в кабеле большого сечения (в случае, если усилитель находится в каждой акустической системе)

однако есть и недостатки:

• затрудняется обслуживание усилителя, так как акустическая система может быть установлена в труднодоступном месте (например, быть подвешена на некоторой высоте)
• в случае мощных акустических систем усилитель обычно устанавливается в каждую систему, что требует в сравнении с пассивной стереосистемой двух блоков питания вместо одного, что увеличивает стоимость
• в случае большого расстояния между акустической системой и источником звука требуется принимать специальные меры по защите сигнала (поднимать его уровень и использовать балансное подключение)

Таким образом, активные акустические системы обычно используются для персональных компьютеров, озвучивания небольших концертных площадок, дискотек, в студийных мониторах. Пассивные чаще встречаются в домашних акустических системах, а также при озвучивании больших площадок.

Подключение

Для подключения пассивной акустической системы к усилителю обычно используют следующие типы соединений:

• Клеммы или зажимные колодки — в основном домашние акустические системы и системы небольшой мощности
• Разъёмы типа Speakon — профессиональные системы большой мощности.

Активные акустические системы обычно подключаются к источнику звука с помощью:

• Разъёмов типа Jack 3,5 мм, RCA — бытовые акустические системы
• Разъёмов типа Jack 6,3 мм, XLR — профессиональные акустические системы

В современных домашних кинотеатрах используются также беспроводное соединение с использованием передатчика и радиоприёмника, настроенного на нужную частоту.

Акустические системы с трансформаторным входом

Если расстояние между усилителем и пассивной акустической системой превышает несколько десятков метров, потери мощности в соединительных проводах достигают значительной величины. Поэтому для озвучивания больших площадей и объектов применяются специальные трансляционные усилители и акустические системы. На выходе трансляционного усилителя имеется трансформатор, повышающий в несколько раз выходное напряжение звукового сигнала, а трансляционные акустические системы содержат понижающий трансформатор с таким же соотношением витков, что и в усилителе.

Недопустимо подключать к трансляционному усилителю обычные акустические системы без трансформатора, это приведёт к выходу их из строя.

См. также

• Громкоговоритель
• Сабвуфер
• Студийный монитор
• Сценический монитор
• Линейный массив
• Электроакустика

Примечания

1. Там, где живут басы Архивная копия от 29 сентября 2013 на Wayback Machine // Next-Sound.ru
2. Описание конструкции Jensen-Onken Архивировано 6 января 2013 года.
3. Проект TQWP — от начала и почти до конца  (неопр.). Дата обращения: 16 сентября 2018. Архивировано из оригинала 16 сентября 2018 года.
4. Беспроводные акустические системы для домашнего кинотеатра  (неопр.). Дата обращения: 16 ноября 2011. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года.

Комментарии

1. В многополосных системах имеет принципиальное значение правильная фазировка динамических головок (производители динамических головок обычно маркируют их клеммы знаками «+» и «-», эти же знаки присутствуют на электрической принципиальной схеме АС). В большинстве случаев головки включаются синфазно, то есть в каждый момент времени диффузоры всех головок должны смещаться в одном (!) направлении (внутрь или наружу).
2. «Активный корпус» — решение проблемы с недостатком нижнего баса у щита; при этом за щитом напротив динамика устанавливается колонка/динамик или много маленьких колонок, которые в гасят звук, идущий от динамика назад. При этом отдача от осн. динамика немного падает
3. резонатор Гельмгольца настраивают на основную резонансную частоту акустической системы — он работает как заградительный фильтр, дабы убрать нежелательный пик на этой частоте. Конструктивно представляет собой отсеки определенных размеров в нижней части колонки, которые сообщаются с основным объемом колонки через отверстия в горизонтальной перегородке; от размеров резонаторов, диаметров и длины (толщины перегородки) этих отверстий зависит частота настройки резонатора, а, следовательно, и результирующая АЧХ акустической системы.
4. Клеммы и зажимные колодки как акустических систем, так и усилителей, маркируются (обычно цветом: красная клемма АС должна соединяться с красной клеммой усилителя, и т. д.), чтобы обеспечить синфазность подключения всех АС, образующих многоканальную звуковоспроизводящую систему, что необходимо для правильного воспроизведения стерео- и многоканальных записей.

Литература

• Скучик Е. Основы акустики. В 2-х томах. — 1976.
• Бытовая электроакустическая аппаратура.
• Иофе В.К. Бытовые акустические системы.