О чем говорят характеристики акустики?

О чем говорят характеристики акустики?

Вы можете потратить много времени на сравнение колонок в поисках «лучшей». Даже в линейке продуктов одного производителя есть тонкие и очевидные различия между акустическими системами. Некоторые из этих различий видны не вооруженным глазом, в то время как другие  кроются в секретных списках спецификаций. С ценами на акустику от тысяч до миллионов рублей эти различия должны иметь решающее значение, не так ли? Да! Как вы можете догадаться, некоторые детали важнее других. Понимание того, как характеристики акустической системы влияют на ее звучание, имеет решающее значение для выбора правильных колонок. По мере того, как вы погружаетесь в детали и характеристики акустики, помните о том, что качество звука колонок напрямую и в значительной степени зависит от комнаты, в которой они расположены. Очень подробно этот вопрос мы рассмотрели в статье «Совместная жизнь АС и помещений». Поскольку сейчас большие тексты никто не читает, мы сосредоточимся только на наиболее распространенных характеристиках акустических систем, тем более мы давно опубликовали подробную статью «Акустическая система (Общие понятия и наиболее часто задаваемые вопросы)».

Тип акустических систем

Пассивная и активная:

Пассивные колонки (а это большинство колонок) требуют отдельных усилителей мощности и не могут напрямую работать от компьютера или смартфона, тогда как активные громкоговорители имеют встроенные усилители мощности и на них могут подаваться линейные сигналы генерируемые большинством аудио проигрывателей и компьютеров, например звук через выход на наушники в вашем смартфоне.

2-полосная и 3-полосная:

Двухполосные колонки делят входящий звуковой сигнал на две частотные зоны, которые подаются на два отдельных драйвера. Например, двухполосная акустика может иметь от 60 Гц до 3 кГц, идущие на широкополосный громкоговоритель, при этом частоты от 3 кГц до 18 кГц направляется на твитер.

Трехполосные колонки делят входящий аудиосигнал на три частотные зоны, которые подаются на три отдельных драйвера. Например, трехполосная акустика может подавать от 60 Гц до 300 Гц, на низкочастотный громкоговоритель, от 300 Гц до 3 кГц, подавать на среднечастотный драйвер, и от 3 кГц до 18 кГц, направлять на твитер.

Амплитудно-частотная характеристика (Frequency response)

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) динамика, измеренная в герцах (Гц), показывает вам, насколько точно он преобразует частоты входного сигнала. Обычно встречаются такие характеристики, как от 60 Гц до 18 кГц. Это означает, что он может передавать частоты в этом диапазоне с определенной степенью точности. Фактически, частоты вне этого диапазона, такие как 30 Гц или 19 кГц, не будут воспроизводиться динамиком или не будут слышны. Однако характеристика диапазона частот описывает лишь часть правды. Важно знать степень точности, выраженную как вариация +/- децибел. Частотная характеристика от 20 Гц до 20 кГц при +/- 20 дБ означает, что между входными и выходными сигналами на определенных частотах может быть разница в 20 дБ. Характеристика от 20 Гц - 20 кГц при +/- 3 дБ означает, что между входными и выходными сигналами на определенных частотах должно быть не более 3 дБ. Последнее, очевидно, более точно.

Звуковое давление или SPL (Sound Pressure Level)

Этот показатель указывает на самый высокий уровень звукового давления, который может выдать динамик перед тем, как начнет работать с определенным количеством искажений. Проще говоря это самый громкий звук, который вы можете услышать «чисто». Динамики с высоким максимальным SPL полезны для громкого воспроизведения звука, что характерно для концертных громкоговорителей (PA), студийных мониторов среднего и дальнего поля, а так же для большой домашней акустики Hi-End класса.

Класс усилителя (для активных динамиков)

Класс усилителя обозначает его топологию или принцип работы, который выходит за рамки данной статьи. (Подробнее о классах усилителей мощности) Вместо этого давайте сравним их аудио характеристики. Наиболее распространенными классами являются A, B, A / B и D. Усилители класса A демонстрируют низкое искажение и шум, но не очень эффективны. Усилители класса B очень эффективны, но дают больше искажений и ухудшают качество сигнала. Усилители класса A / B более эффективны, чем Class-A (но менее эффективны, чем Class-B), и имеют низкое искажение и шум. Усилители класса D являются наиболее эффективными, но традиционно склонны к высокочастотным потерям и разнообразному качеству звука, хотя эти усилители постоянно совершенствуются.

Усилитель и мощность колонок

Измеряемый в ваттах, этот показатель характеризует максимальную электрическую энергию, которую может использовать усилитель или динамик перед перегрузкой. В бытовой аппаратуре обычно встречаются значения 50 Вт, 100 Вт и выше. Тем не менее, одна только мощность – незавершенная сентенция. Как правило, она измеряется либо в пиковых либо в RMS-значениях, но многие производители не сообщают вам, каким образом была измерена мощность. Существует огромная разница. Пиковые значения - это кратковременные (пиковые) показатели мощности, а значения RMS - непрерывные длительные показатели. Пиковое значение громкоговорителя будет значительно выше, чем его среднеквадратичное значение. На бумаге колонка мощностью 600 Вт кажется более впечатляющей, чем модель мощностью 400 Вт, но это не правда, если показатель первой колонки составляет 600 Вт пикового / 300 Вт RMS, а второй - 400 Вт RMS / 800 Вт пикового.

Частота кроссовера

Частота кроссовера указывает точку, в которой входной сигнал разделяется на отдельные зоны, которые питают разные усилители и / или драйверы. Это не обязательно диктует качество, но это говорит о том, как распределяются частоты на динамиках колонки.

Размер вуфера

Как правило, большие вуферы (низкочастотные динамики) могут создавать более низкие частоты. Таким образом, вы можете обнаружить, что частотный отклик некоторых 8-дюймовых громкоговорителей останавливается на частоте 65 Гц, а диапазон 10-дюймового динамика может простираться до 50 Гц. Хотя преимущества колонок с большими вуферами желательны, их более существенный форм-фактор не всегда физически совместим с небольшими пространствами.

Сопротивление (Impedance)

Импеданс - это уровень сопротивления потоку электрического сигнала, который измеряется в Ом. Без углубления в основы электротехники можно сказать, что импедансом называется полное электрическое сопротивление акустической системы (включая и кроссоверы, и динамики), в состав которого в виде довольно сложной зависимости входит не только привычное всем активное сопротивление R (которое можно измерить обычным омметром), но также и реактивные компоненты в лице емкости C (емкостное сопротивление, зависящее от частоты) и индуктивности L (индуктивное сопротивление, также зависящее от частоты).

Более предпочтительной в общем случае является акустическая система с более высоким номинальным сопротивлением, поскольку такая акустика представляет собой более легкую нагрузку для усилителя и, следовательно, гораздо менее критична к выбору последнего.

Именно поэтому сопротивление громкоговорителя должно соответствовать импедансу усилителя.

Чувствительность (Sensitivity)

Чувствительность динамика - это показатель того, насколько хорошо динамик преобразует мощность усилителя в акустическую энергию. Другими словами, насколько громким будет динамик при заданной мощности усилителя. Чувствительность это уровень звукового давления, развиваемого акустической системой на расстоянии в 1 метр от рабочего центра акустической системы при напряжении на клеммах в 2.83 Вольта (т.е. напряжении, необходимом для рассеивания 1 Ватта на 8-ми омном резисторе). Если сигнал с одним и тем же напряжением подается на колонку с низкой чувствительностью и колонку с высокой чувствительностью, акустика с низким показателем чувствительности даст более низкий уровень звукового давления, чем высокочувствительный динамик. Таким образом, громкоговорители с низкой чувствительностью обычно дают более низкие максимальные значения SPL. В двух словах, при прочих равных, колонки с высокими показателями чувствительности будут играть громче, чем колонки с низкими показателями.

Коэффициент Нелинейных Искажений (THD)

КНИ это аббревиатура от Коэффициент Нелинейных Искажений (Total Harmonic Distortion), который указывает на уровень искажений входного сигнала. Сравнивая показатели воспроизведения чистого сигнала который подают на колонки с сигналом на выходе получают значения КНИ. Более низкие значения КНИ всегда лучше. Поскольку коэффициент нелинейных искажений измеряется в процентах, наименьшее значение будет предпочтительнее.

Диаграмма направленности (Polar response)

Диаграмма направленности (или полярная характеристика) — это зависимость амплитуды акустического поля в дальней зоне от угла между акустической осью и направлением конкретного луча. Акустическая ось — прямая, проведенная через акустический центр в направлении максимума диаграммы направленности. Иными словами диаграмма направленности указывает оптимальную зону слышимости покрываемую динамиком. Акустические системы с диаграммой направленности 90° по горизонтали и 90° по вертикали охватят большее количество людей в различных положениях, тогда как узконаправленные динамики с покрытием 45° по горизонтали и 30° по вертикали позволят более точно направить звук в желаемую цель.

Заключение

Надеемся, что производители продолжат указывать подробные спецификации своей продукции и такие люди, как вы, продолжите на них ориентироваться. Помните, что факторы, которые наиболее существенно влияют на результирующее качество звука - это тип акустической системы, частотная характеристика и класс усилителя.