Выбор акустической системы для домашнего кинотеатра

Основные параметры акустических систем

Конфигурация акустики

Этим термином называют количество колонок акустической системы (соответственно, каналов усилителей мощности, работающих на АС). Для пользователя со средним финансовым состоянием больше подойдут бюджетные решения в виде классической конфигурации 5.1. yamaha ns-6490. Она содержит 4 сателлита - 2 фронтальных колонки и 2 тыловых, центральную колонку и сабвуфер. Есть и более изощренные решения типа 7.1, 9.1 и 9.2. и даже еще выше. Но их стоимость явно не оправдывает их качества и является скорее маркетинговым ходом, на который раньше покупались малиновые пиджаки по поводу того, что не купил что-то в другом месте, где оно стоит на порядок выше. 

Мощность акустики

Если акустика выполнена в виде пассивных колонок, то есть, не содержит встроенных усилителей, то под ее мощностью подразумевается номинальная мощность, которую должны развивать внешние усилители. Производители акустических систем обычно указывают так называемую среднеквадратичную мощность (RMS) своих изделий. Это та мощность, при которой акустика способна работать долгое время, не вызывая повреждений излучателей. Есть также понятие «китайской мощности», этим термином принято называть пиковую мощность (PMPO), которую акустика может выдержать кратковременно, как правило, не более одной секунды. Это значение может значительно превосходить значение RMS. В случае встроенных усилителей мощностью акустики называют номинальную мощность усилителей. 

Основным критерием выбора мощности акустики является площадь озвучиваемого помещения. Приведенные ниже значения полной номинальной мощности некоторым могут показаться чересчур завышенными, но следует заметить, что хороший запас по мощности просто необходим для неискаженной передачи пиков сигнала. Итак, при площади помещения не более 17 кв. м. достаточной считается мощность в 60-80 Вт, если площадь составляет от 20 до 30 кв.м., то нужно ориентироваться на мощность 100 Вт, а при больших площадях мощность должна составлять 150 Вт и более. Значения даны в расчете на один канал.<

Чувствительность акустики

Это параметр характеризует звуковое давление, которое акустика способна развивать на расстоянии 1 м при подводимой мощности 1 Вт на частоте 1000 Гц. Измеряется этот параметр в децибелах. Например, если его значение равно 90 дБ, это значит, что при подаче сигнала мощностью 1 Вт на этой частоте колонка может развить звуковое давление в 90 дБ на расстоянии от нее 1 м. Для большинства акустических систем значение чувствительности лежит в диапазоне от 84 до 102 дБ. Чем большее значение имеет этот параметр, тем выше громкость звучания акустики при одной и той же мощности сигнала, и тем меньшая нужна мощность усилителя для получения такого же уровня громкости. Только следует учитывать, что чувствительная акустика может быть легко повреждена слишком мощным усилителем.

АЧХ и частотный диапазон

АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) - это график, показывающий зависимость от частоты воспроизводимого сигнала создаваемого акустикой звукового давления. В идеальном случае она должна иметь вид прямой линии в рабочем диапазоне частот. Однако любая акустика не является идеальной, и ее АЧХ на различных частотах может иметь подъемы и спады. Тут и возникает связь АЧХ с частотным диапазоном, так как неравномерность АЧХ различная на разных участках звукового диапазона звуковых частот. 

Общепринято считать, что слуховой аппарат здорового человека способен различать звуки с частотами от 20 Гц до 20 кГц, но эти значения сугубо индивидуальны, поскольку, например, с возрастом у людей снижается чувствительность к высоким частотам, и это сказывается на разборчивости речи. К тому же, звуковой сигнал может содержать частоты, выходящие за пределы слышимых человеком звуков, и правильное их воспроизведение приводит к необходимости расширения частотного диапазона. Также следует заметить, что применение в акустике домашнего кинотеатра сабвуфера, который воспроизводит звуки низкой частоты (от 2 до 250 Гц), не требует от остальных колонок хорошей АЧХ на таких частотах. Таким образом, рабочий диапазон частот акустики – это частотный диапазон, в котором неравномерность АЧХ не превышает указанного значения.

Гармонические искажения

К сожалению, самому механизму преобразования электрического сигнала в звуковое давление присущ один недостаток – при воспроизведении некоторой частоты образуются ее гармоники – звуки с частотами, кратными основной. Будет совсем неплохо, если кроме других параметров акустики ее производитель укажет так называемый коэффициент гармонических искажений (THD). Его задают процентами или децибелами, и также соотносят с частотным диапазоном. Чем меньшее значение имеет этот параметр, тем более качественный звук способна породить акустика.

Акустическое и конструктивное оформление

По своему акустическому оформлению звуковые колонки могут быть трех типов:

Закрытая колонка;

Колонка с фазоинвертором;

Колонка с лабиринтом.

Каковы же их достоинства и недостатки? Звуковой излучатель (динамик) преобразует электрический сигнал в колебания воздуха с помощью диффузора, причем эти колебания возникают при его движении в обоих направлениях – в прямом (к слушателю) и обратном (от него). В связи с особенностями распространения звуковых волн акустическое оформление сказывается очень заметно в области низких частот. Существует такое понятие, как резонансная частота динамика, определяемая массой и упругостью подвижной механической системы – диффузора. Ниже этой частоты отдача динамика имеет резкий спад, поэтому, чем она ниже, тем более низкие частоты способен воспроизвести динамик.

Самое простое акустическое оформление представляет собой закрытый наглухо ящик, имеющий отверстие для прямого излучения звука. Обратное движение диффузора наталкивается на упругость воздуха, заключенного в объеме ящика, что обязательно дает повышение резонансной частоты динамика. Помимо этого, падает мощность излучения из-за невыхода во внешнее пространство звуковых волн от обратного движения диффузора. В связи с этим закрытое акустическое оформление используют в самых простых и дешевых конструкциях акустических систем.

Для улучшения отдачи акустики на низких частотах обычно прибегают к двум другим акустическим оформлениям. Фазоинвертор представляет собой конструкцию, в которой кроме отверстия для прямого излучения звука в открытое пространство, имеется второе отверстие для выхода колебаний воздуха от тыльной стороны диффузора. Обычно перед этим отверстием внутри корпуса устанавливается жесткая труба, настроенная на резонансную частоту НЧ-головки. 

Лабиринт отличается от фазоинвертора наличием внутренних перегородок, которые формируют канал для звуковых колебаний от тыльной стороны диффузора. Длина лабиринта выбирается близкой к половине длины звуковой волны самой низкой частоты. При этом условии фаза излучения тыльной стороны диффузора в выходном отверстии лабиринта будет совпадать с фазой излучения его передней стороны.

Как фазоинвертор, так и лабиринт способствуют улучшению воспроизведения низкочастотной части звукового диапазона. Большая часть нынешних сабвуферов и широкополосной акустики для домашнего кинотеатра выполняется в виде фазоинверторов, что объясняется их большей простотой и меньшей стоимостью.

В области высоких частот главную роль отдают диаграмме направленности. Это связано опять-таки с особенностями распространения звуковых волн этих частот. А они таковы, что звуковые волны высокой частоты имеют свойство сильно затухать в стороне от направления излучения. Их затуханию также способствуют различные препятствия в виде перегородок и мягкой мебели. Необходимо также знать, что неширокая диаграмма направленности ВЧ-головок приводит к снижению стереоэффекта. Решение этой проблемы обычно сводится к установке конусообразных рупоров непосредственно перед ВЧ-излучателем. 

Материалом для изготовления корпусов колонок обычно является пластмасса или дерево. Пластмассовые корпуса имеют меньшую массу и стоимость, но им присущ один недостаток. При средней и высокой громкости у них могут появляться дребезг и посторонние призвуки из-за небольшой массы и жесткости стенок. Также для пластмассовых колонок желательно отсутствие больших плоских панелей и перегородок.

Деревянные корпуса, при достаточно большой толщине стенок, свободны от этих недостатков, но и стоят дороже. Обычными материалами для деревянных корпусов являются ДСП, МДФ или фанера. Автор статьи, на основе собственного опыта, считает, что наилучшим решением является корпус из нескольких слоев довольно толстой фанеры (8-15 мм), каждый слой которой положен перпендикулярно предыдущему. Сама фанера уже содержит такие слои, благодаря чему обеспечивается нужная жесткость корпуса при не очень большой стоимости. Если позволяют финансы, то предпочтение следует отдать деревянному корпусу.

Активная или пассивная акустика

Преимуществами активных акустических систем являются:

Наличие отдельных усилителей для каждой полосы частот и активных разделительных фильтров на их входах, которые легче подвергнуть перестройке;

Как правило, их рабочий диапазон частот шире, чем у пассивных;

Наличие регуляторов громкости, дающих большие эксплуатационные удобства.

Главный недостаток активной акустической системы состоит в необходимости подведения напряжения питания и звукового сигнала к каждой колонке. Пассивная акустика требует только сигнального подключения, но для нее нужны внешние усилители.