Колонок принцип работы – что такое музыкальные акустические колонки? Как выбрать? Круглые, овальные и квадратные, проводные и беспроводные, характеристики — Сантех склад

Содержание

Устройство динамика (громкоговорителя).

Устройство, обозначение и основные параметры электродинамического громкоговорителя

Для начала расставим все точки над «i» и разберёмся в терминологии.

Электродинамический громкоговоритель, динамический громкоговоритель, динамик, динамическая головка прямого излучения – это разнообразные названия одного и того же прибора служащего для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в колебания воздуха, которые и воспринимаются нами как звук.

Звуковые динамики или по-другому динамические головки прямого излучения вы не раз видели. Они активно применяются в бытовой электронике. Именно громкоговоритель преобразует электрический сигнал на выходе усилителя звуковой частоты в слышимый звук.

Стоит отметить, что КПД (коэффициент полезного действия) звукового динамика очень низкий и составляет около 2 – 3%. Это, конечно, огромный минус, но до сих пор ничего лучше не придумали. Хотя стоит отметить, что кроме электродинамического громкоговорителя существуют и другие приборы для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в акустические колебания. Это, например, громкоговорители электростатического, пьезоэлектрического, электромагнитного типа, но широкое распространение и применение в электронике получили громкоговорители электродинамического типа.

Как устроен динамик?

Чтобы понять, как работает электродинамический громкоговоритель, обратимся к рисунку.

Динамик состоит из магнитной системы – она расположена с тыльной стороны. В её состав входит кольцевой

магнит. Он изготавливается из специальных магнитных сплавов или же магнитной керамики. Магнитная керамика – это особым образом спрессованные и «спечённые» порошки, в составе которых присутствуют ферромагнитные вещества – ферриты. Также в магнитную систему входят стальные фланцы и стальной цилиндр, который называют керном. Фланцы, керн и кольцевой магнит формируют магнитную цепь.

Между керном и стальным фланцем имеется зазор, в котором образуется магнитное поле. В зазор, который очень мал, помещается катушка. Катушка представляет собой жёсткий цилиндрический каркас, на который намотан тонкий медный провод. Эту катушку ещё называют

звуковой катушкой. Каркас звуковой катушки соединяется с диффузором – он то и «толкает» воздух, создавая сжатия и разряжения окружающего воздуха – акустические волны.

Диффузор может выполняться из разных материалов, но чаще его делают из спрессованной или отлитой бумажной массы. Технологии не стоят на месте и в ходу можно встретить диффузоры из пластмассы, бумаги с металлизированным покрытием и других материалов.

Чтобы звуковая катушка не задевала за стенки керна и фланец постоянного магнита её устанавливают точно в середине магнитного зазора с помощью центрирующей шайбы. Центрирующая шайба гофрирована. Именно благодаря этому звуковая катушка может свободно двигаться в зазоре и при этом не касаться стенок керна.

Диффузор укреплён на металлическом корпусе – корзине. Края диффузора гофрированы, что позволяет ему свободно колебаться. Гофрированные края диффузора формируют так называемый верхний подвес, а нижний подвес – это центрирующая шайба.

Тонкие провода от звуковой катушки выводятся на внешнюю сторону диффузора и крепятся заклёпками. А с внутренней стороны диффузора к заклёпкам крепится многожильный медный провод. Далее эти многожильные проводники припаиваются к лепесткам, которые закреплены на изолированной от металлического корпуса пластинке. За счёт контактных лепестков, к которым припаяны многожильные выводы звуковой катушки, динамик подключается к схеме.

Как работает динамик?

Если пропустить через звуковую катушку динамика переменный электрический ток, то магнитное поле катушки будет взаимодействовать с постоянным магнитным полем магнитной системы динамика. Это заставит звуковую катушку либо втягиваться внутрь зазора при одном направлении тока в катушке, либо выталкиваться из него при другом. Механические колебания звуковой катушки передаются диффузору, который начинает колебаться в такт с частотой переменного тока, создавая при этом акустические волны.

Обозначение динамика на схеме.

Условное графическое обозначение динамика имеет следующий вид.

Рядом с обозначением пишутся буквы B или BA, а далее порядковый номер динамика в принципиальной схеме (1, 2, 3 и т.д.). Условное изображение динамика на схеме очень точно передаёт реальную конструкцию электродинамического громкоговорителя.

Основные параметры звукового динамика.

Основные параметры звукового динамика, на которые следует обращать внимание:

Номинальное электрическое сопротивление (Ом). Медный провод звуковой катушки обладает активным сопротивлением. Активное сопротивление – это сопротивление провода при постоянном токе. Его можно легко измерить с помощью цифрового мультиметра в режиме омметра. Читайте измерение сопротивления цифровым мультиметром.

Но кроме активного сопротивления звуковая катушка обладает ещё и реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление образуется потому, что звуковая катушка, это, по сути, обычная катушка индуктивности и её индуктивность оказывает сопротивление переменному току. Реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока.
Активное и реактивное сопротивление звуковой катушки образует полное сопротивление звуковой катушки. Оно обозначается буквой Z (так называемый, импеданс). Получается, что активное сопротивление катушки не меняется, а реактивное сопротивление меняется в зависимости от частоты тока. Чтобы внести порядок реактивное сопротивление звуковой катушки динамика измеряют на фиксированной частоте 1000 Гц и прибавляют к этой величине активное сопротивление катушки.

В итоге получается параметр, который и называется номинальное (или полное) электрическое сопротивление звуковой катушки. Для большинства динамических головок эта величина составляет 2, 4, 6, 8 Ом. Также встречаются динамики с полным сопротивлением 16 Ом. На корпусе импортных динамиков, как правило, указывается эта величина, например, вот так – 8Ω или 8 Ohm.
Стоит отметить тот факт, что полное сопротивление катушки где-то на 10 – 20% больше активного. Поэтому определить его можно достаточно просто. Нужно всего лишь измерить активное сопротивление звуковой катушки омметром и увеличить полученную величину на 10 – 20%. В большинстве случаев можно вообще учитывать только чисто активное сопротивление.
Номинальное электрическое сопротивление звуковой катушки является одним из важных параметров, так как его необходимо учитывать при согласовании усилителя и нагрузки (динамика).
Диапазон частот – это полоса звуковых частот, которые способен воспроизвести динамик. Измеряется в герцах (Гц). Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. И, это только очень хорошее ухо :).

Никакой динамик не способен точно воспроизвести весь слышимый частотный диапазон. Качество звуковоспроизведения будет всё-равно отличаться от того, что требуется.
Поэтому слышимый диапазон звуковых частот условно разделили на 3 части: низкочастотную (НЧ), среднечастотную (СЧ) и высокочастотную (ВЧ). Так, например, НЧ-динамики лучше всего воспроизводят низкие частоты – басы, а высокочастотные – «писк» и «звон» – их поэтому и называют пищалками. Также, есть и широкополосные динамики. Они воспроизводят практически весь звуковой диапазон, но качество воспроизведения у них среднее. Выигрываем в одном – перекрываем весь диапазон частот, проигрываем в другом – в качестве. Поэтому широкополосные динамики встраивают в радиоприёмники, телевизоры и прочие устройства, где порой не требуется получить высококачественный звук, а нужна лишь чёткая передача голоса и речи.

Для качественного воспроизведения звука НЧ, СЧ и ВЧ-динамики объединяются в едином корпусе, снабжаются частотными фильтрами. Это акустические системы. Так как каждый из динамиков воспроизводит только свою часть звукового диапазона, то суммарная работа всех динамиков значительно увеличивает качество звука.
Как правило, низкочастотные динамики рассчитаны на воспроизведение частот от 25 Гц до 5000 Гц. НЧ-динамики обычно имеют диффузор большого диаметра и массивную магнитную систему.

Динамики СЧ рассчитаны на воспроизведение полосы частот от 200 Гц до 7000 Гц. Габариты их чуть меньше НЧ-динамиков (зависит от мощности).
Высокочастотные динамики прекрасно воспроизводят частоты от 2000 Гц до 20000 Гц и выше, вплоть до 25 кГц. Диаметр диффузора у таких динамиков, как правило, небольшой, хотя магнитная система может быть достаточно габаритная.
Номинальная мощность (Вт) – это электрическая мощность тока звуковой частоты, которую можно подвести к динамику без угрозы его порчи или повреждения. Измеряется в ваттах (
Вт) и милливаттах (мВт). Напомним, что 1 Вт = 1000 мВт. Подробнее о сокращённой записи числовых величин можно прочесть здесь.
Величина мощности, на которую рассчитан конкретный динамик, может быть указана на его корпусе. Например, вот так – 1W (1 Вт).
Это значит, что такой динамик можно легко использовать совместно с усилителем, выходная мощность которого не превышает 0,5 – 1 Вт. Конечно, лучше выбирать динамик с некоторым запасом по мощности. На фото также видно, что указано номинальное электрическое сопротивление – 4Ω (4 Ом).
Если подать на динамик мощность большую той, на которую он рассчитан, то он будет работать с перегрузкой, начнёт «хрипеть», искажать звук и вскоре выйдет из строя.
Вспомним, что КПД динамика составляет около 2 – 3%. А это значит, что если к динамику подвести электрическую мощность в 10 Вт, то в звуковые волны он преобразует лишь 0,2 – 0,3 Вт. Довольно немного, правда? Но, человеческое ухо устроено весьма изощрённо, и способно услышать звук, если излучатель воспроизводит акустическую мощность около 1 – 3 мВт на расстоянии от него в несколько метров. При этом к излучателю – в данном случае динамику – нужно подвести электрическую мощность в 50 – 100 мВт. Поэтому, не всё так плохо и для комфортного озвучивания небольшой комнаты вполне достаточно подвести к динамику 1 – 3 Вт электрической мощности.

Это всего лишь три основных параметра динамика. Кроме них ещё есть такие, как уровень чувствительности, частота резонанса, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), добротность и др.

Порой на практике приходится соединять несколько динамиков или акустических систем. А что нужно знать при этом? Подробности в статье – Как соединять динамики?

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

строение динамика (часть 2) / Stereo.ru

Появление динамика

С началом активного использования электричества появилась возможность передавать звуковой сигнал, преобразуя его в электрический и обратно. В разное время изобрели много способов этого преобразования. Среди них — электродинамический, электростатический, изодинамический, ленточный, излучатель Хейла, пьезо и даже плазменный излучатель.

Они работают на разных физических принципах, различаются спецификой применения. Но самым первым все-таки было устройство, реализующее электродинамический принцип. Оно и остается самым распространенным. Динамик, электродинамическая головка, динамический драйвер — все эти термины являются синонимами к одному и тому же изобретению.

Слева — Ханс Эрстед. Справа — первая коммерческая версия электродинамического излучателя (6-дюймовый динамик, стоимость — около $3000 в современном эквиваленте)

Физические принципы, на которых работает динамик, основаны на электромагнетизме, открытом Хансом Эрстедом и описанном впоследствии целой плеядой физиков 19-го века. Тот факт, что проводник с током выталкивается магнитным полем, а в проводнике, движущемся в этом поле, наоборот, возникает ток, собственно, и привел к изобретению динамика.

Первое устройство, в котором применены все основные конструктивные принципы современного динамика, было запатентовано в 1898 году Оливером Лоджем после приблизительно тридцати лет самых разных попыток нащупать эффективный способ реализации. А сам динамик, в том виде, к которому мы все привыкли, появился спустя еще приблизительно тридцать лет.

С тех пор принципы его работы и основные элементы конструкции остаются неизменными. При этом, — вот что особенно удивительно, — не проходит и года без информации об очередном революционном усовершенствовании динамика, позволяющего ему работать еще лучше.

Устройство динамика

Любой современный динамик включает в себя каркас [1], который еще называют корзиной или даже пауком. На нем держатся все остальные части конструкции.

В тыльной части корзины крепится магнитная система, которая состоит из кольцевого магнита [2] и магнитного керна [3] — вместе они образуют кольцевой зазор. Этот магнитный зазор, кольцевая щель между двумя магнитами, должна быть минимальной для создания максимально мощного магнитного поля.

В зазоре расположена так называемая голосовая (звуковая) катушка [4], которая может совершать возвратно-поступательные движения под воздействием магнитного поля, поскольку по ней протекает переменный ток, соответствующий по форме воспроизводимым звуковым колебаниям. Она, как правило, состоит из проволоки, покрытой изолирующим лаком и намотанной на тонкостенный цилиндр, который называют каркасом [5] звуковой катушки.

Он крепится к диффузору [6] — тонкостенному элементу конструкции, который, колеблясь, собственно, и воспроизводит звук. Для этой цели диффузор должен иметь возможность двигаться. Для этого установлены так называемые подвесы [7, 8]: верхний (наружный) и нижний. Это шайбы из тонкого и гибкого материала с концентрическими выпуклостями. Благодаря такой форме, подвесы позволяют диффузору двигаться вдоль оси симметрии всей конструкции вперед-назад.

Он делает это потому, что его толкает голосовая катушка, на которую действует электромагнитная сила, пропорциональная силе переменного тока, который подается на катушку по гибким безмоментным проводникам [9]. С другой стороны эти провода заканчиваются клеммами [10], к которым подсоединяется акустический кабель, идущий от усилителя.

Завершает картину пылезащитный колпачок [11], который крепится к диффузору спереди и, что понятно из названия, защищает магнитный зазор от проникновения в него частичек пыли.

Разнообразие динамиков огромно. Они различаются по мощности, рабочему диапазону воспроизводимых частот, сфере применения и по множеству других параметров. Естественно, от этого зависят технологии и материалы, применяемые в производстве каждой из частей. Их мы и рассмотрим по отдельности.

Диффузор

Изначально диффузор делался из целлюлозы — бумаги или картона. Из того же материала выполнялся и пылезащитный колпачок (если он был предусмотрен). Целлюлозные диффузоры очень часто применяются до сих пор. Бумага хороша своим сочетанием легкости и жесткости. Влагоустойчивости, прочности и долговечности ей добавляют с помощью пропитки синтетическими материалами.

В этом смысле хорош пластик, но чисто пластиковый некомпозитный диффузор имеет ряд недостатков. Для их исправления применяются композитные материалы с разнообразными компонентами: от древесных или стеклянных волокон до кевлара или даже графена. Повышенную жесткость имеют металлические диффузоры. Чаще всего они делаются из алюминиевых сплавов.

Одними из лучших параметров обладает бериллий, но, ввиду повышенной стоимости материала и технологий его обработки, такой вариант достаточно дорог. В так называемых купольных высокочастотных динамиках чаще всего применяется ткань с пропиткой, иногда армирующая слой максимально жесткого композита, с жестким наполнителем, вплоть до алмазного порошка.

Важнейшие требования к диффузору — минимум собственных резонансов и максимальная жесткость, при которой становится возможным «поршневой» режим движения диффузора по всей его площади. Эти параметры должны сочетаться с важнейшими требованиями к весу подвижной системы динамика — он должен быть минимальным. Таким образом, качественный диффузор всегда является компромиссом взаимоконфликтующих условий.

Подвес динамика

Внутренний (ближний к магниту) подвес динамика еще называют центрирующей шайбой. Чаще всего эту деталь формуют на прессе с нагреванием из легкой, крепкой на разрыв ткани с эластичной синтетической пропиткой — прочно и подвижно. В некоторых мощных низкочастотных динамиках применяются две центрирующие шайбы, расположенные одна за другой.

С внешним подвесом все немного сложнее. Изначально он делался в виде концентрических волн (гофров) по внешнему краю бумажного диффузора. Так в некоторых случаях поступают и сейчас, добавляя синтетическую пропитку зоны гофров. Для больших амплитуд колебаний внешний подвес делают из резины, чаще всего это — искусственный бутадиеновый каучук. Резиновый подвес в сечении, в большинстве случаев, представляет собой выпуклую дугу. Есть варианты и «многоволновых» резиновых подвесов, либо применения других профилей, в том числе и переменных по углу.

Оба подвеса должны обеспечить строго плоско-параллельное возвратно-поступательное движение всей подвижной системы динамика с минимальными отклонениями в сторону от его оси.

Звуковая (голосовая) катушка

Эта катушка, работающая в магнитном зазоре динамика, намотана на каркас — цилиндр, который часто делается из плотной бумаги. Для каркаса также применяется устойчивый к нагреву пластик: каптон, текстолит, либо другие композитные материалы. Для большей плотности и температурной устойчивости (при серьезной нагрузке, т. е. громкости, катушка нагревается) используют сплавы на основе алюминия и даже титан.

Проволока, которой наматывается голосовая катушка, чаще всего, медная. Алюминиевая проволока легче, и это в данном случае — плюс, но она имеет свои недостатки (большее электрическое сопротивление при меньшей температурной устойчивости) и применяется реже. Есть вариант с биметаллической алюминиевой проволокой с медным покрытием, что улучшает проводимость.

Для более плотного расположения витков проволоку иногда делают в сечении прямоугольной либо шестиугольной. Для получения нескольких вариантов сопротивления катушки при параллельном или последовательном соединении ее частей или использования раздельных усилителей, звуковая катушка, чаще всего в низкочастотных динамиках, может разделяться на отдельные секции, намотанные на общем каркасе.

Для лучшего охлаждения голосовой катушки магнитный зазор в некоторых высокочастотных динамиках заполняется специальной жидкостью с наполнителем из мелкодисперсного магнитного порошка. Это повышает эффективность системы и улучшает отвод тепла.

Магнитная система

Эффективность магнитной системы динамика определяется, в первую очередь, материалом магнита. Самый распространенный — феррит. В середине прошлого века были распространены магниты из сплава AlNiCo (железо-алюминий-никель-кобальт), в отдельных случаях этот вариант до сих пор применяется. В новейший исторический период все большее распространение получают неодимовые магниты, создающие гораздо более сильное магнитное поле. Проблемой здесь стало получение неодимовой заготовки нужных размеров: неодим — материал труднообрабатываемый. Кроме того, стоимость неодимовых магнитов в последнее время растет.

Корзина динамика

Самый распространенный и максимально технологичный вариант корзины, или каркаса динамика — штампованная деталь из мягкой стали. Каркасы небольшого размера могут быть выполнены из пластика. Более совершенное, прочное и, что самое главное, точное в своей геометрии изделие получают методом литья, чаще всего из алюминия, с последующей обработкой на металлорежущих станках.

Важно понимать: чтобы добиться минимального магнитного зазора, звуковую катушку, расположенную в этом зазоре, нужно заставить двигаться, не задевая его краев. Для этого ее движение должно быть идеально соосным магнитному зазору вдоль всей возможной амплитуды колебаний. Расположение катушки в магнитном зазоре должно быть идеально симметричным. Это накладывает высокие требования на точность изготовления и сборки всех частей.

Все компоненты динамика соединяются с помощью клея на специальном оборудовании.

Каждый динамик, согласно примененным в нем материалам и технологиям, размерам, весу, электрическим и механическим параметрам, имеет свое в точности определенное назначение. О этом предназначении и обо всем, что с ним связано — в следующей части.

Продолжение следует…

Другие материалы цикла «Акустические системы»:

Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)

Принцип работы динамика или как он работает?

Хотел было написать статейку по поводу выбора наушников и какие лучше покупать для каких целей, но вот незадача начал писать и сам же употреблять определенные значения величин и упоминать принципы работы динамиков и наушников в общем.

Потому решил сначала немного ввести в экскурс читателей, которые не хотят разбираться в точности как работают стандартные колонки или наушники и объяснить как говорить на пальцах что это такое и с чем его едят.

Первое что хочу сказать, что динамик или громкоговоритель или электроакустический преобразователь в зависимости от сферы применения называться может по-разному, но принцип работы у него одинаковый. И все колонки в основном работают одинаково только небольшая разница заключается в том, что эти колонки бывают разного типа, а внутри них расположены динамики (один или несколько в зависимости от перекрываемой полосы частот).

Итак, кратко, что же представляет собой динамик и как он работает.

Динамик предназначен дл преобразования электрических колебаний в звуковые. Звуковая частота это частоты, которые слышны человеческим ухом.

А сейчас немного отвлечемся для понимания физики процесса. Каждый из нас держал в руках гибкий прутик допустим деревянный и если этим прутом начать быстро махать он начинает издавать звук, при чем есть четка зависимость чем сильнее частота вращения или махов этого прута тем выше звук он издает и также чем толще и больше этот прут тем ниже звук получается при этих нехитрых манипуляций.

Так вот принцип работы обычного стандартного динамика основан на этих явлениях.

Строение динамика

Катушка, мембрана, магнит ну и соединительные провода.

Сигнал, поступая в катушку которая находится в электромагнитном поле постоянного магнита колеблется в зависимости от амплитуды поступаемого сигнала. И раскачивает мембрану (соединенной с катушкой) которая из-за колебаний создает звук.

И как я уже говорил, чем ниже частота колебаний данной мембраны, тем ниже звук или как принято говорить у музыкантов – басы. Чем выше колебания, тем выше частота получаемых звуков. И наоборот.

Кондиционеры и фильтры для воды на сайте — http://dvoda.com.ua/

16 материалов о том, как устроены динамики и колонки / Аудиомания corporate blog / Habr

Это — новый дайджест c материалами из «Мир Hi-Fi». Мы собрали статьи об устройстве акустических систем и проектировании колонок. Под катом читайте — какую роль выполняет магнит в динамике, как создают DIY-акустику, как выбрать катушку индуктивности.

Фото Audiomania / Инженерная комната в офисе на Барабанном

Что у динамиков внутри

Что есть что: динамические головки. Первую электродинамическую головку, которая походит на современные устройства, запатентовали еще в 1925 году. Эта статья о том, что изменилось с тех пор и чем отличается конструкция динамиков для воспроизведения низких, средних и высоких частот. Вы узнаете, из чего делают каждую деталь головки и с какой целью в динамиках используют золото и алмазы.

Как выбрать катушку индуктивности. Материал о том, чем отличаются разные катушки индуктивности и какую из них выбрать для решения той или иной задачи. Говорим о разных их видах: с пропиткой и без, из цельной фольги и с сердечниками. Расскажем, зачем катушки покрывают лаком и почему лучший сердечник — воздух.

Лига Звука: как восстановить винтажные громкоговорители. Материал посвящен «старению» громкоговорителей. Говорим о том, почему винтажные динамики сложно «воскресить» без участия производителя и какой их компонент считается самым слабым звеном (спойлер — это центрирующая шайба, которая служит для точной подгонки звуковой катушки). .

Кто и как производит акустические системы

Arslab: доступный Hi-End. Основатели бренда Артем Фаермарк и Юрий Фомин поведали, на какие компромиссы они идут, чтобы сохранить цену на Hi-End-системы доступной. Рассказ о том, на каких деталях аудиосистемы нельзя экономить и как вывести на рынок новый продукт.

О создании Hi-End-колонок — интервью с Юрием Фоминым из Arslab. В этом интервью Юрий Станиславович объяснил свой подход к разработке акустических систем. Главный конструктор Arslab рассказал, как появилась идея создания бренда, почему большое разнообразие корпусов в линейке — не всегда плюс и почему он считает, что аудиосистема не должна «приукрашать» музыку.

Как в Monitor Audio разрабатывают новую акустику. Главный разработчик британского бренда акустики Monitor Audio описал, как в компании с нуля создают новую линейку колонок. Вы узнаете, как дизайнеры Monitor Audio изучают потребности клиентов и как тестируют прототипы аудиосистемы. Также статья рассказывает, как разработчики создавали колонку, звучание которой почти не меняется даже в акустически «неудачных» точках квартиры.

Penaudio: Истинный финский звук. Это история финского производителя аудиосистем Penaudio. Создатель бренда Сами Пенттила поделился, почему колонки Penaudio воспроизводят ультразвуковые частоты и на звучание каких музыкальных инструментов он ориентируется при разработке аудиосистем. Также читайте о том, какие материалы используются в акустике бренда.

Заметки с фабрики, где делают акустику Arslab и Penaudio. Фотоэкскурсия по фабрике, на которой изготавливают корпуса и собирают готовые акустические системы этих двух брендов. Вы также узнаете, почему повышение затрат на производство Hi-End-акустики не всегда приводит к увеличению качества звучания систем.

Как устроены колонки

Азы акустики: типы акустического оформления колонок. Акустическое оформление динамика определяет корпус колонки, в который помещают громкоговоритель. Корпус может быть устроен по-разному: от простого закрытого ящика до сложной конструкции с вырезанным в дереве лабиринтом. Это статья о различиях в звучании разных видов корпусов и необычных способах акустического оформления: контрапертурных системах с горизонтальным расположением динамиков и рупорных конструкциях.

Фото Audiomania / Инженерная комната в офисе на Барабанном

Как устроены сабвуферы. В этом материале мы поговорим о том, как разные виды акустического оформления влияют на звучание сабвуфера. Также поделимся практическими советами о том, куда установить сабвуфер, как его настроить и как убедиться, что ваша музыка не будет мешать соседям по дому.

Отсекая лишнее: о видах фильтров в акустических системах. Вы узнаете о разных схемах фильтров и о том, какие из них используются для высоких, средних и низких частот. В материале приведены электрические схемы коррекции частотных характеристик акустической системы: подавитель пиков, компенсатор «провалов» и Г-образный аттенюатор.

Как устроен конструктор акустических систем. Транскрипт подкаста «Звук», в котором Юрий Станиславович Фомин — инженер с многолетним опытом создания акустических систем и главный технический специалист бренда Arslab — рассказывает о конструкторе акустической системы Audiocore Kit. Интервью о том, как зародилась идея создать DIY-комплект и какие в этом преимущества для покупателей. Здесь же вы найдете ссылки на руководство по сборке Audiocore Kit и обзоры конструктора.

Наш Telegram-канал — о звуке и аудиоаппаратуре в микроформате:

Честная Черная пятница Аудиомании
Музыка для продуктивной работы
Наш гид покупателя: полочные колонки vs напольные
Гид для новичка: что важно знать про амбушюры наушников

С 22 по 25 ноября в «Аудиомании» проходит Черная пятница.

В акции участвует несколько сотен товаров со скидками до 70%. На распродаже представлена самая разная аудиоаппаратура: от наушников и портативных гаджетов до Hi-Fi-аудиосистем.

типы акустического оформления колонок / Stereo.ru

Чтобы как следует разобраться в процессах, происходящих в ящике, на стенке которого смонтирован один или несколько динамиков, нужно вдумчиво прочитать пару-тройку книжек, в каждой из которых формул больше, чем во всем школьном курсе физики. Я забираться в такие дебри не буду, так что не стоит данный материал как исчерпывающий анализ или руководство по постройке аудиофильских колонок. Однако очень надеюсь, что он поможет начинающим меломанам (да и некоторым хроническим тоже) как следует сориентироваться в разнообразии акустических решений, каждое из которых его разработчики, разумеется, называют единственно правильным.

Некоторое время после изобретения в 1924 году электродинамического излучателя с коническим диффузором (окей, просто динамика), его деревянное обрамление исполняло в первую очередь декоративные и защитные функции. Оно и понятно — после долгих лет прослушивания пластинок через слюдяные мембраны и раструбы граммофонов, саунд нового устройства и безо всякой акустической доработки казался просто апофеозом благозвучия.

Мембраны граммофонов изготавливались чаще всего из алюминия или слюды

Однако технологии записи быстро совершенствовались и стало понятно, что более-менее правдоподобно воспроизвести слышимый диапазон динамиком, просто закрепленном на некой подставке, крайне проблематично. Дело в том, что предоставленная сама себе динамическая головка находится в состоянии акустического короткого замыкания. То есть волны от фронтальной и тыловой поверхностей диффузора, излучаемые, понятное дело, в противофазе, беспрепятственно накладываются друг на друга, что самым печальным образом отражается на эффективности работы, и в первую очередь на передаче басов.

Кстати, в процессе данного рассказа я буду чаще всего рассуждать именно о низких частотах, так как их воспроизведение — ключевой момент в работе любого корпуса АС. ВЧ-драйверы в силу малой длины излучаемых волн во взаимодействии с внутренним объемом колонки вообще не нуждаются, и чаще всего полностью от него изолированы.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового — смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) — в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем — акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки — отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха — пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом — в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука — пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Дело — труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора — 24 дБ/окт.

В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный — 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще — достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.

Обойдемся без катушки

Попытки избавиться от генетических проблем фазоинвертора, а заодно и сэкономить на объеме корпуса без ущерба для глубины баса, натолкнули разработчиков на идею заменить полую трубу на мембрану, приводимую в движение колебаниями все того же рабочего объема воздуха. Проще говоря, в закрытом ящике установили еще один низкочастотный драйвер, только без магнита и звуковой катушки.

Пассивный излучатель может увеличить эффективную поверхность диффузора вдвое, или даже в трое, если в одной колонке они установлены парой

Конструкция получила название «пассивный излучатель» (Passive radiator), которое сплошь и рядом не слишком грамотно переводят с английского как «пассивный радиатор». В отличие от трубы сабвуфера, пассивный диффузор занимает куда меньше пространства в корпусе, не так критичен к расположению, и к тому же он, как и воздух внутри закрытого ящика, демпфирует ведущий драйвер, сглаживая его АЧХ.

Пассивный излучатель сабвуфера REL S/5. Основной драйвер направлен в пол

Еще один плюс — с увеличением площади излучающей поверхности для достижения нужного звукового давления требуется меньшая амплитуда колебаний, а значит, снижаются последствия нелинейной работы подвеса. Колеблются оба диффузора синфазно, а резонансная частота свободной мембраны настраивается точной регулировкой массы — к ней попросту подклеивают грузик.

Пассивный излучатель

Плюсы: Компактность корпуса при впечатляющей глубине басов. Отсутствие фазоинверторных призвуков.

Минусы: Увеличение массы излучающих элементов приводит к росту переходных искажений и замедлению импульсного отклика.

Выход из лабиринта

Акустика, вооруженная фазоинверторами и пассивными излучателями, воспроизводит глубокие басы благодаря резонаторам, работающим при посредничестве воздуха внутри АС. Однако кто сказал, что объем колонки не может играть роль низкочастотного излучателя сам по себе? Конечно может, и соответствующая конструкция называется акустический лабиринт. По сути, она представляет собой волновод, протяженностью в половину или четверть длины волны, на которой планируется добиться резонанса системы. Иными словами конструкция настраивается по нижней границе частотного диапазона АС. Конечно использовать волновод полной длины волны было бы еще эффективнее, но тогда для частоты, скажем, 30 Гц, его пришлось бы делать 11-метровым.

Акустический лабиринт — любимая конструкция акустиков-самодельщиков. Но при желании корпуса самой хитрой формы можно заказать и в готовом виде

Чтобы в колонке разумных размеров уместить даже вдвое более компактную конструкцию, в корпусе устанавливают перегородки, формирующие максимально компактный изогнутый волновод, поперечным сечением примерно равным площади диффузора.

От фазоинвертора лабиринт отличается в первую очередь менее «резонансным» (то есть не акцентированным на определенной частоте) звучанием. Относительно низкая скорость и ламинарность движения воздуха в широком волноводе препятствует возникновению турбулентности, порождающей, как мы помним, нежелательные призвуки. Кроме того, в данном случае драйвер свободен от компрессии, повышающей резонансную частоту, ведь его тыловое излучение не встречает практически никаких препятствий.

Схема для расчета корпуса на dbdynamixaudio.com

Бытует мнение, что акустические лабиринты создают меньше проблем со стоячими волнами в комнате. Однако при малейших просчетах в разработке или изготовлении, стоячие волны могут возникнуть в самом волноводе, который, в отличие от фазоинвертора, имеет куда более сложную структуру резонансов.

Вообще надо сказать, что грамотный расчет и точная настройка акустического лабиринта — процессы весьма непростые и трудоемкие. Именно по этой причине данный тип корпуса встречается нечасто, и только в АС очень серьезного ценового уровня.

Акустический лабиринт

Плюсы: Не только хорошая отдача, но и высокая тональная точность басов.

Минусы: Нешуточные размеры, очень высокая сложность (читай — стоимость) создания правильно работающей конструкции.

Эй, на пароме!

Рупор — самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же — рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста — его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия — уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

Системы Realhorns — особая акустика для особых случаев

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Круги на воде

Именно такой аналогией проще всего описать характер излучения контрапертурных акустических систем, впервые разработанных в Советском Союзе в 80-х годах прошлого века. Принцип работы нетривиален: пара одинаковых динамиков смонтирована так, что их диффузоры расположены друг напротив друга в горизонтальной плоскости и двигаются симметрично, то сжимая, то разжимая воздушную прослойку. В результате создаются кольцевые воздушные волны, равномерно расходящиеся во все стороны. Причем характеристики этих волн в процессе их распространения искажаются минимально, а их энергия затухает медленно — пропорционально расстоянию, а не его квадрату, как в случае обычных АС.

Duevel Sirius сочетает элементы рупорной и контрапертурной конструкций

Помимо дальнобойности и круговой направленности, контрапертурные системы интересны на удивление широкой вертикальной дисперсией (порядка 30 градусов против стандартных 4-8 гр.), а также отсутствием доплеровского эффекта. Для динамиков он проявляется в биениях сигнала, вызванных постоянным изменением расстояния от источника звука до слушателя из-за колебаний диффузора. Правда, реальная слышимость данных искажений до сих пор вызывает много споров.

Взаимное проникновение концентрических звуковых полей правой и левой колонок создают весьма обширную и равномерную зону объемного восприятия, то есть по сути вопрос точного позиционирования АС относительно слушателя становится не актуален.

Итальяно-российская контрапертурная акустика Bolzano Villetri

Обратная сторона медали — большая опасность ранних отражений этих волн от стен и мебели, о вредоносности которых я подробно рассказывал в статье «Азы акустики для чайников: как правильно расставить колонки в комнате».

Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.

Контрапертура

Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.

Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.

И другие…

Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта — трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы…

Nautilus от Bowers & Wilkins — одна из самых необычных, дорогих и авторитетных в плане звучания акустических систем. Тип оформления — нагрузочные трубы

Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.

Портативная колонка – что это такое, для чего используется, как правильно выбрать?

Современная портативная колонка – относительно простой гаджет, способный издавать качественное звучание и завоевавший массу поклонников среди пользователей. Акустика этого бюджетного класса максимально компактна, удобна, подходит для развлечения и решения некоторых задач практически в любой точке.

Что такое портативная колонка?

Этот прибор состоит фактически из тех же узлов, что и классическая акустическая система, но имеет существенно меньшие компактные размеры и обладает собственным аккумулятором. Портативная аудио колонка в одном корпусе обладает встроенным усилителем, динамиками, устройством для считывания музыкальных треков с карты памяти и трансляции информации с посторонних устройств. В последнем случае задействуется Bluetooth или Wi-Fi- модуль. Помимо этого акустика может подключаться к другому носителю при помощи 3,5 мм mini-jack.

Портативная современная колонка комплектоваться может по-разному, но главное внимание всегда уделяйте качеству звучания, мощности и количеству излучателей:

Моно-вариант – громкость зависит от модели усилителя и может быть даже значительной, но объемного звука из нее не получите.
Стерео-модели – наличие двух и больше излучателей, яркий объемный звук при любой громкости.
Колонки формата 2,1 – помимо основных динамиков имеется сабвуфер, значительно расширяющий диапазон воспроизводимых частот.

Для чего нужна портативная колонка?

MP3 плееры и смартфоны не разрешают нормально насладиться любимой музыкой через внешние динамики. В одиночку прослушивать композиции можно через наушники, но существует немало моментов, когда пользоваться данным приспособлением неудобно. Оптимальный вариант – приобрести специальную компактную акустику переносного типа. Автономная портативная колонка с подсветкой поможет весело провести вечер в компании. Поставленная в уголку, она не будет мешать наслаждаться избранными мелодиями, когда человек занят каким-то делом.

Преимущества портативных колонок:

Автономный источник питания разрешает проигрывать треки несколько часов.
Небольшой вес изделия.
Этот девайс обладает ручками или шнурком и удобен в транспортировке.
Разные способы подключения к внешним устройствам.
Воспроизведение музыки всех цифровых форматов.
Громадный выбор моделей любого размера и дизайна.

Какие минусы имеет портативная акустика:

Заряд и общий ресурс работы аккумулятора ограниченный.
По качеству звучания такие гаджеты отстают от большинства стационарных устройств.

Как работает портативная колонка?

Сейчас все гаджеты этой категории обладают Bluetooth модулем и без проблем подключаются к смартфонам даже без провода. Управление музыкой осуществляется, как с носителя информации, так и с панели собственного корпуса. Лучшие модели помимо аккумулятора способны работать от сети, поэтому внутри дома время работы не зависит от емкости батареи. Портативная колонка с флешкой делает акустику полностью автономным проигрывателем с собственной базой данных.

Как выбрать портативную колонку?

Желая приобрести качественный гаджет, постарайтесь разобраться в основных характеристиках понравившихся моделей. В вопросе, как выбрать портативную колонку с хорошим звуком, помимо стоимости значение имеют следующие факторы:

Мощность прибора – чем выше данный показатель, тем звук громче и качественней. Помните, что выкрутив громкость на максимум, увеличивается потребление батареи в разы.
Габариты излучателя – с возрастанием размеров динамика улучшается звучание, но растет вес колонки и ухудшается компактность, поэтому следует выбирать компромиссное решение.
Диапазон частот – для стандартных моделей диапазон воспроизводимых частот в пределах 20-20000Гц, для простых целей мелкие расхождения не критичны.
Количество динамиков – для прогулок на велосипеде и фоновой музыки подходит моно- колонка, но желая наслаждаться прекрасным звуком, лучше покупать модели стерео или с сабвуфером (формата 2,1)
Мощность батареи – параметр влияет на автономность, портативная колонка для дальних походов должна иметь аккумулятор хорошей емкости.
Способы соединения с источниками – наличие беспроводных модулей разрешает не задействовать USB-разъемы и забыть о поводах с переходниками, быстрее подключаясь к гаджетам.

Портативная колонка с радио

Флешки и карты памяти разрешают создавать собственные плейлисты и наслаждаться звучанием скачанных в сети треков. На этом способности современных гаджетов воспроизводить звуки не заканчиваются, ведь еще существует радиоэфир, заполненный громадным количеством интереснейших радиоканалов. Если любите прослушивать новости или лучшие хиты на музыкальных каналах, то требуется портативная колонка блютуз с радиомодулем, способная работать в FM-диапазоне. Помним, что самым устойчивым приемом отличаются приборы с внешней антенной.

Портативная колонка с микрофоном

Популярными моделям являются устройства с микрофоном и динамиком в едином корпусе. Такая портативная акустическая колонка имеет необходимые USB-разъемы, слоты для накопителей и панель для управления напрямую с корпуса. Мобильный караоке микрофон способен связываться со смартфонами по Bluetooth, у него имеется настройка различных звуковых эффектов. С устройством, разрешающим одновременно петь и проигрывать музыкальные композиции, можно на любой вечеринке быстрее создавать веселое настроение.

Водонепроницаемая портативная колонка

Пыле- и влагозащита – важнейшая характеристика для устройств, которые часто используются за пределами квартиры. Приборы класса IPX3 не боятся попадания мелких брызг, акустика класса IPX6 выдерживает попадание водной струи с любого направления. Для самых неаккуратных людей есть смысл покупать модели категории IPX7, они выживают даже при кратковременном погружении в жидкость. Если существует риск, что беспроводная портативная колонка может побывать под дождем или напрямую окунуться в воду, то следует приобретать гаджет с высокой степенью защиты.

Портативная колонка с дисплеем

Намного интереснее, когда гаджеты обладают небольшим экраном, расширяющим их функционал. Такие портативные колонки удобны в использовании. На дисплее отображается номер и название проигрываемого трека, радиочастота, текущее время. Существуют приборы с LED-экраном, который полностью занимает одну из внешних граней. Оригинальные пиксельные картинки можно программировать или создавать самому. Самые дорогие колонки оснащены полноценным сенсорным дисплеем, при синхронизации со смартфоном, с него можно просматривать интернет-странички и делать звонки.

Рейтинг портативных колонок

Тяжело приобрести хорошую акустику, не просмотрев в каталогах новинки от лучших производителей за последний период. Традиционно лучшие портативные колонки выпускает JBL, Xiaomi, Sony, Marshall Amplification, Harman/Kardon. Предлагаем небольшой ТОП данных устройств на 2018 год:

Портативная колонка JBL Flip 4 – аккуратное устройство, удобное в переноске, стильный дизайн, наличие фирменного приложения, время работы до 10 ч.

Harman/Kardon Go+Play Mini – презентабельный корпус, габариты сравнительно крупные, но имеется мощная акустика (4х50 Вт). Плавное переключение, автоматическое регулирование режимов воспроизведения.

LoftSound GZ-44 – стильный и презентабельный вид, в дизайне металл сочетается с кожей, наличие встроенного микрофона, мощных динамиков.

Marshall Kilburn – прекрасный ретро корпус с золочеными элементами, виниловое покрытие имитирует кожу, наличие эквалайзера, качественный звук.

Xiaomi Mi Bluetooth Speaker – портативная колонка от качественного китайского производителя с хорошим функционалом. Отличное воспроизведение звука, мягкие басы, удаленное управление с гаджета, фирменное приложение.

Самая мощная портативная колонка

Желание приобрести устройство с громкими динамиками понятно, но погоня за децибелами часто сказывается на компактности и времени работы от батареи. Для примера рассмотрим JBL Boombox – настоящего монстра в данном классе. Мощная портативная колонка весит более 5 кг при габаритах 495x195x254 мм. Гаджет выдает звучание 60 Вт без искажений, но из-за наличия отличной батареи 20000 мА*ч остается автономным и может работать до 24 часов.

Как пользоваться портативной колонкой?

Конструкция и набор разъемов у разных моделей может отличаться, поэтому единой инструкции нет. Многие производители выпускают собственные фирменные программы, помогающие синхронизировать гаджеты за пару кликов, превращая всю настройку в дело нескольких секунд. Приведем описание, как подключается портативная музыкальная колонка к смартфону:

Использование AUX кабеля. Концы шнура вставляем в разъемы на устройствах, после появления уведомления на дисплее о подключении слушаем музыку.
Подключение Bluetooth-колонки к телефонам. Располагаем устройства рядом, на колонке активируем режим поиска. Производим поиск устройств на смартфоне, когда название колонки появится в списке, жмем подключение.

Как подключить портативную колонку к компьютеру?

Для стационарного ПК требуется USB Bluetooth адаптер или придется использовать кабель. В большинстве ноутбуков имеется свой блютуз-модуль, поэтому при наличии драйверов проблем не возникает. Любая крохотная или большая портативная колонка, независимо от производителя, синхронизируется по следующей схеме:

Включаем колонку и жмем клавишу Bluetooth.
На ПК открываем панель управления.
Выбираем закладку «Оборудование и звук».
Далее жмем «Устройства и принтеры».
Ищем вкладку «Устройства Bluetooth».
Добавляем наше устройство.
Когда сопряжение закончится успешно, в разделе «Управление звуковыми устройствами» выбираем нашу колонку для воспроизведения звука «по умолчанию».

что такое музыкальные акустические колонки? Как выбрать? Круглые, овальные и квадратные, проводные и беспроводные, характеристики

Акустические колонки — это специальные устройства, которые используются для передачи звука. В нашей статье мы подробнее рассмотрим описание колонок, их функции, популярные разновидности и правила выбора оптимальной модели.

Что это такое и для чего нужна?

Музыкальные колонки представляют собой дополнительные устройства, необходимые для передачи и усиления аудиозаписи. Практически все устройства, помимо ПК, работают со встроенными динамиками, однако, на компьютере предустановленные системы вывода отсутствуют, поэтому им требуются колонки. Помимо этого, в колонках нуждаются и такие музыкальные установки, как домашний кинотеатр — считается, что производители искусственно создают потребность в колонках, делая встроенные динамики слабыми.

Основное преимущество колонок — громкость звуковоспроизведения, а также их универсальность. Одни и те же устройства можно подключать и к компьютеру, и к ноутбуку, и к планшету, а также к радиоприемнику, телевизору либо мобильному телефону.

Устройство и принцип работы

Любая колонка устроена так, что ее схема включает несколько основных элементов:

динамики — они отвечают за диапазонную активность звучания;
корпус — именно в нем размещается один либо несколько динамиков;
коррекционные цепи, обеспечивающие снижение помех и шумов;
дополнительные контрольные детали — к примеру, индикаторы громкости воспроизведения.

Строение некоторых акустических систем предусматривает усилитель звукового сигнала. Принцип работы колонок простой: сигнал от внешнего источника многократно усиливается до заданной мощности и передается на встроенные динамики. В процессе их работы возникает резонанс, благодаря чему и образуется звук.

Какие бывают?

Не все колонки одинаковы, они могут различаться по конструкционным особенностям, размерам и функциональному использованию. Остановимся подробнее на основных разновидностях таких устройств.

По наличию встроенного усилителя

Колонки могут быть активными и пассивными. Активные устройства содержат встроенный блок, обрабатывающий поступающий от проигрывателя к динамику аудиосигнал — он состоит из непосредственно колонки и усилителя. Использование подобного аппарата позволяет регулировать силу сигнала в динамике. Такая акустика подключается к носителю через провода, это порой вызывает неудобство, однако, благодаря прямому подключению усилителя к колонке качество звуковоспроизведения бывает намного выше.

Нагрев элементов таких аудиосистем гораздо ниже, что обеспечивает длительный период эксплуатации. Подобные модели колонок повсеместно используются для малых аудиторий и домашнего прослушивания.

В пассивных колонках встроенного усилителя нет, по сути, они являются самыми обыкновенными динамиками. Сложность в том, что одни и те же колонки могут давать разное звучание — это зависит от особенностей усилителя. В идеале он должен совпадать с динамиком по своим мощностным параметрам, в противном случае акустика довольно быстро выходит из строя.

Такое оборудование пользуется популярностью в профессиональной сфере, основное их преимущество в том, что они могут быть установлены на расстоянии от системы управления, к примеру, далеко от сцены.

Из недостатков изделия можно отметить быстрое нагревание электронных деталей вследствие повышенной мощности при работе.

По мощности

Мощность является одной из базовых характеристик любого звукового оборудования, именно от нее зависит, насколько громко аудиосистема будет воспроизводить звуки. Выбор колонки по данному признаку во многом зависит от особенностей эксплуатации оборудования. Так, для создания фонового звука на рабочем месте около компьютера будет вполне достаточность моделей с мощностью до 5 Вт. В небольшой комнате будет правильно использовать колонки, дающие от 5 до 20 Вт, а вот для прокачки большого зала или организации дискотеки лучше выбирать оборудование в 50 Вт и более.

По размерам и форме

Современные колонки имеют самые разные геометрические решения, они могут быть представлены такими формами.

Правильными фигурами с выраженными углами — это параллелепипеды и кубы. Замечено, что квадратная конструкция улучшает качество звука.
Геометрическими моделями с округлыми углами — трапециями и пирамидками, обычно такая форма имеет скорее дизайнерское значение.
Овальными либо круглыми — колонка-шар оптимальна для воспроизведения аудиозаписей в широкополосном формате.

По количеству каналов

В зависимости от числа каналов, колонки могут быть одно- и многоканальными. Одноканальные в своей работе используют только одно устройство вывода звука. Это неплохой вариант с доступной стоимостью. Однако трехмерного эффекта подобные колонки не обеспечивают. Многоканальные — такие системы включают сразу несколько колонок под общей системой управления.

Они незаменимы в случае, когда требуется изменение качества звучания и наложения интересных аудиоэффектов для создания эффекта присутствия.

По количеству полос

Для того чтобы звуковая колонка воспроизводила большой частотный диапазон и при этом обеспечивала высокое качество звуковоспроизведения, в нее устанавливают несколько динамиков, действующих в различных диапазонах. В зависимости от их количества, колонки бывают одно-, двух – и трехполосными. Для того чтобы колонка «понимала», на какой из динамиков следует подавать звук, в нее вставляются фильтры-кроссоверы, которые и обрезают сигнал до необходимого каждому динамику диапазона.

В некотором смысле число полос указывает на то, сколько динамиков встроено в колонку, однако, в полной мере это справедливо лишь в том, что касается однополосных систем. В двухполосной, к примеру, динамиков может быть не только 2, но и 3. В первом случае низкие частоты подаются на один динамик, а во втором — сразу на два.

По акустическому оформлению

Акустическое оформление корпуса призвано решать вопрос с ненужными звуками с обратной стороны оборудования. Этот сигнал формируется в противофазе базовому звуку, при отсутствии закрытого корпуса соединяется с ним и существенно ослабляется. Самым простым решением проблемы является герметичный корпус, его внутренние поверхности обшиты звукоизолирующим материалом, благодаря чему звук попросту глушится. При этом за динамиком формируется воздушная подушка, которая сглаживает все резкие движения диффузора и тем самым помогает оборудованию выдерживать повышенные нагрузки.

Из минусов подобного решения можно отметить то, что довольно существенная часть мощности попросту уходит вхолостую: звук приглашается, потому при равных мощностных характеристиках колонки в подобных корпусах будут звучать тише. Фазоинверторный корпус предполагает выведение звука через трубу. В этом случае волна с задней поверхности диффузора переходит на отверстия в такой же фазе, что и базовая с передней панели.

Таким образом, звук многократно усиливается, а мощность колонки используется эффективнее.

Длина волны напрямую зависит от частоты, потому эффект фазоинвертора ощутим только в невысоком диапазоне — обычно на пониженных частотах. Таким образом, решение позволяет слегка расширить и углубить вниз частотные параметры колонок. Рупорное акустическое оформление обычно используется в сочетании с другими типами, хотя в продаже можно найти и на 100% рупорные модели. Подавляющее большинство экспертов относятся к подобным конструкциям с большим скепсисом – причин тому несколько:

технологическая и конструктивная сложность, соответственно, повышены требования к качеству сборки оборудования;
особенности волн рупорных акустических систем делают довольно низкой объемность звуковоспроизведения;
динамический диапазон подобных систем невысок.

Рупорные конструкции дают широкий диапазон характерных призвуков. Впрочем, некоторым аудиофилам такое звучание нравится и принимается за преимущество.

По типу подключения

В зависимости от способа подключения, выделяют проводные и беспроводные колонки. Самый простой вариант — это проводная система. В данном случае для обеспечения связи между самим устройством и колонками используется кабель, однако, это привязывает оборудование к носителю звука, снижает мобильность и создает существенные ограничения при расстановке колонок. В наши дни такие модели считаются устаревшими.

Беспроводные колонки — более современный вариант. Как правило, колонки соединяются через блютуз, Wi- Fi или специальные чип-файлы. Этот способ удобнее, но требует больших энергетических затрат.

По материалу корпуса

Звучание звука во многом зависит от материала, из которого сделан корпус колонки. «Тело» акустической установки должно быть обязательно плотным, чтобы обеспечить необходимый уровень отражения и поглощения волн на разных частотах. Для изготовления колонок могут использоваться такие материалы.

Дерево. Самый лучший для создания акустических установок материал, но при этом и самый дорогой. Цельная древесина обычно востребована для создания продукции элитной категории — это связано с высокой трудоемкостью процесса. Древесина должна тщательно отбираться еще на этапе вырубки, после этого продолжительное время сохнуть в естественных условиях.

Большая часть производственных операций выполняется вручную, потому позволить себе подобные колонки может далеко не каждый покупатель.

Для выпуска более бюджетных моделей используется древесно-стружечная плита. ДСП отлично гасит все звуковые вибрации, но вместе с тем и пропускает сквозь себя звуки. ДСП дешевле дерева, но это далеко не единственное достоинство плиты. Материал характеризуется повышенной плотностью, что позволяет добиться существенного снижения резонансов корпуса. Проблема расслаивания материала с легкостью решается путем обработки поверхности специальными пропитками и эмалями. Учитывая высокие акустические характеристики и ценовую доступность, такие колонки включаются в ассортиментный перечень многих известных производителей. Не менее популярна для изготовления колонок фанера – как правило, используется многослойный материал от 12 слоев. Обладает отличными звукопоглощающими характеристиками, практически не подвержен расслоению и имеет небольшой вес. Однако фанера стоит недешево, поэтому в массовый сегмент такие колонки не запускаются.

МДФ – один из наиболее распространенных материалов для изготовления колонок. МДФ выполняется из высушенных специальным образом древесных волокон, прошедших обработку клеящими веществами с дальнейшим горячим прессованием. Облицовка выполнена синтетическим шпоном. Невзирая на относительную простоту получения материала, плиты среднего типа плотности многократно превосходят древесину по таким показателям, как стойкость к воздействию влаги и механическим повреждениям.

Некоторые стереоколонки производятся из металла, в подавляющем большинстве случаев в ход идут сплавы алюминия. Они обусловливают все необходимые для хорошего звучания характеристики: плотность, а также жесткость и легкость. По мнению некоторых экспертов, алюминий способствует снижению резонанса и тем самым улучшает звучание на высоких частотах. Для того чтобы материал не подвергался действию окисления по мере использования, его покрывают специальной прозрачной пленкой. Все это способствует активному росту интереса производителей аудиосистем к материалу, особенно распространен алюминий для производства всепогодных аудиосистем.

Пожалуй, самым распространенным вариантом является пластик, который применяется в этой отрасли уже довольно давно. Низкая себестоимость и возможность производства колонок самой разной формы позволили наладить массовый выпуск бюджетных колонок.

Впрочем, низкая цена влечет за собой и ряд существенных недостатков — для такого оборудования типичны огрехи в звучании, среднечастотные резонансы, а также дребезжание на высокой и низкой громкости.

Одним из самых дорогостоящих материалов является камень. Это и неудивительно, ведь он обеспечивает практически безупречное отражение звука и отсутствие вибрационных резонансов. Такие материалы используются в производстве колонок для самых притязательных слушателей с высокими финансовыми возможностями.

Довольно оригинальным решением стали колонки из оргстекла. На сегодняшний день выпуск стеклянных изделий освободили только две фирмы — Waterfall и SONY. Этот материал представляет большой интерес, с точки зрения дизайна, но при этом стекло и создает некоторые акустические проблемы, в частности, появление резонансов. Впрочем, производители научились справляться с этой проблемой, наладив выпуск реверенсных моделей.

Дизайн

Что касается дизайна, то чаще всего колонки выполнены в лаконичном декоре — имеют строгую геометрию и сдержанные расцветки. Обычно модели, подключаемые к компьютеру, телевизору и другой стационарной технике выпускаются в черном, сером или белом цвете. Но если речь идет о портативных устройствах — то здесь дизайнерские решения намного шире и интереснее. Такие колонки могут быть красными, оранжевыми, синими, бирюзовыми и желтыми.

Особенно эффектно смотрятся модели для детей, современная промышленность предлагает колонки-игрушки, колонки-чемоданы, колонки-блины, колонки-будильники, колонки-часы и даже колонки-рюкзаки. Они могут быть однотонными или двухцветными, некоторые модели даже украшены принтами. Большой популярностью пользуются колонки с цветомузыкой.

Дополнительные функции

Как известно, современная электроника становится все компактнее, поэтому в коробке с легкостью помещается не только усилитель, но еще и встроенный плеер, а также приспособления для считывания с флешек и микро SD- карт. Как правило, аудиофайлы с внешнего носителя считываются через USB- порт, но имеются и модели с картридерами. Еще одна опция, которая встраивается практически во все современные колонки — это возможность беспроводной связи по блютуз. Она актуальна в ситуациях, когда необходимо передать музыку с планшета или смартфона, не выполняя проводного подключения.

Немало ценится любителями хорошей музыки наличие FM-тюнера, который позволяет слушать радио. Некоторые мультимедийные колонки дополнительно оснащены опцией «часы с будильником», примечательно, что в заданное время они могут издавать сигнал в виде красивой мелодии. Что касается портативных колонок, то некоторые из них допускают использование в качестве мобильного телефона — в этом случае сигнал со смартфона переводится на колонку, и пользователь может спокойно разговаривать, не занимая руки. Такая опция особенно полезна, когда нужно, чтобы в беседе приняли участие несколько человек.

Производители

Практически каждый известный производитель предлагает не одну, а сразу несколько вариантов колонок с различным функционалом. Колонки могут быть плоскими, с ручкой, на колесах, встречаются подвесные, настольные и левитирующие модели, а также низкочастотные или басовые, изделия с оптическим входом, на батарейках, аккумуляторе и проводные. Сделать выбор в пользу какой-то конкретной модели представляется довольно затруднительным. Эксперты рекомендуют сделать упор на выбор конкретной марки с надежной репутацией и хорошими отзывами пользователей. На сегодняшний день самыми лучшими признаны следующие бренды.

Yamaha. Японская компания, известная во всем мире с 1887 г. Аудиосистемы этой марки характеризуются высокими технико-эксплуатационными параметрами и стильным дизайном. Линейка моделей предполагает напольные, полочные и потолочные варианты, все они компактны, но в то же время имеют мощное звучание.

Canton. Это немецкое предприятие работает с 1972 г. Основная концепция производителя заключается в том, чтобы выпускать комнатные колонки с безупречным звучанием и широкими функциональными возможностями. В последние годы на предприятии упор сделан на Bluetooth-системы, а также беспроводные High- End системы и IP-акустические системы.

Heco. Еще один производитель из Германии, который выпускает колонки в соответствии с самыми строгими мировыми стандартами качества. Продукция этого бренда уверенно занимает лидирующие позиции в ТОП-списках и рейтингах благодаря выгодному соотношению цена/качество. Самые последние модели этой марки завоевали рынок четким воспроизведением звуков на разных частотах и исключительной реалистичностью звучания.

Dali. Относительно молодой скандинавский бренд. Несмотря на то что компания основана только в 1983 г., ее имя уже стало хорошо узнаваемым у меломанов благодаря высокому качеству звука и гибкой ценовой политике.

Pioneer. Компания с мировой известностью, зарегистрированная в Японии в 1938 г. На сегодняшний день название бренда уже скорее стало именем нарицательным, которое ассоциируется с электроникой и техникой самого высокого качества.

Mackie. Производитель из США, работающий на рынке аудиосистем с 1969 г. Занимается выпуском акустических систем, а также цифровых и аналоговых микшеров, звуковых карт и других аксессуаров. Основной слоган компании – «звук, как вы его понимаете». При выпуске каждого изделия повышенное внимание уделяется его надежности и функциональности.

JBL. Абсолютный лидер на рынке ручных портативных колонок. Американская компания работает с 1946 г. За время существования она представила огромное количество разных серий акустических систем, поэтому в ассортиментном перечне есть как модели премиум-класса, так и довольно бюджетные изделия.

APart. Бельгийский производитель, опыт работы которого превышает 2 десятилетия. Компания специализируется на выпуске колонок сложного звучания. Вся изготавливаемая продукция поставляется свыше чем в 80 стран мира.

Как выбрать?

Подавляющее большинство колонок относится к универсальным аудио вариантам. Принятые стандарты позволяют подключать одни и те устройства как к ПК, так и к телевизору с плеером и даже использовать на вечеринках. Но учитывая разницу эксплуатационных условий, колонки подразделяют на несколько категорий. Мобильное оборудование с питанием от USB-порта традиционно применяется для подключения к планшету либо ноутбуку, также их можно установить на велосипед. Такие стерео колонки не могут похвастать высоким качеством звучания, но если громкости встроенной аудиосистемы недостаточно, то колонки смогут решить проблемы со звуковоспроизведением в небольших помещениях. Основное преимущество таких моделей — доступная стоимость.

Для домашнего и игрового оборудования требования немного выше — тут далеко не редкость присутствие дополнительных динамиков и сабвуферов, которые позволяют добиться объемного звучания. Аудиоколонки для hi-fi домашнего компьютера часто содержат дополнительные сателлиты, имеют довольно широкий частотный диапазон и высокую мощность. Соответственно, и стоимость у них достаточно высока.

Если вы можете себе позволить заплатить за качественный звук, то можно присмотреться к портативным моделям — они дают более глубокий звук при поддержании мобильности.

В следующем видео вас ждет сравнение бюджетных колонок Microlab, Edifier и Sven.

Колонок принцип работы – что такое музыкальные акустические колонки? Как выбрать? Круглые, овальные и квадратные, проводные и беспроводные, характеристики