3 полосная акустическая система. Акустическая система своими руками: выбор динамиков, акустического оформления, изготовление. Особенности трехполосного оборудования

Участника теста:
35 000 - 78 000 Р *

Принято считать, что наиболее точный и сбалансированный звук создает не напольная, а полочная акустика. Мы часто даже называем полочные колонки «мониторами», имея в виду их почти студийную точность звучания. Однако трехполосная конфигурация, которая также весьма способствует повышению точности и разрешающей способности, используется в полочных моделях крайне редко. Лишь пять моделей удалось найти для нашего теста. Посмотрим, насколько они окажутся хороши.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

В трехполосной акустике на каждый излучатель приходится более узкий диапазон частот, благодаря чему мы получаем более высокое разрешение и если не более глубокий, то по крайней мере более четкий и управляемый бас. Однако согласование трех полос требует сложных фильтров, что может привести к снижению динамики, фазовым искажениям и нарушению тонального баланса. Эти аспекты звука я предлагаю рассмотреть особенно внимательно, Качество и цена также будут учтены и получат соответствующие оценки.

78 000 Р *

57 900 Р *

56 700 Р *

35 000 Р *

40 320 Р *

Сводная таблица

Фирма Модель		Dali Mentor 2		Polk Audio LSIM703	Quadral Argentum 330	Wharfedale Jade 1
	Частотный диапазон, Гц	39—34 000	42—45 000	36—40 000	35—45 000	65—24 000
	Чувствительность, дБ
	Мощность, Вт	40—180	25—120	20—200		30—120
	Импеданс, Ом
	Частота раздела кроссовера, Гц	3400, 12 000	500, 2800	н.д., 2800	700, 2600	570, 2500
	Диаметр ВЧ, мм
	Диаметр СЧ, мм
	Диаметр НЧ, мм
	Габариты, мм	440x200x350	385x210x345	204x425x37	506x205x280	358x195x328
	Масса, кг
	Чувствительность (1 Вт/1 м, 1 кГц), дБ
	Импеданс max/min, Ом	5,64/21,62	20,43/3,74	41,34/3,39	16,39/3,41	14,29/3,84
	Импеданс, среднее значение, Ом
	Средний КНИ (100—20 000 Гц, 94/88/82 дБ), %:	0,19/0,24/0,39	0,16/0,20/0,28	0,19/0,18/0,21	0,17/0,17/0,22	0,50/0,60/0,68
	Неравномерность АЧХ (100—20 000 Гц), +/-ДБ
	Неравномерность АЧХ (160—1300 Гц), +/-дБ
	Неравномерность АЧХ (1300—20 000 Гц), +/-ДБ
	Неравномерность АЧХ (300—5000 Гц), +/-дБ
	Нижняя граничная частота (-10 дБ), Гц

Результаты

POLK AUDIO LSIM703 56 700 Р * ***** Звук ***** Конструкция ***** Качество/цена

По сути своей трехполосная конструкция является самой оптимальной: распределив частоты по трем динамикам, можно заметно увеличить детальность, расширить частотный диапазон, обеспечить лучшую управляемость каждого излучателя и снизить уровень искажений. Однако при этом разработчику необходимо привести к общему знаменателю три совершенно разных по существу излучателя, задав тем самым правильную форму АЧХ и по возможности сохранив их чувствительность на приемлемом уровне.

Все представленные в тесте акустические системы продемонстрировали высокое для своей ценовой группы разрешение, очевидно лучшее, чем у большинства двухполосных моделей аналогичной стоимости, однако не все раскрыли потенциал трехполосной системы в полной мере.

С технической точки зрения
трехполосная конфигурация дает
разработчику гораздо больше
шансов создать ровную, тонально
сбалансированную и широкую АЧХ,
нежели двухполосная.

Из пяти исследуемых моделей лишь в одной были продемонстрированы сразу все преимущества использования трех полос. По этой причине я решил ограничиться одним призом симпатий, вручив его модели Polk Audio LSiM703. Эта акустика звучит наиболее ровно, достоверно и интересно. К тому же она обладает самым мощным басом, позволяющим обойтись без дополнительной НЧ-поддержки. Такой звук вполне подпадает под определение мониторного.

Еще одним потенциальным претендентом на приз симпатий была акустика Kef R300, способная весьма качественно воспроизводить СЧ/ВЧ-диапазон, однако не самый подходящий для данной модели НЧ-драйвер вынуждает использовать сабвуфер с высокой частотой среза, что значительно увеличивает сложность и стоимость системы.

Также стоит отметить неплохой потенциал, заложенный в модели Quadral Argentum 330, раскрыть который можно путем правильного выбора сабвуфера.

* УКАЗАНА ПРИБЛИЗИТЕЛЬНАЯ ЦЕНА

3 х компонентная акустика в автомобиле

Как известно, акустическая система в автомобиле – это важнейшее звено, позволяющее прослушивать любимые музыкальные композиции во время длительных поездок. Системы бывают разными.
Акустика 3-х компонентная занимает сегодня не последнее место и многие меломаны желают именно ее видеть в салоне своего автомобиля, считая что двухполосная акустическая система уже изжила свой срок. 3 компонентная автомобильная акустика намного тоньше воспроизводит музыкальный звук, так как наделена не двумя, как 2-полосная, а тремя динамиками.

Важнейшие составляющие 3 х компонентной акустической системы

Как известно, на сегодняшний день принято отдавать предпочтение 3 х полосной акустике, а не двухкомпонентной(см.). Причины этого будут представлены ниже, а пока хотелось бы остановиться на важных элементах трехкомпонентной системы, без которой воспроизведение нормальной музыки было бы невозможным делом.

Динамик

Прежде, чем мы перейдем к основной теме, хотелось бы остановиться на конструкции самого динамика, дабы лучше понять всю схему, по которой до слуха человека доходит музыкальный звук.
Современный динамический излучатель, который и есть собственно динамик, был разработан еще в 19 веке. С тех пор его постоянно совершенствуют. Сегодня наибольшим спросом пользуются диффузорные динамики, которые, как правило, в трехполосной акустике используются для воспроизведения НЧ и СЧ. Что касается ВЧ, для их воспроизведения используются пока что купольные излучатели.

Диффузорные динамики и их преимущества

Как правило, диффузорные излучатели состоят из магнита, в котором помещается звуковая катушка с самим диффузором. Этот самый диффузор фиксируется на держателе при помощи подвеса, в основном резинового и специальной шайбы.

В чем же их преимущества?
Процесс их производства довольно легок и не требует высокой затратности:

• Сами диффузоры могут быть выполнены как из обычной бумаги, так и из полипропилена, кевлара, карбона и алюминия. Бумажные диффузоры, как правило, дают наиболее высшее качество звука, обладая одновременно сбалансированным сочетанием характеристик.

Примечание. Используются также и металлические диффузоры, которые обладают высокой жесткостью. Что касается полипропиленовых и пластиковых диффузоров, то те дешевы в производстве и применяются в акустических системах бюджетного класса.
По этой причине, выбирая 3 х компонентную акустику для своего автомобиля, надо на материал диффузоров обратить первоочередное внимание.

Купольные динамики

Как и говорилось выше, в трехкомпонентной системе этот вид звуковых излучателей применяется только для воспроизведения высоких частот. Хотя бывает нередко и так, что встречаются среднечастотники.
Итак:

• Конструкция купольных динамиков(см.) во всем схожа с диффузорными, но есть одна разница в подвесе. Если на диффузорном излучателе используется резиновый подвес и крепление катушки осуществляется непосредственно к центру диффузора, то в купольном варианте диффузор выполнен в виде купола, а катушка зафиксирована к его краям.

• В основном, купольные динамики, а вернее их основу – купол, делают из шелка или металла. Понятно, что шелковые купола наиболее цены и как бумажные в диффузорных динамиках, обладают сбалансированными параметрами и дают мягкое натуральное звучание, чего нельзя сказать про металлические.

Параметры динамиков трехкомпонентной акустики

Кроме того, из чего сделаны бывают динамики, важны и другие параметры:

• Мощность является чуть ли не главной составляющей, на которую обращает внимание дилетант. Оказывается, это не самый важный параметр, а скорее даже второстепенный.
  Дело в том, что мощность всего лишь показывает ту величину, которую определенный динамик способен выдержать в течение определенного промежутка времени.
• Вот чувствительность динамиков, это другое дело. Показывая, какое звуковое давление может развивать динамик на расстоянии одного метра, данный параметр чуть ли не важнейший при выборе.
  Именно на него в первую очередь обращают внимание профессионалы.

Примечание. От чувствительности динамиков зависит то, насколько громко будет звучать 3 х компонентная акустика в автомобиле.

• Еще один параметр называется импедансом. Он показывает зависимость электрического сопротивления от частоты.
  Выражается в Омах. Чем выше будет показатель импеданса, тем лучше усилитель(см.) будет контролировать движение диффузора.

• Параметры Тиля-Смолла предназначены для расчета акустического оформления.

Кроссовер

Является не менее важным элементом, чем динамики. Благодаря кроссоверу происходит ограничение полосы частот, которое воспроизводится конкретным излучателем. Если бы не было кроссовера, то на ВЧ динамик после попадания в него низкой частоты, была бы оказана нагрузка.
В результате этого он вышел бы из строя. Кроме того, ВЧ, поданная на мидбас, в случае отсутствия хорошего кроссовера, воспроизводилась бы далеко не лучшим образом, а сам звук бы сводил на нет весь эффект звуковой сцены.

Примечание. В трехкомпонентной акустической системе кроссовер всегда выполнен бывает с более сложной конструкцией, чем в двухполосной системе. Многие эксперты называют это недостатком 3 х компонентной акустики.

Количество полос

На этом и закончим наш подробный обзор. Инструкцию того, как устанавливать 3 х компонентную акустику своими руками, можно легко скачать из Интернета.
В процессе монтажа рекомендуется изучить видео и фото – материалы. Цена на трехкомпонентную акустику бывает разной и все зависит от конкретной модели.

Напольная 3-х полосная колонка фазоинверторного типа для 3-х полосного усилителя.

Проект 2006 года. Собрано 2 колонки.

В качестве ВЧ, СЧ и НЧ динамиков были применены изделия фирмы АСА ACALAB . Ниже приведены некоторые характеристики этих динамиков (для НЧ и СЧ переписаны с динамиков).

Характеристики ВЧ динамика НЕО Т26.8 :

Характеристики СЧ динамика МР1612.8 :

Характеристики НЧ динамика B2512.8 :

При изготовлении корпуса колонок были использованы: ламинированное ДСП толщиной 16 мм, 8 мм фанера, брус сечением 30х30 мм. Детали из ДСП были заказаны в мебельном магазине. Клеевые соединения выполнялись эпоксидным клеем. В процессе сборки выяснилось, что адгезия клея к ламинированному ДСП достаточно плохая, поэтому пришлось предварительно «ошкуривать» места клейки ДСП абразивным бруском. Конструктивно корпус представляет собой ящик прямоугольной формы размерами 1200х330х230 мм. Внутри корпус усилен тремя распорками, которые разделяют его на 4 части. Распорки выполнены из ДСП, в них вырезаны отверстия для воздушного сообщения отсеков корпуса. В верхней части корпуса (части верхнего отсека) располагается герметичный бокс СЧ-ВЧ головок, полностью заполненный синтепоном. Его внутренний объем составляет около 6л. В оставшейся части корпуса размещен НЧ динамик и фазоинвертор. Все внутренние поверхности оклеены 3 мм герленом и синтепоном. Передняя стенка колонки выполнена из 2х слоев ДСП, скрученных саморезами и склеенных эпоксидным клеем. Боковые стенки представляют собой «бутерброд» из ДСП, линолеума и фанеры. На задней стенке установлены 2 контактные панели типа РТ-433-04. Фазоинвертор – АН-69В. При выполнении электрических соединений был использован провод марки МЛТП сечением 2,5 мм 2 . Каждая колонка установлена на 4 стальных конусах, выполненных из строительных отвесов. Изначально, в каждом конусе было резьбовое отверстие с вкрученным в него болтом с отверстием. Эти болты саморезами прикручиваются к основанию колонок, и на них уже накручиваются конусы. Закручивая — выкручивая болт из конуса можно регулировать высоту ножки. Ввиду явного гаражного изготовления — конусы были разной высоты, возможность регулировать высоту пришла как некстати.

Предыдущие публикации Сергея Давыдовича в «Салоне AV» вызвали такой шквал откликов, что мы просто не можем не продолжить начатую тему. Самостоятельное изготовление хороших, но недорогих акустических систем не утопия, но вполне посильная задача. Делать ящики можно поручить знакомому столяру, да и приличные динамики все чаще встречаются в ассортименте российских торговых фирм. Не проблема приобрести и детали для кроссоверов, причем самого разного уровня - от начального до отъявленно аудиофильского.

Поскольку читатели, способные правильно держать ножовку и киянку, наверняка знакомы с моими раннее опубликованными проектами, буду предельно краток. Цель данного - создание технологичного громкоговорителя с максимально возможным показателем качество/цена и хорошей повторяемостью в домашних условиях. Именно последний фактор и определил выбор головок и конструктивных решений корпуса, т.е. закрытый ящик (фазоинвертор нужно настраивать, а процесс это утомительный и требует определенных навыков) и динамические излучатели из линейки известной датской фирмы Peerless с малым разбросом параметров от экземпляра к экземпляру. Это вуфер 850140 с многослойным диффузором из полипропилена ($140), среднечастотник 821615 или 821385 в заводском акустическом оформлении ($113) и твитер 810665 с шелковым куполом ($82). Цены указаны за пару, так что стоимость комплекта динамиков для нашего трехполосного проекта составит 335 у.е., что, согласитесь, не так уж и много. Правда, за выбор относительно недорогого СЧ/ВЧ-звена пришлось заплатить некоторым усложнением кроссовера (см. схему). Для подавления резонансного пика пищалки в схему был введен режекторный фильтр на элементах R1, L2, C2, C3, а для компенсации подъема АЧХ в среднечастотной области - L4, R5, C9. Конденсаторы лучше взять полипропиленовые Solen, а катушки мотать толстым медным проводом на немагнитных каркасах.

Технология изготовления корпуса была подробно описана в августовском номере журнала «Салон AV», и возвращаться к ней вряд ли целесообразно. Модуль полного сопротивления Z системы показан на рис. 1, а ее АЧХ - на рис. 2. Видно, что чувствительность колонок находится на уровне 85 - 87 дБ/Вт/м, а неравномерность характеристики укладывается в допуск ±6 дБ. Это очень неплохой результат, с учетом стоимости проекта. На рис. 3 показаны АЧХ головок 821615 и 821385.

Рис. 1. Модуль полного сопротивления Z.

Рис. 2. АЧХ акустической системы.

Рис. 3. АЧХ динамиков 821615 (magenta) и 821385 (cyan).

Об авторe

Сергей Бать собрал свой первый ламповый радиоприемник в 1953-м и с тех пор регулярно печатается в журнале «Радио». Помимо электроники, профессионально конструирует акустические системы и даже удостоился внимания американского журнала для самодельщиков «Speaker Builder». Два проекта - недорогие двухполосные АС и двухкорпусный громкоговоритель - были опубликованы в «Салоне AV» (№8/2000 и №1/2001).

Представлены в довольно большом ассортименте. Данное оборудование отличается друг от друга по сфере применения (инструментальные, концертные, студийные и другие), согласно техническим характеристикам, форме корпуса и многим другим качествам.

Наиболее важным параметром, который необходимо учитывать в первую очередь, является количество «полос» в системе. Согласно этому критерию, выделяются одно-, трех- и двухполосная акустика. Чем они друг от друга отличаются и какая система лучше, мы постараемся ответить в этой статье.

Частота звука

Человеческие органы слуха способны распознавать от 20 до 20 000 Гц.

Поэтому качество музыки напрямую зависит от способности оборудования создавать четкие звуковые волны в данном диапазоне. С этой целью в состав стали включать динамики, воспроизводящие исключительно низкие (20-150 Гц), средние (100-7000 Гц) и высокие (5-20 тыс. Гц) частоты. В связи с этим появились:

1. Однополосные системы, где весь диапазон частот создает один динамик.
2. Двухполосная акустика, которая обладает двумя динамиками: один для воспроизведения музыки на средних и низких частотах, второй - только на высоких.
3. Трехполосное оборудование - за проигрывание звуков в каждом диапазоне отвечает отдельная «колонка».

Существует оборудование с большим количеством полос, где каждый динамик воспроизводит звук в определенном Наибольшей популярностью обладают двух- и трехполосные системы - они самые доступные и обеспечивают при этом отличное качество звука.

Преимущества двухполосной акустики

Двухполосные акустические системы пользуются наибольшей популярностью среди автомобилистов.

Они обеспечивают оптимальное качество звука, при этом обладают доступной ценой. Из-за развития технологий двухполосная вытесняется трехполосным оборудованием, однако она все еще распространена из-за своих преимуществ:

1. Простая конструкция, что упрощает установку и настройку.
2. Высокая степень согласованности между динамиками, благодаря чему повышается и качество звучания.
3. Максимально естественное, «живое» звучание.

В двухполосном оборудовании есть всего два динамика - НЧ и ВЧ. НЧ колонка воспроизводит звуки в низком и среднем диапазонах, а ВЧ - только в высоком. Благодаря этому для работы системы необходимы простые разделительные фильтры.

Особенности трехполосного оборудования

Трехполосная акустика отличается от уже описанной системы лучшим звучанием. Оборудование в таких системах доукомплектовывается СЧ динамиком, который несет так называемую «пространственную» информацию, создает объемное звучание. Кроме того, благодаря разделению обязанностей, оборудование стало компактнее.

Отрицательным качеством трехполосных систем является высокая цена. Она в два-три раза выше, чем у двухполосной акустики. Более того, трехполосная акустика подразумевает установку кроссоверов - сложных фильтров частот. Для настройки такого оборудования необходимо обладать отличным слухом, иначе добиться согласованности от динамиков не получится.

Отличия акустических систем

Любая акустическая система состоит из динамиков (СЧ, НЧ и ВЧ), фильтрующего оборудования, усилителей сигнала, звуковых кабелей и входных клемм. Фильтрующие устройства отвечают за разделение звукового сигнала на несколько диапазонов. Фильтр двухполосной акустики разбивает частоты на два «участка» - до 5-6 тыс. Гц, и выше 6 кГц. Трехполосные устройства, как правило, оснащаются кроссоверами - регулируемыми фильтрами частот, которые разбивают диапазон звучания на три участка.

Все акустическое оборудование может быть активным либо пассивным. В первом случае каждый динамик оснащается отдельным усилителем сигнала. Такое решение облегчает согласование излучателей, снижает общую стоимость системы. Однако вместе с тем возрастает сложность обслуживания, установки и первичной настройки. Отдельные усилители чаще всего дополняют комплект трехполосных устройств.

Коаксиальные и компонентные динамики

То, как будет звучать трех- или двухполосная во многом зависит от типа динамиков, которые бывают коаксиальными и компонентными. Первые представляют собой единую монолитную конструкцию, в которой объединены излучатели высоких, средних и низких частот. Такое решение делает звук узконаправленным. Поэтому такие устройства используют в качестве дополнения и преимущественно в небольших автомобилях.

Компонентные динамики являют собой излучатели, которые можно расположить в разных местах. Благодаря этому удается добиться объемного звучания, однако усложняется процесс установки оборудования. Кроме того, при неправильной установке звуковая сцена будет весьма неоднородна. устанавливают в автомобили с просторным салоном.

Вопрос цены

Как уже отмечалось ранее, двухполосная акустика обойдется гораздо дешевле, нежели установка трехполосного оборудования. Это объясняется двумя причинами:

• меньшее количество оборудования - требуется всего два динамика, максимум два усилителя и один фильтр;
• простая установка - собрать такую систему можно и самостоятельно, обладая элементарными знаниями в области электричества.

В состав трехполосных систем входит более сложное оборудование, стоимость которого значительно превышает цену обычных устройств. Кроме того, если вы решили установить такую акустику, вам придется обращаться за помощью профессионалов - без специальных измерительных устройств и тонкого слуха смонтированная система будет звучать так же, как и двухполосная акустика. В этом и состоит главный ответ на вопрос о том, чем отличается двухполосная акустика от трехполосной.