Подробная расшифровка некоторых характеристик акустики

Мощность

Под словом мощность в разговорной речи многие подразумевают «мощь», «силу». Поэтому вполне естественно, что покупатели связывают мощность с громкостью: «Чем больше мощность, тем лучше и громче будут звучать колонки». Однако это распространенное мнение в корне ошибочно! Далеко не всегда колонка мощностью 100 Вт будет играть громче или качественней той, у которой указана мощность «всего» в 50 Вт. Значение мощности, скорее, говорит не о громкости, а о механической надежности акустики. Те же 50 или 100 Вт — это совсем не громкость звука, издаваемого колонкой. Динамические головки сами по себе имеют низкий КПД и преобразуют в звуковые колебания лишь 2-3% мощности подводимого к ним электрического сигнала (к счастью, громкости издаваемого звука вполне хватает для создания звукового сопровождения). Величина, которую указывает производитель в паспорте динамика или системы в целом, говорит лишь о том, что при подведении сигнала указанной мощности динамическая головка или акустическая система не выйдет из строя (вследствие критического разогрева и межвиткового КЗ провода, «закусывания» каркаса катушки, разрыва диффузора, повреждения гибких подвесов системы и т.п.).

Таким образом, мощность акустической системы — это технический параметр, величина которого не имеет прямого отношения к громкости звучания акустики, хотя и связана с ней некоторой зависимостью. Номинальные значения мощности динамических головок, усилительного тракта, акустической системы могут быть разными. Указываются они, скорее, для ориентировки и оптимального сопряжения между компонентами. Например, усилитель значительно меньшей или значительно большей мощности может вывести колонку из строя в максимальных положениях регулятора громкости на обоих усилителях: на первом — благодаря высокому уровню искажений, на втором — благодаря нештатному режиму работы колонки.

Мощность может измеряться различными способами и в различных тестовых условиях. Существуют общепринятые стандарты этих измерений. Рассмотрим подробнее некоторые из них, наиболее часто употребляемые в характеристиках изделий западных фирм:

RMS ( Rated Maximum Sinusoidal power — установленная максимальная синусоидальная мощность). Мощность измеряется подачей синусоидального сигнала частотой 1000 Гц до достижения определенного уровня нелинейных искажений. Обычно в паспорте на изделие пишется так: 15 Вт (RMS). Эта величина говорит, что акустическая система при подведении к ней сигнала мощностью 15 Вт может работать длительное время без механических повреждений динамических головок. Для мультимедийной акустики завышенные по сравнению с Hi-Fi колонками значения мощности в Вт (RMS) получаются вследствие измерения при очень высоких гармонических искажениях, часто до 10%. При таких искажениях слушать звуковое сопровождение практически невозможно из-за сильных хрипов и призвуков в динамической головке и корпусе колонки.

PMPO (Peak Music Power Output — пиковая музыкальная мощность). В данном случае мощность измеряется подачей кратковременного синусоидального сигнала длительностью менее 1 секунды и частотой ниже 250 Гц (обычно 100 Гц). При этом не учитывается уровень нелинейных искажений. Например, мощность колонки равна 500 Вт (PMPO). Этот факт говорит, что акустическая система после воспроизведения кратковременного сигнала низкой частоты не имела механических повреждений динамических головок. В народе единицы измерения мощности Вт (PMPO) называют «китайскими ваттами» из-за того, что величины мощности при такой методике измерения достигают тысячи Ватт! Представьте себе — активные колонки для компьютера потребляют из сети переменного тока электрическую мощность 10 В*А и развивают при этом пиковую музыкальную мощность 1500 Вт (PMPO).

Наравне с западными существуют также советские стандарты на различные виды мощности. Они регламентируются действующими по сей день ГОСТ 16122-87 и ГОСТ 23262-88. Эти стандарты определяют такие понятия, как номинальная, максимальная шумовая, максимальная синусоидальная, максимальная долговременная, максимальная кратковременная мощности. Некоторые из них указываются в паспорте на советскую (и постсоветскую) аппаратуру. В мировой практике эти стандарты, естественно, не используются, поэтому мы не будем на них останавливаться.

Делаем выводы: наиболее важным на практике является значение мощности, указанной в Вт (RMS) при значениях коэффициента гармоник (THD), равного 1% и менее. Однако сравнение изделий даже по этому показателю очень приблизительно и может не иметь ничего общего с реальностью, ведь громкость звука характеризуется уровнем звукового давления. Поэтому информативность показателя «мощность акустической системы» — нулевая.

Чувствительность

Чувствительность — один из параметров, указываемых производителем в характеристике акустических систем. Величина характеризует интенсивность звукового давления, развиваемого колонкой на расстоянии 1 метра при подаче сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Измеряется чувствительность в децибелах (дБ) относительно порога слышимости (нулевой уровень звукового давления равен 2*10^-5 Па). Иногда используется обозначение — уровень характеристической чувствительности (SPL, Sound Pressure Level). При этом для краткости в графе с единицами измерений указывается дБ/Вт*м либо дБ/Вт^1/2*м. При этом важно понимать, что чувствительность не является линейным коэффициентом пропорциональности между уровнем звукового давления, мощностью сигнала и расстоянием до источника. Многие фирмы указывают характеристики чувствительности динамических головок, измеренные при нестандартных условиях.

Чувствительность — характеристика, более важная при проектировании собственных акустических систем. Если вы не осознаете до конца, что означает этот параметр, то при выборе мультимедийной акустики для PC можно не обращать на чувствительность особого внимания (благо указывается она не часто).

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в общем случае представляет собой график, показывающий разницу величин амплитуд выходного и входного сигналов во всем диапазоне воспроизводимых частот. АЧХ измеряют подачей синусоидального сигнала неизменной амплитуды при изменении его частоты. В точке на графике, где частота равна 1000 Гц, принято откладывать на вертикальной оси уровень 0 дБ. Идеален вариант, при котором АЧХ представлена прямой линией, но таких характеристик в реальности у акустических систем не бывает. При рассмотрении графика нужно обратить особое внимание на величину неравномерности. Чем больше величина неравномерности, тем больше частотных искажений тембра в звучании.

Нелинейные искажения, коэффициент гармоник

Кг — коэффициент гармонических искажений. Акустическая система представляет собой сложное электроакустическое устройство, которое имеет нелинейную характеристику усиления. Поэтому сигнал по прошествии всего звукового тракта на выходе обязательно будет иметь нелинейные искажения. Одними из самых явных и наиболее простых в измерении являются гармонические искажения.

Коэффициент — величина безразмерная. Указывается либо в процентах, либо в децибелах. Формула пересчета: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чем больше величина коэффициента гармоник, тем обычно хуже звучание.

Кг колонок во многом зависит от мощности подаваемого на них сигнала. Поэтому глупо делать заочные выводы или сравнивать колонки только лишь по коэффициенту гармоник, не прибегая к прослушиванию аппаратуры. К тому же для рабочих положений регулятора громкости (обычно это 30..50%) значение производителями не указывается.

Полное электрическое сопротивление, импеданс

Электродинамическая головка имеет определенное сопротивление постоянному току, зависящее от толщины, длины и материала провода в катушке (такое сопротивление еще называют резистивным или реактивным). При подаче музыкального сигнала, который представляет собой переменный ток, сопротивление головки будет меняться в зависимости от частоты сигнала.

Импеданс (impedans) — это полное электрическое сопротивление переменному току, измеренное на частоте 1000 Гц. Обычно импеданс акустических систем равен 4, 6 или 8 Ом.

В целом величина полного электрического сопротивления (импеданс) акустической системы ни о чем, связанном с качеством звучания того или иного изделия, покупателю не скажет. Производителем указывается этот параметр лишь, чтобы сопротивление учитывали при подключении акустической системы к усилителю. Если значение сопротивления колонки ниже, чем рекомендуемое значение нагрузки усилителя, в звучании могут присутствовать искажения или сработает защита от короткого замыкания; если выше, то звук будет значительно тише, нежели с рекомендуемым сопротивлением.

Корпус колонки, акустическое оформление

Одним из важных факторов, влияющих на звучание акустической системы, является акустическое оформление излучающей динамической головки (динамика). При конструировании акустических систем производитель обычно сталкивается с проблемой в выборе акустического оформления. Их насчитывается больше десятка видов.

Акустическое оформление делится на акустически разгруженное и акустически нагруженное. Первое подразумевает оформление, при котором колебание диффузора ограничивается только жесткостью подвеса. При втором колебание диффузора ограничивается помимо жесткости подвеса еще упругостью воздуха и акустическим сопротивлением излучению. Также акустическое оформление делится на системы одинарного и двойного действий. Система одинарного действия характеризуется возбуждением звука, идущего к слушателю, посредством только одной стороны диффузора (излучение другой стороны нейтрализуется акустическим оформлением). Система двойного действия подразумевает использование в формировании звука обеих поверхностей диффузора.

Поскольку на высокочастотные и среднечастотные динамические головки акустическое оформление колонки практически не влияет, мы расскажем о наиболее распространенных вариантах низкочастотного акустического оформления корпуса.

Очень широко применима акустическая схема, получившая название «закрытый ящик». Относится к нагруженному акустическому оформлению. Представляет собой закрытый корпус с выведенным на фронтальную панель диффузором динамика. Достоинства: хорошие показатели АЧХ и импульсная характеристика. Недостатки: низкий КПД, необходимость в мощном усилителе, высокий уровень гармонических искажений.

Но вместо того, чтобы бороться со звуковыми волнами, вызванными колебаниями обратной стороны диффузора, их можно использовать. Наиболее распространенным вариантом из систем двойного действия является фазоинвертор. Представляет собой трубу определенной длины и сечения, вмонтированную в корпус. Длину и сечение фазоинвертора рассчитывают таким образом, что на определенной частоте в нем создается колебание звуковых волн, синфазные с колебаниями, вызванными фронтальной стороной диффузора.

Для сабвуферов широко применяется акустическая схема с общепринятым названием «ящик-резонатор». В отличие от предыдущего примера диффузор динамика не выведен на панель корпуса, а находится внутри, на перегородке. Сам динамик непосредственного участия в формировании спектра низких частот не принимает. Вместо этого диффузор лишь возбуждает звуковые колебания низкой частоты, которые потом многократно увеличиваются по громкости в трубе фазоинвертора, выполяющего роль резонансной камеры. Достоинством этих конструктивных решений является высокий КПД при малых габаритах сабвуфера. Недостатки проявляются в ухудшении фазовых и импульсных характеристик, звучание становится утомляющим.

Оптимальным выбором будут колонки среднего размера с деревянным корпусом, выполненные по закрытой схеме или с фазоинвертором. При выборе сабвуфера следует обратить внимание не на его громкость (по этому параметру даже у недорогих моделей обычно имеется достаточный запас), а на достоверное воспроизведение всего диапазона низких частот. С точки зрения качества звучания, наиболее нежелательны колонки с тонким корпусом или очень маленьких размеров.

Источник

Как правильно выбрать акустическую систему?

Прежде всего, выясните, что и зачем вам нужно. Ясное дело, что у чувствительного меломана одни запросы, а у гремящей сковородками домохозяйки – совсем другие. Также реально оцените возможности своего помещения. Согласитесь, глупо втискивать в комнатку три на три метра огромные концертные колонки.

Поэтому выбор акустической системы или попросту колонок может стать непростой задачей для тех, кто хочет получить у себя в доме качественное звучание, но мало сталкивался с параметрами техники для воспроизведения звука. Чтобы сделать правильный выбор нужно исходить из ключевых параметров, особенностей акустических систем, а также из собственных предпочтений и средств, которыми вы располагаете.

1. Сколько полос у акустики?

2. Мощность акустики

3. Чувствительность и частота акустики

А вот от чего действительно зависит громкость системы, так это от ее чувствительности, измеряемой в децибелах. Их количество показывает звуковое давление ваших колонок на окружающее пространство. Как вы понимаете, чем выше чувствительность, тем мощнее звук. Обычному слушателю вполне подойдет чувствительность в 85 децибел.

4. Активная или пассивная акустика?

При выборе акустической системы важно знать, что у активной акустики фактически каждый динамик (т.е. каждая полоса частот) усиливается отдельным усилителем. Кроме того, разделительные фильтры стоят не на выходе, а на входе усилителей и они также активны. Это дает немало преимуществ активных акустических систем перед пассивными. Во-первых, активный фильтр легче отрегулировать. Во-вторых, обеспечивается лучшее качество звучания за счет того, что динамики подключают непосредственно к усилителям. В-третьих, активные акустические системы имеют более широкий диапазон воспроизводимых частот. И, в-четвертых, активные колонки снабжены регулятором громкости, что повышает их удобство при эксплуатации.

Преимущество пассивных систем в том, что для них не требуется подвод линейного сигнала и напряжения к каждой колонке, в отличие от активных. Однако при этом для пассивных акустических систем требуется внешний усилитель.

5. Тип корпуса

При выборе акустики обратите внимание и на тип корпуса. Самые популярные акустические системы – закрытого или фазоинверторного типа. Корпус закрытого типа – наиболее простой и при этом он вполне может удовлетворить ваш вкус. Однако закрытое пространство повышает частоту нижнего резонанса. Это в итоге негативно сказывается на передаче низких частот. Большинство современных акустических систем используют фазоинверторный тип корпуса.

6. Из чего сделаны колонки?

Колонки могут быть сделаны как из пластика, так и из дерева или ДСП. У каждого материала есть свои достоинства. Пластик дает возможность реализовать самые смелые дизайнерские решения, он легкий и дешевый, колонки сделанные из него занимают меньше места. Правда, и звук такой акустики будет попроще – он сильно искажается при увеличении громкости, колонки начинают дребезжать. Пластиковую акустику чаще всего используют для озвучивания компьютера, а для просмотра фильмов и прослушивания музыки лучше купить деревянные колонки. Если вы все-таки решили остановиться на пластмассе, позаботьтесь о том, чтобы колонки имели неправильную форму, были без широких плоских панелей и переборок, острых кромок и углов. В любом случае у вашей акустики должны отсутствовать вентиляционные отверстия, все соединения должны быть качественно проклеены.

7. Покупать комплект или собирать по частям?

Акустические системы выпускают готовыми комплектами, а бывают и разделенными на отдельные составляющие. Готовые системы обычно состоят из центрального блока, сабвуфера и саттелитов. Отдельно могут продаваться универсальные громкоговорители, фронтальные громкоговорители, фронтальный или тыловой громкоговорители, громкоговорители центрального канала, громкоговорители тылового канала, сабвуферы, универсальные громкоговорители со встроенным сабвуфером, мониторы и сателлиты.

Если вы решили остановиться на готовом комплекте, то присмотритесь к количеству громкоговорителей. Фронтальные и тыловые колонки должны продаваться парами, а у сабвуфера и центрального канала должно быть по одному громкоговорителю. Если акустика нужна для комплектования домашнего кинотеатра, то подбирайте ту, у которой есть тыловой канал – он добавит эффект окружения звуком.

Колонки и сабвуферы также могут быть как полочными, так и напольными. И у тех, и у других есть свои преимущества для тех, кто собирает свою акустику по частям. Напольные, как правило, более мощные и порадуют более качественным звуком, зато полочные более удобны при размещении в городской квартире. Их можно прикрепить хоть по углам, они не будут «путаться под ногами».

Источник

Как выбирать колонки для компьютера

Если вы задумались, какие колонки купить для ПК, прочтите эту статью – наверняка найдёте для себя что-то полезное. Про АЧХ и коэффициент нелинейных искажений говорить не будем (тому, кто разбирается в таких характеристиках, “советы из интернета” не нужны). Этот материал скорее для того, кто выбирает свою первую акустическую систему. Ну или первую выбрал по внешнему виду, а к покупке следующей решил отнестись более серьёзно.

Как выбрать колонки в соответствии со своими интересами и увлечениями? На какие характеристики обратить особое внимание? Как расшифровать числовые обозначения в карточке товара? Вот о чём мы поговорим.

Содержание

Конфигурация

Можно сказать, что конфигурация – это число колонок. Обозначается так: 2.0, 2.1, 3.1, 5.1. Первая цифра указывает на количество. Цифра после точки (может быть только 1 или 0) – на наличие или отсутствие сабвуфера.

Стереоколонки 2.0

Стереоколонки – самый распространённый тип компьютерной акустики. Они устроены просто: сабвуфера нет, усилитель встроен в одну из колонок. Но стереозвук может быть совершенно разного качества и силы.

В конфигурации 2.0 выполняют офисные “пищалки” общей мощностью 5 Вт, вроде SVEN 140, способные максимум озвучивать рабочие процессы в компьютере.

Но мощные стереосистемы на 200 Вт и более, которые по качеству звука отвечают даже требованиям профессионалов, тоже могут быть 2.0. Большой популярностью пользуются в нашем магазине колонки к компьютеру Edifier R2800.

Конфигурация 2.1. предполагает наличие двух колонок и сабвуфера. Как, например, у акустики SVEN SPS-820. Эта модель 2004 года и в 2019 держится в рейтингах лучших.

Сабвуфер – отдельная акустическая система для воспроизведения самых низких звуков (басов) частотой до 100 Гц. Для прослушивания музыки выраженное, обособленное звучание баса не всегда полезно. Но низкие тона отлично поддерживают спецэффекты в кино, в компьютерных играх. Сабвуфер передаёт те звуки, которые мы почти не слышим ухом, но ощущаем грудной клеткой (как колебания воздуха) или как “мурашки по коже”. Поэтому, если вы хотите выбрать акустическую систему для игр или просмотра фильмов, стоит выбирать конфигурацию с единицей после точки.

Ещё один вариант такой системы – три колонки плюс сабвуфер. К двум устройствам, которые устанавливаются с двух сторон компьютера, здесь добавляется ещё одна, центральная. Её лучше расположить где-нибудь вверху, над монитором. Сабвуфер, кстати, знатоки рекомендуют ставить на пол. Таким образом получается эффект окружения звуком.

Но далеко не все системы такой конфигурации подключаются через линейный разъём 3,5. Поэтому перед покупкой нужно убедиться, что на звуковой карте вашего ПК есть разъём, в который можно подключить акустику. Да и вообще правильно выбирать колонки для компьютера и любые периферийные устройства со “шпаргалкой”, на которой указаны все разъёмы, интерфейсы, которые поддерживает ваш комп.

Неплохой пример акустики с конфигурацией 3.1 CrownMicro CMBS-700.

Dolby Digital 5.1

Все киноманы мечтают об акустической системе 5.1. По сравнению с предыдущей, в ней ещё на 2 колонки больше. “Ящики” расставляют по периметру помещения. В результате можно получить эффект окружения звуком не только сидя прямо перед компьютером, а в любой точке комнаты. Изображение с дисплея можно вывести на экран телевизора (если у вас недостаточно большой монитор), сесть на диван и наслаждаться фильмом в жанрах экшен, триллер или ужасы (они особенно насыщены звуковыми эффектами). Минус у конфигурации 5.1 тот же, что у колонок 3.1: на штатной звуковой карте старенького компьютера может не оказаться нужного выхода. Отличная акустика такого формата Microlab FC730 в нашем каталоге стоит совсем недорого.

Активные и пассивные колонки

Для преобразования электрического сигнала в звук необходим усилитель. Колонки бывают активные (со встроенным усилителем) и пассивные (без него). Полностью пассивные акустические системы требуют, чтобы к ним докупили “усилок”. Поэтому их чаще выбирают профессионалы, предпочитающие собрать “по винтикам” акустику, которая устроила бы их по всем параметрам.

В активных акустических системах, как правило, одна колонка является активной (она подключается к компьютеру), а остальные – пассивные, так называемые сателлиты – подключены к активной колонке. Усилитель нуждается в питании. Поэтому активная колонка, кроме звуковой платы, подключается к электросети. Маломощные модели, вроде SVEN 140, о которой мы уже говорили, могут подключаться к компьютеру через USB. И питания от USB им вполне достаточно.

В системах 3.1, 5.1 усилитель обычно встроен в сабвуфер.

Компромиссным решением между активной и пассивной акустическими системами можно назвать модели, в которых усилитель вынесен в отдельный корпус. Как, например, в упомянутой Microlab FC730. Такой музыкальной системой для компьютера очень удобно пользоваться, поскольку все элементы управления находятся на корпусе усилителя. Когда он встроен в сабвуфер, все кнопки и рукоятки тоже расположены на сабвуфере. И если установить саб на пол, для регулировки звука придётся каждый раз наклоняться, да ещё и получать “низкочастотный звуковой удар”.

Характеристики компьютерных колонок

Определиться, какие колонки лучше купить для компьютера, не получится, если не учесть такие параметры как:

Диапазоны частот

Хорошие колонки для компьютера имеют широкий диапазон частот (от нескольких десятков до 20 000 Гц), которые могут воспроизводиться одним общим динамиком (так называемые однополосные системы). Есть двухполосные модели, с двумя динамиками (маленьким – для воспроизведения высоких частот, большим – для средних и низких). В трёхполосных системах динамиков, соответственно, по три на колонке – для каждого диапазона свой динамик. Такое разделение на “полосы” хорошо, когда оно качественно реализовано производителем. Меломаны часто отмечают “провалы” звука на стыках частотных диапазонов. Хорошая однополосная колонка звучит лучше некачественной трёхполосной.

Чувствительность

Чувствительность акустической системы – это её звуковое давление в метре от колонки при мощности в 1 Вт. Измеряется в децибелах. Это, конечно, не совсем то же, что громкость. Но, если вас интересует, как выбрать колонки погромче, на эту характеристику нужно смотреть в первую очередь. К сожалению, чаще всего чувствительность снижается пропорционально увеличению ширины диапазона.

Мощность

От этой характеристики громкость тоже зависит. Для работы за компьютером (когда колонки находятся в непосредственной близости) достаточно 4-6 Вт. Для того, чтобы звук заполнил небольшую комнату, лучше подобрать модель на 10-20 Вт (суммарная мощность). Для домашнего кинотеатра, громкого прослушивания музыки хороши компьютерные колонки от 50 Вт. Но опять всё неоднозначно. Некоторые модели с большой заявленной мощностью невозможно использовать “на полную катушку”, поскольку уже на средней громкости появляются хрипы. Так что реальный параметр редко соответствует указанному в техническом описании товара. У добросовестных, дорожащих репутацией фирм эти показатели расходятся меньше, у недобросовестных – больше.

Дизайн, размер, материал корпуса

Кстати, небольшие пластиковые колоночки начинают дребезжать, стоит им только немного “поддать” мощности. Так что при выборе колонок для компьютера не последнее значение имеют размеры и материал корпуса.

Во время проигрывания музыки динамики в колонке сильно вибрируют, а корпус им отвечает. Чем он тяжелее, основательнее, чем толще стенки, тем дребезжания будет меньше. Наименее восприимчива к вибрациям натуральная древесина. Это лучший материал для изготовления колонок. Но сегодня его уже мало кто использует (разве что в самых дорогих моделях). Альтернативой дереву выступает МДФ. Не совсем то, но хотя бы не пластик. И смотрится красиво.

Размер тоже имеет значение. Динамик малого диаметра просто не способен воспроизводить низкие звуки. Поэтому сабвуферы обычно имеют солидные габариты.

Что касается дизайнерских “изысков” – за них мы всегда переплачиваем, что бы ни покупали. Если есть одинаковые по цене “красивые” и “некрасивые” колонки для компьютера, а вы сомневаетесь, какие лучше выбрать, имейте в виду: “некрасивые” будут звучать круче.

Дополнительные опции

Конечно, главное в акустической системе – звук: громкий, чистый, сочный. А лучшие колонки для компьютера вовсе не те, у которых больше “примочек”. Но некоторые дополнительные возможности очень даже могут пригодиться.

Bluetooth

Для тех, кто любит просто слушать музыку, или заниматься под нее повседневными делами, хорошая акустика дома – радость. Но включать для этого компьютер хочется не всегда. Если система поддерживает Bluetooth, любимые треки можно слушать со смартфона. Также этот интерфейс хорош для тех, кто пользуется ноутбуком.

Карты памяти

От карт памяти такая же польза. Поддержка SD, microSD, USB-флэшек, да ещё вкупе с FM-приёмником превращают компьютерные колонки в независимый, абсолютно самодостаточный музыкальный центр.

Пульт управления

На самом деле, пультом от акустики мало кто пользуется. Но если привыкнуть, это удобно. Особенно, если кнопки и регуляторы производитель расположил на задней панели одной из колонок.

А теперь попробуем обобщить сказанное, и ещё раз (но теперь очень коротко) сформулировать главные советы по выбору компьютерных колонок.

Не слушайте чьё-то “экспертное” мнение о том, какие колонки лучше. Слушайте себя. И хорошую музыку.

Источник