Типы оформления акустических систем: какой лучше?

При выборе акустики мы уделяем особое внимание динамикам — их размерам, материалам и количеству полос. Но звучание колонок зависит не только от источников звука. Свою роль играет и корпус — и он не ограничивается визуальной эстетикой и тем, сколько драйверов поместится внутри.

Главная задача конструкции и геометрии колонок — создать акустическое оформление, которое позволит динамикам работать с максимальной эффективностью. Разберем главные виды акустического оформления колонок и сравним их между собой.

Больше, чем эстетика

Если бы в колонках всё зависело исключительно от динамиков, мы бы пользовались ими отдельно от корпусов. Первое звуковое оборудование примерно так и выглядело — ранние аудионосители воспроизводились с помощью слюдяных мембран и раструбов, на которые поступали вибрации с восковых цилиндров или пластинок. Эта практика быстро уперлась в потолок — реалистичного и глубокого звука так было не добиться.

Затем появились привычные нам динамики, но и с их помощью проблема была решена не сразу. Высокие и средние частоты оказалось передать не так уж и сложно — здесь действительно достаточно работы самого драйвера. А вот в области басов всё оказалось куда труднее — НЧ-волны движутся гораздо медленнее, и для детальности звука требуется куда большая рабочая поверхность. Увеличение площади драйвера замедляет ход элементов, полосы звучат с неравномерной громкостью или теряют синхронность. А волны в противофазе никак не регулируются и могут наслаиваться друг на друга, создавая провалы в звучании — проблема за проблемой.

Попытки разобраться с этими задачами привели к появлению нескольких видов акустического оформления колонок. Каждый из них по-своему решает вопросы эффективности воспроизведения низких частот, ведь идеала можно добиться разными путями. Некоторые из этих решений стали привычными, другие выглядят как экзотика, но с уверенностью сказать можно одно — сейчас перед нами достаточно вариантов на любой вкус. Всё зависит от того, на какие именно компромиссы готов пойти будущий владелец системы.

Закрытый ящик

Ранние системы часто не имели задней стенки — именно это создавало основные проблемы с фазами волн. Закрытый корпус позволяет тщательнее контролировать длину и отражения волны, а заодно ограничивает количество воздуха, с которым взаимодействует драйвер.

Так воздушное сопротивление стало важной частью работы динамика — внутрь он движется с усилием, а обратно его выталкивает возникшее давление. Получается подобие пружины, которая не изнашивается со временем. Точность процесса можно отрегулировать изменением размеров коробки и диффузора, а также жесткостью подвески.

Но и у такой системы есть свои недостатки. Хотя закрытый корпус решил ключевые сложности, некоторые из них всё же остались. В первую очередь — низкая чувствительность. Чтобы добраться до реально глубоких басов, нужно увеличивать площадь динамика, что требует повышения мощности для его раскачки. К тому же часть энергии теряется внутри ящика — без подходящего усилителя тут не обойтись.

• Напольная акустика Legacy Audio Signature SE
• Напольная акустика Gold Note XS-97 Concept
• Напольная акустика Magico M3

Фазоинвертор

Закрытый дизайн стал отправной точкой для новых экспериментов. Их основным детищем стал знакомый большинству корпус с фазоинвертором — полой трубкой, уходящей внутрь колонки с одной из сторон. На английском такую конструкцию называют bass reflex. Можно встретить акустические системы с передним, задним или нижним фазоинвертором.

Когда диффузор движется внутрь, звуковая волна вместе с воздухом выталкивается через фазоинвертор наружу, резонируя с трубкой. При обратном движении происходит зеркальный процесс — воздух поступает внутрь. Фазоинвертор настроен на определенную частоту в диапазоне динамика и синхронизируется с его работой так, чтобы исключать влияние противофазы на этой частоте. В итоге два согласованных по фазе сигнала смешиваются друг с другом, увеличивая общую громкость.

Глубина басов определяется объемом фазоинвертора — чем шире трубка, тем ниже звучание. Всё, что выше, попросту не резонирует с элементом, а более низкие частоты резко отсекаются, что исключает непредвиденное гудение. Возможные недостатки — в инертности воздуха, которая может замедлять всю конструкцию, «замыливать» звук и создавать призвуки внутри фазоинвертора. Такие проблемы могут возникнуть, если сильно прибавить громкость.

• Напольная акустика Marten Coltrane 3
• Напольная акустика TIDAL Audio Contriva G3
• Напольная акустика Franco Serblin Ktema

Передний или задний фазоинвертор — в чем разница?

Наиболее часто фазоинвертор можно встретить спереди или сзади корпуса колонок. Это вызывает множество споров — какой вариант эффективнее и в чем именно разница?

Сторонники заднего фазоинвертора утверждают, что он дает больше басов благодаря отражениям. А трубка спереди якобы должна давать равномерный звук, не зависящий от расположения колонок — хоть ставь их вплотную к стене. Некоторые производители заявляют, что дело вовсе не в басах, а в средних частотах, которые задний фазоинвертор уводит от слушателя, повышая четкость звучания.

Как это часто бывает во всем, что касается звука, здесь много домыслов и слепой веры в то, что сказали маркетологи. Давайте разбираться.

Длина волны на низких частотах составляет 6–8 метров, не забываем и об их всенаправленности. Если мы поставим колонку недалеко от стены, басы действительно будут отражаться от нее, но расположение фазоинвертора на этот процесс не влияет — разница от смещения слишком мала. Гораздо важнее убедиться, что волны не вступают друг с другом в противофазу и не резонируют с объектами в комнате.

Свою роль в проработке басов играет размер и форма фазоинвертора — более широкая трубка дает более низкий отклик. У разработчиков акустики есть возможность сделать фазоинвертор больше, если он расположен сзади или снизу и не соседствует с динамиками — это тоже может быть фактором в пользу такой направленности. В остальном всё зависит от общих характеристик акустики и того, что вы собираетесь делать с системой.

Пассивный излучатель

Другой подход к решению фазовой проблемы — создать еще один выход для звука ровно напротив динамика. Обычным отверстием тут не обойтись — это должен быть резонирующий элемент, способный двигаться синхронно с основным источником.

Инженеры придумали весьма элегантное решение — разместить с обратной стороны корпуса точно такой же динамик, но без активных элементов — магнита и катушки. Остался только диффузор, который раскачивается воздушным давлением при движении основного драйвера. Такую конструкцию называют пассивным излучателем.

Неактивный диффузор значительно экономит пространство и усилия по сравнению с фазоинвертором — не нужно выверять точный размер или создавать дополнительные конструкции, ведь можно просто продублировать такой же динамик в идентичной дырке сзади колонки. Пассивный излучатель играет роль вспомогательного демпфера и сглаживает звучание активного драйвера, а для настройки достаточно утяжелить или облегчить диффузор.

Недостаток такой конструкции в том, что одному драйверу, по факту, приходится работать за двоих — раскачивать и активный, и пассивный диффузор. Из-за этого могут возникнуть искажения, влияющие на четкость звука.

• Напольная акустика Marten Coltrane Supreme 2
• Акустика PS Audio Aspen FR30
• Напольная акустика Heco La Diva

Лабиринт

Что, если резонировать с низкими частотами будет не особый элемент конструкции, а сам корпус? Такая мысль руководит действиями создателей акустического оформления типа лабиринт.

Вместо резонирующей трубки здесь используется вся колонка целиком — ее внутреннее пространство превращается в замысловатую последовательность переборок и полостей. Проходя по ним, волна выходит наружу под динамиком, вписываясь в его звучание. Результат — увеличение громкости басов без «чужеродных» деталей, поэтому такие эксперименты популярны у энтузиастов и небольших брендов.

Но в самой конструкции лежит и ее главная сложность. Длина лабиринта должна точно совпадать с длиной волны, которую нужно подзвучить — иначе не избежать фазовых проблем и ощущения разрозненности звучания. Из-за этого такой подход требует тончайших расчетов и полного понимания, что должно получится на выходе.

• Полочная акустика PMC Twenty 5.21
• Напольная акустика T+A S 2200 CTL
• Напольная акустика Sonus Faber il Cremonese Wenge

Рупор

В отличие от остальных вариантов, которые являются вариациями на тему закрытого корпуса, рупор как будто бы игнорирует эту ступень в развитии акустических технологий. Это решение имеет куда больше общего с тем, что можно назвать «классическими» способами звукопередачи — корнями оно уходит еще в древний мир.

Технически рупор представляет из себя трубку, диаметр которой увеличивается от одного конца к другому. Звук усиливается за счет резонанса с рупором, предельная нижняя частота которого ограничивается максимальной шириной. Из-за этого такое оформление чаще используется для верхнего диапазона — для басов потребуется очень большое сечение на конце трубки. Хотя и низкочастотные рупоры можно встретить на огромных аренах и в самых экстремальных сетапах.

Несмотря на такой масштабный минус, рупоры обладают несравненной эффективностью в работе с драйверами, значительно усиливая даже не самые производительные варианты. Возможно, за это придется поплатиться точностью тона — многие рупоры добавляют гнусавость или металлический призвук некоторым частотам.

• Напольная акустика Line Magnetic LM 812
• Напольная акустика Klipsch KO-R1 OJAS
• Полочная акустика Magnat Transpuls 800a

Другие варианты акустического оформления

Существуют и более экзотические варианты дизайна акустических систем. Дороговизна и сложность технологий делают их настолько редкими, что они будут интересны только самым отчаянных любителям всего нового и необычного.

Контрапертурные системы — одна из самых необычных вещей в акустике. Два одинаковых динамики располагаются вертикально и развернуты друг к другу, двигаясь симметрично. Во время работы они то сжимают, то разжимают воздух между ними, направляя звуковые волны по окружности вокруг себя. Это создает интересный эффект погружения, обратный эффект которой — нереалистичная звуковая сцена со съезжающим расположением инструментов в пространстве.

Несмотря на инженерный прогресс, открытые системы продолжают существовать — к ним можно отнести, например, электростатические модели. Конструкция такой акустики позволяет добиться высокой чувствительности и использовать более широкий диапазон усилителей. Фазовые проблемы тоже научились решать — но для этого потребуются как большие габариты самих колонок, так и немало свободного пространства вокруг них. Словом, развлечение для любителей.

Какое акустическое оформление выбрать

Всё зависит от ваших потребностей, бюджета и условий прослушивания. Какие-то варианты дизайна изначально рассчитаны на самые обычные помещения и доступны даже в бюджетном сегменте, каким-то нужно и пространство, и немаленькие вложения.

• Фазоинвертор — самый доступный и популярный вариант для колонок и сабвуферов. Требует подбора под нужные вам характеристики и минимальных познаний в размещении акустики.

• Закрытый ящик — часто встречается в сабвуферах. Хороший выбор для мультимедийной системы, но требует мощного усиления.

• Пассивный излучатель — всё чаще появляется в высококлассных сабвуферах для домашних кинотеатров и High End-системах.

• Лабиринт — технически сложное и дорогое исполнение, которое может дать выдающийся результат.

• Рупор — мощное и дорогое решение, которое требует очень большого пространства.

При выборе ориентируйтесь на то, какую минимальную частоту может воспроизводить акустическая система, каковы ее чувствительность и общая АЧХ. Скорость отклика и проработка деталей будут важны как при просмотре фильмов, так и при прослушивании музыки. Даже при неограниченном бюджете подумайте о размещении компонентов — возможно, рупорная система не будет хорошим решением для обычной городской квартиры.

Если вы сомневаетесь в выборе или хотите узнать больше о различных предложениях, обратитесь к экспертам Галереи «Назаров» — мы с радостью поможем подобрать акустическую систему под все ваши потребности!