Акустические терминалы и их значение в акустике

Разновидности акустических систем

В зависимости от того, по какому признаку проводить классификацию, можно выделить несколько типов акустических систем. Каждый тип имеет свои плюсы и минусы, понимание которых поможет сделать правильный выбор в пользу той или иной конфигурации в каждом конкретном случае.

Двухполосные, трехполосные и четырехполосные системы

По широте воспроизведения частот акустические системы подразделяются на несколько видов. Разделение частотного диапазона на несколько меньших связано с техническими сложностями воспроизведения всего диапазона слышимых человеком частот с помощью одного устройства и называются они «однополсные». Такие системы существует и качество звука, которое они обеспечивают — очень невысокое.

Наиболее распространенными являются двух- и трехполосные системы. В двухполосных системах низкие и средние частоты воспроизводятся вуфером – крупным диффузором, а высокие частоты – твитером. В трехполосных системах на каждый частотный диапазон (НЧ, СЧ, ВЧ) выделяется свой динамик, что существенно повышает качество воспроизведения во всем диапазоне слышимых ухом частот (20 – 20000 Гц).

Активные и пассивные громкоговорители

Пассивная система громкоговорителя состоит из излучателя, например, диффузора и кроссовера. В активной к этому набору добавляется также собственный усилитель мощности. Плюсы и минусы есть у каждого варианта.

К достоинствам пассивных систем можно отнести простоту подключения и обслуживания. Например, можно легко поменять центральный усилитель на другой, не трогая остальных компонентов акустической системы. Также пассивная акустика обычно дешевле и легче.

Минусы пассивной акустики являются обратной стороной ее плюсов: в отсутствие у колонки собственного усилителя, возрастают требования к основному усилителю системы. А пассивный характер кроссовера означает более высокий нагрев его компонентов, катушек индуктивности и конденсаторов, что, в свою очередь, может привести к искажению звука в процессе длительного воспроизведения.

Считается также, что пассивный кроссовер «крадет» мощность центрального усилителя, что обусловлено потерями в цепях фильтра. Пассивные акустчиески системы редко бывают больше чем двухполосными, что объясняется дороговизной и громоздкостью пассивного фильтра для НЧ/СЧ излучателей. В силу простоты пассивной акустики именно она, вкупе с мощными усилителями чаще всего используется на больших концертных площадках и в клубах.

К достоинствам активных можно отнести следующие. Во-первых, в активном громкоговорителе существенно проще согласовать собственно динамик с усилителем мощности. И если в пассивной системе это согласование ложится на плечи конечного пользователя, то здесь обо всем заранее позаботился производитель. Во-вторых, нередко в активной акустике устанавливают свой усилитель на каждый динамик, т.е.

свой для низких частот, свой для средних и так далее (bi-amp, tri-amp схемы). В результате существенно снижаются интермодуляционные искажения звука – побочный эффект работы любого усилителя. Звук становится чище и уменьшается фактор демпфирования электрической цепи. В-третьих, активная акустика гораздо лучше приспособлена к цифровому звуку, ведь наличие активного кроссовера позволяет регулировать параметры звучания каждого из динамиков в довольно широких пределах.

Так можно, например, имитировать определенное звучание или учесть акустические особенности помещения. Наконец, необходимо отметить и третью, промежуточную разновидность громкоговорителей. В них активным, т.е. получающим внешнее питание, является только динамик, тогда как кроссовер остается пассивным. Такие системы по качеству звука и характеристикам являются пассивными, хотя рекламные материалы могут утверждать обратное.

Низкоомные и трансформаторные системы

По способу согласования громкоговорителей с усилителем мощности, акустические системы подразделяются на трансформаторные (трансляционные, 100 вольтовые) и низкоомные. Системы используют разный подход к передаче сигнала и в общем случае несовместимы между собой.

Низкоомные системы Громкоговоритель подключается напрямую к выходному каскаду усилителя мощности. Это означает, что суммарное сопротивление подключенных динамиков не должно превышать предельное сопротивление выходной цепи усилителя. Поскольку выходное сопротивление низкоомного усилителя обычно составляет 4-8 Ом, то и суммарное сопротивление всей цепи громкоговорителей должно быть не меньше минимального значения.

Читать далее:  Новая Лада Веста Кросс 2017-2018 характеристики дата выхода цена

Преимущество низкоомных систем заключается в более точной передаче частотного спектра. Поэтому, если важен хороший звук даже при большой громкости, стоит предпочесть именно такую схему. Однако и недостаток тоже существенный: из-за потерь мощности в аудиокабеле общая длина звукового тракта низкоомной системы не может превышать 50 метров.

Трансформаторные системы за согласование громкоговорителей с усилителем отвечает согласующий трансформатор в усилителе, преобразующий выходное напряжение в 100 вольт. В громкоговорителях стоит понижающий трансформатор. Громкоговорители в 100-ых линиях подключаются параллельно. Суммарная мощность громкоговорителей не должна превышать суммарной мощности усилителя.

Достоинства такой системы очевидны: высоковольтный сигнал гораздо меньше подвержен потерям в кабеле, что увеличивает максимальную длину звукового тракта в сотни раз. Поэтому в крупных торговых центрах системы оповещения и информирования основаны на трансформаторной акустике. И по этой же причине не требуется большого сечения проводов.

Простота установки и возможность легкого расширения системы также относятся к числу ключевых достоинств трансформаторной акустики. Наконец, наличие трансформатора выполняет роль гальванической развязки цепи, что позволяет защитить громкоговорители от бросков тока, а выходные цепи усилителя – от паразитных наводок.

Минус – наличие в звуковом тракте трансформатора, «съедающего» частотный диапазон. Вместо полного диапазона 20-20000 Гц, такая акустическая система ограничена значениями 100-18000 Гц.

54. Почему головки в АС иногда включаются в различной полярности?

Это пассивный электро акустический преобразователь, предназначенный для преобразования сигналов звуковой частоты из электрической формы в акустическую.

Поскольку переходные фильтры в ЛЮБОМ случае изменяют (или как еще говорят, вращают) фазу входного сигнала — чем выше порядок фильтра, тем больше фазовый сдвиг — то в ряде случаев ситуация складывается таким образом, что в зоне перехода сигналы от различных ГГ «встречаются» в противофазе, что приводит к серьезным искажениям АЧХ, носящим вид крутых провалов.

Требования к акустическим системам в зависимости от их назначения

Звуковое оборудование может применяться в самых разных ситуациях: от создания фонового акустического оформления в кафе до полномасштабного концерта на стадионе. Нетрудно догадаться, что требования к акустическим системам будут значительно отличаться в зависимости от назначения. Ниже мы рассмотрим несколько типовых случаев применения звукового оборудования.

Акустические терминалы и их значение в акустике

Акустические системы для кафе и ресторанов

Если просто хочется покушать, то можно зайти в столовую. Но в кафе и рестораны ходят по иным причинам. И в этом случае музыкальное оформление помещения значит ничуть не меньше, чем изысканность блюд и расторопность официантов.

Для качественного проектирования акустической системы ресторана необходимо учесть ряд факторов. Формат заведения предусматривает множество отдельных зон (столиков), в каждой из которых должно быть слышно музыку, но при этом звуковое оформление не должно мешать общению людей. Как правило, такой сценарий реализуется с помощью индивидуальных потолочных или настенных громкоговорителей, установленных около каждого посадочным местом ресторана для равномерного распределения звукового давления по периметру всего помещения.

С другой стороны, рестораны и кафе часто имеют разные программы и меню для утреннего и вечернего времени суток. Танцевальные развлекательные мероприятия, шоу-программы или живая музыка требуют более серьезного подхода. В этом случае звуковое оборудование заведения должно включать достаточно мощную акустическую систему, возможность подключения микрофонов и, возможно, диджейского пульта.

Акустические системы в торговых комплексах

Особенностями современных торговых центров являются большая протяженность и зонирование. С точки зрения звукового оформления это означает, что акустическая система будет иметь довольно протяженный тракт и должна иметь возможность воспроизводить разное акустическое оформление в разных частях торгового комплекса.

Читать далее:  Лада Ларгус двигатели характеристики и особенности моторов на Ларгусе

Акустические терминалы и их значение в акустике

Каких-то особых требований к качеству звука в торговых помещениях нет, главный фактор — это достаточное звуковое давление и разборчивость речи при экстренных ситуациях. А вот что необходимо учесть – это возможность использования звукового оборудования торгового центра для оповещения посетителей и персонала в случае пожара или иной аварийной ситуации.

Акустические системы в клубах и развлекательных заведениях

Качественный звук большой громкости – так кратко можно охарактеризовать требования к клубным акустическим системам. Действительно, на танцполе важны как низкие частоты, тот самый характерный «бум-бум» в сочетании со средними и высокими частотами. При этом очень важно обеспечить высокий уровень звукового давления во всей танцевальной зоне.

Промышленные кинозалы

Основа звуковой системы любого кинотеатра – многоканальная акустическая система, обеспечивающая не просто равномерное звучание фонограммы фильма, а максимально реалистичное. Причем для каждого зрителя в зале! Задача непростая, и здесь важен каждый нюанс, вплоть до материала обивки кресел.

Акустические терминалы и их значение в акустике

Домашние кинотеатры

компоновка элементов, выверенная акустика, правильная внутренняя отделка помещения и внешняя отделка акустических систем. Акустические системы класса Hi-Fi существуют специально для наиболее детализованного звучания. Их созданию предшествуют серьезные исследования, а материалы диффузоров и корпуса таких громкоговорителей часто бывают довольно экзотичными.

Тут и шелковые, алюминиевые и даже алмазные твитеры, и кевларовое волокно в диффузорах средних частот, и особые породы древесины в сабвуферах. И все это, по утверждениям создателей, позволяет добиться более широкого динамического диапазона, точной передачи полутонов, сочных басов и максимально приближенного к реальному звучания в целом.

Концертные акустические системы

Подбор, установка и настройка звукового оборудования для концертной площадки является, пожалуй, одной из самых сложных задач. Именно поэтому берутся за такие решения только настоящие профессионалы. Выбор акустической системы зависит от множества факторов: характер концертной площадки — закрытое помещение, стадион, площадка на открытом воздухе, предполагаемая аудитория, количество исполнителей, характер музыкальных произведений — вокал, инструментальный звук, озвучка сцены и так далее.

Звукоусиление – ведь происходящее на сцене должно быть хорошо слышно всем находящимся в зрительном зале – будет их пятьсот человек или пятьдесят тысяч. В то же время требования к качеству звука в концертной акустике одни из самых высоких, именно они определяют использование специализированных широкополосных систем и высококлассных вспомогательных компонентов – усилителей, процессоров и микшеров.

Акустические системы для конференций

В акустической подготовке конференц-зала требований значительно меньше, они сводятся к трем основным требованиям: обеспечить равномерное распределение звука по помещению, что особенно актуально для больших залов для совещаний, обеспечить разборчивое воспроизведение речи всех докладчиков и обеспечить отсутствие отражённых звуковых волн в виде эка.

В зависимости от градуировки — увеличивать и/или уменьшать напряжение, поступающее на ту или иную ГГ, что, соответственно, приводит к увеличению и/или уменьшению уровня звукового давления в определенном частотном диапазоне. Аттенюаторы не вносят изменений в форму АЧХ отдельных ГГ, но изменяют ОБЩИЙ вид АЧХ АС за счет «подъема» или «опускания» определенных участков спектра. В ряде случаев аттенюаторы позволяют в той или иной степени «адаптировать» АС к конкретным условиям прослушивания.

7. Что такое АС открытого типа?

Это такая АС, в которой влияние упругости воздуха в объеме АО пренебрежимо мало, а излучения передней и тыльной сторон подвижной системы ГГ не изолированы друг от друга в области НЧ. Представляет собой плоский экран или ящик, у которого задняя стенка или полностью отсутствует, или же имеет ряд сквозных отверстий.

Наибольшее влияние на частотную характеристику АС с АО открытого типа оказывают передняя стенка (в которой смонтированы ГГ) и ее размеры. Вопреки распространенному мнению, боковые стенки АО открытого типа влияют на характеристики АС крайне мало. Таким образом важен не внутренний объем, а площадь передней стенки.

Даже при сравнительно небольших ее размерах воспроизведение НЧ значительно улучшается. Вместе с тем в области СЧ и, особенно, ВЧ экран уже не оказывает существенного влияния. Существенным недостатком таких систем является их подверженность акустическому «короткому замыканию», которое приводит к резкому ухудшению воспроизведения НЧ.

8. Что такое АС закрытого типа?

Это такая АС, в которой упругость воздуха в объеме АО соизмерима с упругостью подвижной системы ГГ, а излучения передней и тыльной сторон подвижной системы ГГ изолированы друг от друга во всем диапазоне частот. Иными словами, это АС, корпус которой выполнен герметично закрытым. Преимущество таких АС в том, что задняя поверхность диффузора не излучает и, таким образом, акустическое «короткое замыкание» полностью отсутствует.

Читать далее:  Калина: давление в шинах оптимального уровня

Но закрытые системы имеют другой недостаток — при колебаниях диффузора он должен превозмогать дополнительную упругость воздуха в АО. Наличие этой дополнительной упругости приводит к тому, что повышается резонансная частота подвижной системы ГГ, в результате чего ухудшается воспроизведение частот, лежащих ниже этой частоты.

9. Что такое АС с фазоинвертором (ФИ)?

Стремление получить достаточно хорошее воспроизведение НЧ при умеренном объеме АО довольно хорошо достигается в так называемых фазоинверсных системах. В АО таких систем делается щель или отверстие, в которое может быть вставлена трубка. Упругость объема воздуха в АО резонирует на какой-то частоте с массой воздуха в отверстии или трубке.

Эта частота называется резонансной частотой ФИ. Таким образом, АС в целом становится состоящей как бы из двух резонансных систем — подвижной системы ГГ и АО с отверстием. При правильно выбранном соотношении резонансных частот этих систем воспроизведение НЧ значительно улучшается по сравнению с АО закрытого типа с таким же объемом АО.

28. Что такое переходная характеристика АС?

Это пассивная электрическая схема (обычно состоящая из катушек индуктивности и емкостей), которая включается перед входным сигналом и обеспечивает то, чтобы на каждую ГГ в АС поступало напряжение только тех частот, которые они должны воспроизводить.

Поскольку никакой фильтр не может обеспечить абсолютного обрезания напряжения на заданной частоте, ПФ рассчитывают на определенную частоту разделения, за пределами которой фильтр обеспечивает выбранную величину затухания, выражаемую в децибелах на октаву. Величина затухания называется крутизной и зависит от схемы построения ПФ.

Не углубляясь особо в подробности, можно сказать, что простейший фильтр — так называемый ПФ первого порядка — состоит всего из одного реактивного элемента — емкости (при необходимости обрезать НЧ) или индуктивности (при необходимости обрезать ВЧ) и обеспечивает крутизну в 6дБ/окт. Вдвое большую крутизну — 12дБ/окт.

Это ее отклик на сигнал типа «ступенька». Переходная характеристика дает наглядное представление о поведении всех ГГ АС во времени и позволяет судить о степени когерентности излучения АС.

18. Что такое номинальное сопротивление АС?

Это заданное в технической документации активное сопротивление, которым замещают модуль импеданса АС при определении подводимой к нему электрической мощности. Согласно стандарту DIN минимальное значение модуля импеданса АС в заданном диапазоне частот не должно быть менее 80% от номинального.

Это заданная электрическая мощность, при которой нелинейные искажения ГГ не должны превышать требуемые.

Более предпочтительной в общем случае является АС с более высоким номинальным сопротивлением, поскольку такая АС представляет собой более легкую нагрузку для усилителя и, следовательно, гораздо менее критична к выбору последнего.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector