Колонки для бумажного динамика

Колонки для бумажного динамика

Приступаем к народному творчеству.

Все не так сложно, как кажется на второй взгляд. Запомните, что ковчег делал дилетант, а Титаник – профессионалы (чья-то цитата).

Для начала определим, для чего вам нужны эти самые колонки, т.е. в каком качестве вы хотите их видеть. Исходя из этого, определим, какой тип акустического оформления (какой ящик) нам нужен. Немало важный факт – это наличие динамиков. А если у нас еще есть готовые корпуса…

Так… Поскольку мы с вами не олигархи с рублевки, то выбираем все составляющие еще и исходя из количества денег (а их как известно – 0, еще жена, пятеро ребетеноков, итого – долг 41 тыща).
Материал должен быть:

1. жестким – чтобы не прогибался,
2. легким – вам его таскать,
3. дешевым – чего тут непонятного.

Всем этим требованиям соответствует ДСП (так еще плоскую женщину называют). Дерево и фанера не пойдет – они гибкие и будут резонировать (кстати, деревянные колонки – это миф, или только из черного дерева, вообщем с нашими деньгами — миф); ЦСП – прекрасный акустический материал, но тяжелый собака и не пилится, есть еще пластик – это вообще отстой. Нет, можно конечно и 12-слойную фанеру, но придется делать ребра жесткости и дорогая она, собака (опять собака).

Где ж найти эту ДСП (стружка сприсованная, обычно покрытая темным лаком). Так это ж старые детские кроватки, тот же телевизор (спертый под покровом ночи), прекрасные допотопные да и современные шкафы, столы, полки, прихожки, старые диваны и тд и тп. Толщина любая, но не меньше 1 см.

Сразу могу расстроить большую группу читателей. Парить вам мозг (а может – маргарин, у меня, например, маргарин) про всякие сложненькие расчетики всяких там объемиков и фазоинверториков я не собираюсь, и тому есть несколько причин:

1. об этом можно написать 18 000 томов,
2. об этом написано 18 000 томов (см. Великий ИНЕТ),
3. в плотницком деле плюс/минус дециметр – не погрешность, т.е. даже если вы сильно ошибетесь – ничего страшного,
4. это так нудно, в конце концов…

Для того, что бы набраться опыта и вприкидку определить размер ящика (вприкидку — мой любимый способ расчета) советую полистать журналы «Стерео» (или «Stereo»?), «Радио», «Hi-Fi», «Мурзилка». Из них вы почерпнете, как должна выглядеть колонка, приблизительно какого размера должен быть ящик по отношению к мощности и размеру динамика (берите в расчет только лопух), какие оригинальные акустические решения сегодня актуальны, а так же уже готовые акустические оформления, применительно к различным типам динамиков. И нечего заморачиваться на точности расчета. А приблизительный расчет я вам подарю.

Основные характеристики, требуемые от колонки:

1. Качество звучания (или равномерность АЧХ) – верность отображения сигнала, т.е. разница между полученным электрическим сигналом и отданной звуковой волной. Очень важный параметр. В колонках он хромает сильнее всего, поскольку на них влияет больше всего факторов окружающей среды, чем на остальную аппаратуру, и еще качество (точность) изготовления деталей сильно хромает (по сравнению с той же электроникой: два одинаковых транзистора вы найдете легко, а вот два одинаковых динамика… вообщем нелегко).
2. КПД – коэффициент полезного действия. Поскольку в колонках происходит преобразование энергии (электрической в звуковую), то этот параметр всегда низкий. Вопрос в том, насколько он низкий. Мы попытаемся его немного поднять.
3. Приятность (мягкость) звучания. Чисто субъективный параметр, измеряется в кайфах, ништякая и ничовах. Параметр этот тоже не мало важен, поскольку слушать колонку будет не робот, а Вы. Колонка, она же естественно вносит искажения, но искажения эти либо будут облагораживать звук, либо его похабить.
4. Внешний вид. Чем круче выглядит колонка, тем приятнее ее слушать.

Ну, вот теперь можно, пожалуй, и начинать пилить, строгать и сверлить, а для этого я дам вам несколько полезных советов:

Полезные советы по производству колонок звуковых штучных

1 Семь раз отмерь, один раз отрежь.

2 Колонка должна быть прочной. Для этого вместо шурупов лучше использовать евровинты (или еврофинты) – у них жесткое тело, поэтому надо просверлить предварительно дырочку (сквозную побольше в доске, которую прикрепляют, и глухую потоньше – в доске к которой прикрепляют). В углах, образуемых стенками, лучше приклеить (на ПВА) ребра (см. рисунок 0) из рейки или толстого штапика.
Рисунок 0.

3 Ящик колонки должен быть герметичным (воздухонепроницаемым). Если вы криво отпилили, то в щели можно напихать лен (паклю) смоченную клеем (ну вы знаете каким). Все стыки густо проклеивайте. В случае, когда вам нужна открывающаяся задняя стенка, то приклейте уплотнитель (оконный, продается в любом хозмаге).

4 Колонка должна быть красивой. Для этого советую пилить ДСП лаковой поверхностью вверх, так лак будет меньше крошиться. Если у вас не лаковая поверхность, то после сборки отшпаклюйте поверхность автомобильной шпаклевкой и выведите наждачной шкуркой (лучше тоже купить в автомагазине – на бумажной основе). После сборки, шпаклевки, затирки и т.д. лучший вариант поклеить самоклейкой. Для этого тщательно протрите поверхность от пыли и крошек и клейте.

5 Если вы решили делать закрытый ящик, то заполните ватой или синтепоном всю полость колонки (следите за тем, чтобы поглощающий материал не касался сзади диффузора динамика). Если у вас фазоинвертор (кстати советую его), то заполните всю полость, потом в материале проройте канал от динамика до трубы фазоинвертора. Не набивайте материал, кладите его распушоным.

6 Среднечок лучше закрыть крышкой сзади (например, от масла «Рама»), наполненную звукопоглощающим материалом. Подключать такой динамик следует наоборот (противофазно с лопухом).

7 Трубу фазоинвертора тоже можно не рассчитывать, а подобрать опытным путем. Если у вас динамик диаметром более 10 см, то вполне подойдет пластиковая канализационная труба диаметром 50 мм. Для вычисления длины склейте две бумажные трубки таким же диаметром, как и будущий фазоинвертор, и поместите одну трубку в другую. Соберите колонку и на место фазоинвертора установите эти бумажные трубки. Включив колонку на средней громкости двигайте внутреннюю трубку и, удлиняя или укорачивая фазоинвертор, подберите момент, когда воздух из фазоинвертора будет идти наиболее сильно (рис. 1). Главное правило – это чтобы расстояние от задней стенки ящика до края трубы было больше диаметра этой трубы. Теперь отрежем по получившейся длине пластиковую трубу и установим на место. Все! Аплодисментов не надо. Цветы и поклонниц в машину.
Рисунок 1

8 В качестве пищалок прекрасно подойдут широкополосные динамики (на них написано «4ГДШ», «12ГДШ» или т.п.) диаметром от 10 см и больше (лучше больше) и мощностью 4-15 Вт. У таких динамиков гораздо больше диаграмма направленности, т.е. они шире играют. Подключать такие динамики следует через фильтр (кондер на 1 мкФ и 160 В) и в колонке необходимо как-то глухо закрыть их заднюю часть, а лучше сделать для них отдельные корпуса (открытый ящик – без задней стенки) и повесить их к потолку. Звук-вокруг обеспечен.

9 В качестве лопуха лучше использовать несколько маленьких динамиков (2, 4 или 8 штук). Динамики должны быть широкополосные или низкочастотные (ГДШ или ГДН). Суммарная их мощность и будет мощность эквивалентного лопуха (вообще мощность колонки – это сумма мощностей всех ее динамиков). Подключать динамики следует так, чтобы получить нужное сопротивление. Если подключить два динамика последовательно (т.е. друг за другом), то их сопротивление сложится, а если параллельно (друг рядом с другом) – разделится пополам (см. рис. 2)

Рисунок 2 Такой составной лопух имеет на порядок выше характеристики, чем одиночный большой динамик.

10 Самые большие требования необходимо предъявлять к среднечку, так как именно он несет больше всего информации при воспроизведении звуковой фонограммы. Сюда желательно прилепить динамик получше, фильтр достаточно 1-ого порядка (один кондер на 25 мкФ и 160 В).

11 Старайтесь избегать использование динамиков для автоакустики, так как у них специфическая АЧХ (характеристика такая) и из-за жесткости подвеса довольно неприятный бас. Однако это дело вкуса.

12 Замечательные ящики для сабов (в т.ч. и в тачку) приведены на рис. 3. Для них и фильтров не требуется и динамики можно всякие (кроме пищалок).

Теперь пару способов значительного увеличения КПД колонок (вне конкурса).
Про первый способ написано довольно много литературы – это встречное расположение головок или сдвоенные головки. Увеличение КПД связано с изменением формы диффузора получившейся головки. Эффект – 35-ваттная колонка играет как 90-ваттная. На рис. 4 приведены наиболее популярные приемы применения сдвоенных головок.

Рисунок 4 Такие динамики используются только как лопухи (на СЧ и ВЧ возникают искажения из-за эха между диффузорами). Динамики включаются противофазно (т.е. у одного из динамиков перепутываются + и -), включать их можно как последовательно (8 Ом), так и параллельно (2 Ома). Фильтр низкой частоты в виде катушки обязателен.

И, наконец, лидер отборочного тура. Господин В.Н. Новсов из г. Москвы в журнале «Радио» №1 за 2003 г. (статья «Акустическое короткое замыкание в громкоговорителе и его преодоление») и №12 за 2003 г. (статья «Конструирование громкоговорителя с ортогональными потоками излучения») приводит конструкцию колонки «ORTHO». Это не акустика, а целая болистика. КПД задран выше некуда. Кратко, суть здесь в использовании обоих потоков динамика. Причем, увеличивается КПД на всех частотах. В качестве материала стенок можно использовать и фанеру. Звукопоглощающий материал можно вообще не использовать (советую немного проложить углы ящика). Привожу ссылку на вариант расчета корпуса колонки “ORTHO”.

Источник

​Азы акустики для чайников: типы акустического оформления колонок

В предыдущем путеводителе для начинающих меломанов, посвященном акустике помещения мы выяснили, что любая комната — своего рода резонатор, драматически влияющий на характер звучания системы. Теперь пришла пора поговорить непосредственно об источниках этого самого звучания, то есть об акустических системах.

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.

Источник