AC

Поговорим об акустике

Задумывались ли вы, что происходит с передней панелью акустической системы (АС), когда диффузор НЧ-динамика, укрепленный на нем, сдвигается вперед? Правильно, в это время вся панель двигается назад, включая укрепленные на ней СЧ и ВЧ-динамики. Соответственно СЧ и ВЧ источники сдвигаются от слушателя в моменты волны сжатия НЧ-динамика по фронту. Кроме того, сама движущаяся передняя панел является источником излучения, как вы понимаете, совсем для этого не предназначенная. Ну и наконец, частично гасится амплитуда самого НЧ-динамика за счет противоположного смещения панели. Конечно, основной вред состоит в том, что изгибающаяся под нагрузками панель является источником излучения различных паразитных резонансных частот.
Для борьбы с этим явлением и корпусными резонансами используют разные средства. Просто усиливают переднюю панель, применяют композитные материалы, многослойную конструкцию, упругое демпфирование при креплении динамика. Есть еще более эффективные методы - применение распорок изнутри, использование двух, независимых передних панелей, одна из которых, внутренняя, является несущей, на ней закреплен НЧ-динамик, внешняя же имеет независимое крепление, и почти не излучает звук в пространство. Используется также крепление динамика в специальный, открытый внутри, бокс, связанный механически только с задней стенкой, передняя же только имеет вырез по профилю динамика.
Хорошие акустические системы должны иметь максимально жесткий, инертный корпус, кроме того должны быть либо массивными, либо жестко закреплены. Высокая жесткость самой конструкции при экономии материала получается при использовании непараллельных стенок, этим практически полностью устраняются стоячие волны внутри корпуса, порождающие ненужные призвуки и затянутый бас, хотя проблемы вибрации самих стенок этим не решаются. Недорогое решение - распорки. Вес или жесткое крепление необходимы по причине сдвига самих колонок целиком при сильном смещении диффузора НЧ-динамика, особенно заметного на самых нижних частотах. У Билла Гейтса эта проблема дома решена монтажом самих динамиков в стену, так называемая "звучащая стена", это еще и эргономическое решение.
Взаимовлияние НЧ и СЧ-ВЧ каналов бывает не только механическое. Если усилитель обладает не самым низким выходным сопротивлением, то мощные импульсы противоЭДС, возникающие в обмотке НЧ-динамика через НЧ-фильтр попадают на общие входные клеммы АС, а с них в СЧ-канал, претерпевая временнУю задержку по пути, и на границах раздела полос этот сигнал может быть достаточно сильным, чтобы ухудшить звук. Здесь используются такие решения, как Bi-amping и Bi-wiring. Первое - это запитка разных полос разными усилителями, каждый из которых работает в своей частотной полосе, передавая сигнал соответствующему динамику по своему проводу. Плюсы - полное отсутствие взаимовлияния полос, отсутствие необходимости в пассивных фильтрах между усилителем и динамиком, возможность использовать более эффективные активные фильтры в кроссоверах вплоть до создания полностью зеркальных характеристик на границах разделов полос, выше общий КПД, более устойчивая работа системы усилитель-динамик за счет узкой полосы. Минусы - необходимость в двух усилителях и разделительном фильтре-кроссовере. Bi-wiring - это гораздо менее эффективное решение, когда используется один усилитель, а к АС идут раздельные пары проводов для разных полос. Сигнал противоЭДС шунтируется на выходных клеммах усилителя, проходя сначала по одной паре проводов и возвращаясь по другой к другому частотному каналу. В качестве кабелей для АС имеет смысл использовать хотя бы чистую бескислородную (б/к) медь, желательно тонкий одножильный провод на ВЧ-канал и относительно толстый, уже можно многожильный на НЧ. Таким образом обеспечиваются наилучшие передаточные характеристики для своей частотной полосы.
Сигнал, прошедший через интегрирующие цепи усилителя и фильтров АС, а также дополнительно задерживаемый более инерционной подвижной системой НЧ-динамика, претерпевает временные сдвиги, а именно бОльшие задержки в области НЧ по сравнению с ВЧ. Для того, чтобы компенсировать фазовый сдвиг, можно разместить динамики многополосной системы таким образом, чтобы ВЧ-динамик находился дальше по глубине фронта от слушателя. Я это реализовывал так - в передней панели, на которой изначально находились все динамики (на одной плоскости), проточил отверстие в форме небольшого мини-рупора, изготовил дополнительную панель с пазом под ВЧ-динамик, поместил ее внутрь, прикрепив изнутри к лицевой панели, а уже на нее посадил динамик. То есть ВЧ-динамик оказался смещенным по глубине на толщину передней стенки. Если раньше, при ударе по большому барабану сначала слышались высокочастотные послезвучия, а уже потом собственно сам низкочастотный удар, то после этого все стало на свои места, послезвучия стали послезвучиями, звук приобрел "бархатный", мягкий, ламповый оттенок, появилась глубина звуковой картины и локализация источников в глубину. Конечно, я описываю все упрощенно, на самом деле модернизация АС была гораздо более многосторонней, переделке подвергалась масса областей, кроме того, приходилось возиться еще и с фильтрами и с подбором динамиков. Но овчинка стоит выделки.
Продолжение следует...

Написано 10.07.2000
Игорь Илларионов
(aka NEW)

Ссылки на темы, с которых все началось

Назад, на главную страницу