Как найти характеристики колонок

Как читать и понимать технические характеристики колонок?

Шпаргалка для новичка в аудио

Подписывайтесь на нашу ленту в Яндекс.Дзен

Любой динамик предназначен для установки в корпус определенных размеров и конструкции (точнее сказать, акустического оформления). Если динамик установить в несоответствующий ему корпус (например, слишком малого объема или неподходящего акустического оформления), то играть такая колонка будет плохо. Будет глухой и плоский звук, отсутствие басов и/или верхов, искажения и призвуки, бубнение на одной частоте и т.п. Какое оформление требуется для конкретного динамика, определяют его параметры Тиля-Смолла (T/S параметры). Но проблема в том, что даже брендовые производители не всегда их указывают для всех моделей своих динамиков, не говоря уже о безродных китайских динамиках с Али. В обзоре будет показано, как самостоятельно их измерить с помощью простого кабеля и компьютера, а также рассчитать по полученным T/S параметрам правильные размеры и конструкцию корпуса под динамик.

Для измерения параметров Тиля-Смолла я подготовил следующие динамики (для всех из них T/S параметры производителем не указаны):

— JBL CS760C ru.jbl.com/CS760C.html
6-1/2″, 50W RMS/150W max., 55 Гц– 20 кГц, 4 ом, 92 дБ (2,83 В на 1 м)
Эти динамики стоят сейчас у меня в дверях машины. Один из них когда-то сломался (внутренний обрыв катушки) и я купил еще один комплект для замены. Если из такого неисправного динамика снять магнитную систему, из него можно сделать пассивный излучатель (ПИ) для повышения отдачи АС в области низких частот. Снятый магнит тоже пойдет в дело, о чем будет рассказано ниже.

— JVC CS-J420X ru.jvc.com/mobile-entertainment/speakers/CS-J420X/
4′, 21W RMS/210W max., 45 Гц– 22 кГц, 4 ом, 90 дБ/мВт
Это бюджетные брендовые автодинамики, купленные для экспериментов.

— 2 динамика 5W 8Ohm, один из которых уже установлен в свое акустическое оформление.

Измерения параметров Тиля-Смолла будем проводить с помощью программы AudioTester.

Также можно использовать программу Limp из пакета Arta Software, кабель в обоих случаях используется один и тот же, и результаты измерений обеих программ должны практически полностью совпадать — за подсказку благодарю Vairon и yopopt.

Программа AudioTester дает повторяемый результат. Я измерял один и тот же динамик на основном ПК, дополнительном ПК и ноутбуке. Все эти измерения показывают очень схожие результаты. Также результаты измерений AudioTester признаются Роспатентом, например, вот патент RU 2707905 (акустическая система с щелевым настраиваемым резонатором Гельмгольца).

Для измерений с помощью AudioTester требуется сделать несложный кабель с одним резистором. Готовим 2 куска экранированного кабеля (т.е. кабеля, состоящего из 2-х отдельных многожильных проводов с общей медной оплеткой, типа кабеля для наушников), 2 разъёма «джек» 3.5мм для подключения к ПК, резистор 10 ом, провода с крокодилами и/или с автоклеммами для подключения к динамикам. Для изготовления таких проводов лучше использовать акустический кабель достаточного сечения (я сделал их из кабеля 2х1.5мм2).

Схема кабеля:
Паяем такой кабель, фиксируем провода стяжками, затем закрываем этот узел термоусадкой. Чтобы не перепутать, на штекер для подключения к аудиовыходу ПК надеваем зеленую термоусадку:

Скачиваем программу с официального сайта www.audiotester.de/ и устанавливаем. На компьютере ставим громкость динамиков и микрофона 100% и отключаем все улучшайзеры, если включены (типа объемный звук, тонкомпенсация и т.д.). Полностью убираем усиление микрофона. Подключаем кабель к компьютеру. В программе нажимаем кнопку TSP.

Но прежде чем измерять динамики, нужно сделать калибровку для учета сопротивления изготовленного кабеля. Вместо динамика к другому концу кабеля подключаем резистор с сопротивлением, близким к динамику. Я использовал для калибровки резистор 6.6 ом. Нажимаем Start и смотрим по зеленой кривой, насколько правильно AudioTester измеряет сопротивление резистора. При необходимости изменяем значение в поле Impedance, пока не получим максимально точного соответствия:

Теперь можно приступать к измерению динамика. Насчет того, как это правильно делать, встречаются 2 противоположные точки зрения. Одни утверждают, что динамик нужно подвешивать за люстру в центре большой комнаты со стенами завешенными коврами). Другие доказывают, что динамик нужно наоборот зажимать в тиски. На мой взгляд, правильно делать так, как рекомендует сам автор AudioTester — динамик при измерении нужно положить на мягкую подушку диффузором вверх.

В видео ниже показано, как сделать настройки с учетом измеряемого динамика и выполнить процедуру измерений:

Итак, мы измерили параметры Тиля-Смолла нашего динамика. Что с ними делать дальше?

Сохраняем результаты в текстовый файл кнопкой List / Print и затем вбиваем эти значения в одну из программ расчета корпусов, например JBL SpeakerShop, Bassbox Pro, UniBox и т.п. Там выбираем желаемый тип корпуса под этот динамик и программа сама рассчитывает размеры выбранного корпуса.

Программу расчета корпусов мы запустим позже, а сейчас попробуем бегло проанализировать полученные T/S параметры нашего динамика JBL CS760C.

Самых главных параметров Тиля-Смолла всего три: Fs, Qts и Vas.

Fs — это собственная резонансная частота динамика (без корпуса). Частоты ниже Fs динамик воспроизводит плохо.

Qts — это полная добротность динамика. Значение Qts может определить тип акустического оформления, наиболее подходящего для динамика, а также склонность динамика к бубнению на своей резонансной частоте (чем выше добротность, тем больше будет бубнить, при некоторых условиях).

Есть разные классификации предназначения динамиков в зависимости от Qts, до сих пор к единому знаменателю по этому вопросу так и не пришли. Например, вот одна из таких классификаций:

Qts > 1,2 —динамики для открытых ящиков, оптимально 2,4;
0,6 < Qts < 1,2 — динамики для закрытых ящиков, оптимально 0,7–0,8;
0,4 < Qts< 0.6 — динамики для фазоинверторов, оптимум — 0,4;
0,2 < Qts< 0.8 — динамики для систем с пассивным излучателем;
Qts < 0.4 — динамики для рупоров.

Vas — это эквивалентный объём, по нему можно примерно прикинуть минимальный объем корпуса для установки динамика. Например, если Vas равен объему корпуса, то Fс и Qtс увеличится в 1.4 раза. А если объем корпуса будет больше Vas в 3-5 раз, это практически не ухудшит звучания акустики.

Итак, динамик JBL CS760C имеет T/S параметры: Fs=75.5 Гц, Qts=1.02, Vas=10.37 л.
Этот динамик автомобильный, предназначен для установки в двери. Высокая добротность этого динамика вполне уместна, т.к. внутренний объем двери не является полностью закрытым из-за щелей и технологических отверстий. Vas=10.37 л говорит о том, что, если ставить такой динамик в закрытый ящик, его объем должен быть от 30 литров минимум (например, куб с размерами 31х31х31см), что немало.

А есть ли способы еще сильнее уменьшить размеры корпуса без заметного изменения качества звучания АС?

Да, есть. Их как минимум три:

— Панель акустического сопротивления (ПАС), позволяет снизить добротность динамика в корпусе, конструкция ПАС подбирается опытным путем;

— Набивка корпуса демпфирующим материалом типа ваты или синтепона с плотностью до 24 г на литр объема, позволяет получить виртуальную прибавку объема корпуса до 40%;

— Обратный магнит, позволяет снизить электрическую добротность динамика. Попробуем на практике проверить его эффективность. Приклеим снятый с неисправного динамика магнит к рабочему динамику. Магниты должны отталкиваться, а не притягиваться!

Измерим динамик с прикрепленным обратным магнитом:

Видим, что добротность динамика JBL CS760C уменьшилась с 1.02 до 0.84. Насколько существенно это позволит уменьшить объем корпуса, будет показано чуть ниже.

А пока продолжим наши измерения.

Динамик JVC CS-J420X

T/S параметры: Fs=135,9 Гц, Qts=2.39, Vas=1.57 л.

Да уж…. Кроме автомобиля, такой динамик можно поставить только в открытый ящик. Добротность 2.39 ни обратный магнит, ни ПАС до приемлемого уровня не понизит.

Noname динамик SJ H9053201, 8Ohm 5W

T/S параметры: Fs=420,5 Гц, Qts=4.96, Vas=0.13 л.

Этот динамик стоял в телевизоре, качеством звучания не блистал)

Noname динамик 55085-010, 8Ohm 5W (в корпусе)

Этот динамик я измерил просто из интереса). Он тоже из телевизора, имеет собственный корпус, который я снимать не стал. Корпус интересен тем, что имеет вибродемпфирующий элемент в форме конуса, перераспределяющий звуковые волны в закругленные углы корпуса:

Такое решение уменьшает вибрации и резонансы корпуса. Звучал этот динамик, в отличие от такого же по мощности и импедансу собрата выше, гораздо приятнее. Даже какие-то низы можно было услышать.

Расчет корпуса под динамик на основе параметров Тиля-Смолла

Имея на руках T/S параметры интересующего динамика, можно приступать к расчету корпуса для него. Программ расчета корпусов достаточно много: JBL SpeakerShop, Bassbox Pro, UniBox и т.п. Эти программы, а также дополнительные материалы по теме можно скачать например здесь doctorbass.ru/zagruzki/

Попробуем просчитать корпус для динамика JBL CS760C в программе JBL SpeakerShop.

Создаем новый проект, копируем T/S параметры из текстового файла AudioTester в SpeakerShop. Программа просчитывает по ним оптимальный корпус в вариантах фазоинвертора (Vented Box) и закрытого ящика (Closed Box) и строит расчетную АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) для каждого варианта. Нажимаем Ctrl-D и появляется окно с объемом и размерами корпуса. Всего в SpeakerShop 21 вариант корпусов на выбор: прямоугольный, куб, призмы разной формы, эллипсоид, сфера, конус, цилиндр и т.д. Как видим ниже, для динамика JBL CS760C размеры получаются немалыми:

Попробуем их уменьшить с помощью заполнения корпуса демпфирующим материалом. Выбираем заполнение “normal” и объем закрытого ящика уменьшается почти в полтора раза, АЧХ при этом практически не меняется:

Теперь проверяем эффективность обратного магнита для дальнейшего уменьшения объема корпуса. Создаем новый проект, копируем в него T/S параметры динамика с обратным магнитом и смотрим:

Объем закрытого ящика уменьшается еще в два раза, АЧХ при этом также существенно не меняется.

Таким образом, в нашем примере с динамиком JBL CS760C, использование заполнения и обратного магнита позволяет снизить объем корпуса почти в 3 раза, с 43.2 литров до 14.9 литров, без существенного изменения АЧХ. При этом добротность в корпусе будет 0.96.

Магниту из неисправного динамика мы нашли применение, теперь попробуем найти применение и оставшейся части этого динамика, т.е. корзине с диффузором.

Из нее можно сделать пассивный излучатель (Passive Radiator). Такой ПИ устанавливается в одном корпусе с основным динамиком и оба диффузора работают синфазно, но диффузор ПИ настраивается на более низкую резонансную частоту, что повышает отдачу АС в области низких частот:

Для расчета такого пассивного излучателя в SpeakerShop нужно ввести 3 параметра: объем ящика Vb, эквивалентный объем Vap (его значение такое же как Vas) и резонансную частоту Fp. Ранее при измерении T/S параметров с помощью AudioTester мы уже настраивали этот динамик на более низкую резонансную частоту 45 Гц добавлением груза 20 г. Поэтому вводим Fp=45 Гц и смотрим, какая АЧХ пассивного излучателя у нас получается:

Поднятая в области НЧ АЧХ фазоинвертора и пассивного излучателя дает мощный жесткий бас (то самое «мясо»). А равномерно падающая АЧХ закрытого ящика делает басы чистыми и прозрачными, но относительно слабыми. Такое звучание больше понравится музыкальным веганам).

Подводя итог, программа JBL SpeakerShop позволяет на основе T/S параметров рассчитать размеры корпуса под динамик в нескольких акустических оформлениях и показать в виде АЧХ звучание каждого из вариантов.

Резюме обзора

Какое оформление и размеры корпуса требуются для конкретного динамика, определяют его параметры Тиля-Смолла (T/S параметры). Если эти параметры неизвестны, их можно определить самостоятельно с помощью самодельного кабеля и компьютера. В обзоре подробно описана процедура измерений T/S параметров при помощи программы AudioTester, измерено 4 разных динамика, показано как влияют значения T/S параметров на конструкцию и размеры корпуса динамика. Рассмотрен расчет корпуса для динамика на основе T/S параметров в программе JBL SpeakerShop, приведены способы уменьшения размеров корпуса (заполнение демпфирующим материалом, обратный магнит) и показана их эффективность. Также описан расчет пассивного излучателя, который можно сделать из динамика без магнита.

Спасибо за просмотр этого обзора! Буду рад, если какая-то информация окажется вам полезной.

Вряд ли кому нужно объяснять, зачем нужны колонки. «Дать голос» компьютеру, послушать музыку со смартфона или портативного плеера, улучшить звучание аудиосистемы, портативного плеера или телевизора – со всеми этими задачами справятся колонки.

Большинство колонок универсальны – общепринятый стандарт позволяет смело подключать одни и те же колонки, как к звуковой плате компьютера, так и к выходу плеера или телевизора. Но условия эксплуатации у них все же разные, поэтому, в зависимости от области применения, колонки принято делить на несколько видов.

Мобильные колонки с питанием от USB-порта обычно используются для подключения к ноутбуку или планшету. Такие колонки не отличаются качеством звука, но если громкости штатной аудиосистемы устройства не хватает, их приобретение может решить проблему. Основное их достоинство – низкая цена. Если же вы готовы доплатить за приличный звук, обратите внимание на портативные колонки – они могут предоставить более качественный звук при сохранении мобильности.

Колонки для офисного компьютера также не блистают характеристиками. Звук для офисного компьютера зачастую вообще считается излишеством, так что если работодатель все же решает снабдить рабочие компьютеры колонками, то в приоритете обычно оказываются невысокая цена и малые габариты. Сабвуфера у таких колонок нет.

К колонкам для игрового или домашнего компьютера требования уже повыше. Здесь не редкость наличие сабвуфера и дополнительных динамиков для создания объемного звучания.

Колонки для hi-fi плеера или домашнего кинотеатра содержат несколько сателлитов для обеспечения объемного звучания, имеют большую мощность и широкий частотный диапазон. Разумеется, цена у них также немаленькая.

Характеристики колонок

Формат системы обозначается в виде Х.Y, где Х – количество сателлитов (колонок), Y – наличие низкочастотной колонки (сабвуфера).

1.0 – одна колонка, обеспечивающая монофоническое звучание.

2.0 – две колонки, обеспечивающие стереофоническое звучание.

2.1 – две колонки+сабвуфер – недорогой игровой и музыкальный вариант. Человек плохо определяет направление на источник низкочастотного звука, поэтому сабвуфер в акустических системах всегда один.

5.1 – две фронтальные+две тыльные+центральная+сабвуфер – полный вариант системы для домашнего кинотеатра. Такая система не только создаст эффект присутствия при просмотре фильмов, но и может значительно улучшить звуковую картину некоторых компьютерных игр, поддерживающих объемный звук.

Общая выходная мощность определяет максимальную громкость портативной аудиосистемы. Однако зависимость здесь не прямая и для оценки громкости системы лучше сравнивать мощность фронтальных колонок:

До 10 Вт на колонку подходит только для аудиосистем, расположенных в непосредственной близости от слушателя – для компьютерных, например.

10-20 Вт на колонку способны создать звук приемлемой громкости в пределах небольшого помещения

20-40 Вт на колонку – оптимальная мощность фронтальных колонок домашних кинотеатров, расположенных в помещениях среднего размера.

Системы с мощностью фронтальных колонок от 40 Вт можно устанавливать в больших помещениях.

Мощность сабвуфера для его звучания на такой же громкости, как и у фронтальных колонок, должна быть примерно вдвое большей. Т.е. если фронтальные колонки имеют мощность 25 Вт, то сабвуфер должен иметь мощность около 45-55 Вт, иначе на повышенной громкости басы будут «проседать».

Минимальная и максимальная воспроизводимые частоты во многом определяют качество звука аудиосистемы.

Человеческое ухо слышит звуки частотой от 20 до 20000 Гц. Соответственно, чем ближе минимальная частота колонок к 20, а максимальная – к 20000, тем полнее будет звук аудиосистемы. К сожалению, полного охвата диапазона 20-20000 Гц недостаточно, чтобы гарантировать качественное звучание на любой частоте внутри этого диапазона. Никакой одиночный динамик не может обеспечить одинаково громкое звучание во всем этом диапазоне – какие-то частоты он будет воспроизводить лучше, какие-то – хуже.

Установка нескольких динамиков, каждый из которых «отвечает» за отдельную полосу (диапазон частот) позволяет обеспечить отсутствие «провалов» в воспроизводимом диапазоне частот.

Это не означает, что чем больше полос – тем лучше, и что любая трехполосная колонка по умолчанию лучше любой двухполосной. Многое зависит от качества динамиков и от их частотных характеристик: двухполосная колонка с большим НЧ и качественным СЧ-ВЧ динамиками обеспечит лучший звук, чем формально “трехполосная” колонка с тремя одинаковыми динамиками. Обязательно ли НЧ динамик должен быть большим? Грубо говоря, да. Громкость определяется звуковым давлением, а чем меньше частота, тем больший объем воздуха должен “сдвинуть” диффузор динамика для создания одного и того же звукового давления. Для этого диффузор должен быть большим и/или иметь большой ход (что также проще реализовать на крупных динамиках). Поэтому хороший НЧ-динамик будет иметь приличный размер – минимум 13, редко 10 см.

Проводное соединение пока остается наиболее надежным и помехозащищенным способом передачи звука. Но многое также зависит от типа проводного соединения – качество звука и его характеристики для одних и тех же колонок могут сильно отличаться при подключении их по разным разъемам.

3.5 jack («джек», TRS, TRRS) – самый распространенный стандарт разъемов для подключения аудиосистем. Таким разъемом оснащено большинство смартфонов, плееров, ноутбуков, планшетов и компьютеров. Однако, одиночный 3,5 jack способен передавать в лучшем случае 2 канала (стереозвук), объемный звук по такому разъему не передается. Обратите на это внимание при подключении колонок формата 5.1 – для объемного звука должны быть задействованы все 6 каналов.

RCA (phono, «тюльпаны») часто используются для передачи аналогового звука в модульных аудиосистемах. При этом один разъем соответствует одному каналу, соответственно, для передачи стереозвука используется пара разъемов RCA, а для передачи объемного звука – 6 разъемов.

XLR широко применяется в профессиональной аппаратуре благодаря хорошему контакту и надежному соединению. Часто используются для передачи балансного сигнала, обеспечивающего высокий уровень защиты от помех за счет дублирования сигнала по двум проводам, причем по второму аудиосигнал передается в противофазе. В колонках аудиосигнал в противофазе вычитается из основного, при этом наведенная помеха (поскольку она идет в одной фазе на обоих сигналах) пропадает, а полезный сигнал усиливается.

Приведенные выше разъемы обеспечивают передачу аналогового звука, но многие современные колонки снабжаются также разъемами для подключения цифровых источников звука с помощью разъемов S/PDIF или USB. Однако, при подключении с помощью таких разъемов звук необходимо преобразовать из цифрового в аналоговый, и характеристики цифро-аналогового преобразователя колонок могут сильно повлиять на качество звука.

S/PDIF coaxial – коаксиальный разъем цифрового стандарта S/PDIF, внешне отличающийся от аналогового RCA только цветом (и то не всегда). Соответственно, для соединения по этому стандарту даже можно использовать обычные RCA-кабели, но только небольшой длины (до 50 см). На большие расстояния следует использовать коаксиальный 75 Омный кабель. Возможна передача многоканального звука.

S/PDIF optical (Toslink) – оптический разъем цифрового стандарта S/PDIF.

Многие современные AV-ресиверы, телевизоры и плееры оснащены обоими разъемами – и цифровым и коаксиальным. К какому из них подключать колонки – особой разницы нет, на параметры сигнала это не влияет. Следует только отметить, что оптический кабель более устойчив к электромагнитным помехам, зато сложнее в прокладке – «боится» деформаций и не допускает изгиба малым радиусом.

USB – разъем для передачи цифровых данных самого широкого профиля, может применяться и для передачи аудиосигнала в цифровом виде. Обычно USB для этой цели используется на колонках, подключаемых к компьютеру; при этом параметры цифро-аналогового преобразователя (частота дискретизации, разрядность) у разных моделей могут сильно различаться. Недорогие USB-колонки часто комплектуются медлительным низкоразрядным ЦАП, что сильно ухудшает качество звука по сравнению с тем, который можно получить, подключив эти же колонки с помощью аналогового разъема. При выборе USB-колонок обратите внимание на то, что многие модели по этому разъему получают только питание, а звук идет по отдельному кабелю с разъемом jack 3.5.

Беспроводные технологии заметно облегчают подключение устройств, и колонки не являются исключением – не нужно озадачиваться подбором кабелей и совместимостью разъемов. Но беспроводные подключения также могут повлиять на качество звука не лучшим образом.

Bluetooth в качестве протокола передачи звука в настоящее время практически избавился от детских болезней: высокая скорость последних версий Bluetooth способна обеспечить CD-качество звука даже на устройствах без поддержки AptX (оптимизированного под Bluetooth кодека, призванного обеспечить приемлемое качество звука на беспроводных колонках и наушниках). Но с проигрыванием lossless-аудио колонки, подключенные по Bluetooth, могут уже не справиться.

NFC отличается максимальной простотой сопряжения устройств – для подключения колонок к смартфону или другому источнику звука с NFC их достаточно просто поднести друг к другу. Увы, невысокая максимальная скорость передачи по протоколу NFC не позволит обеспечить качества звука, сравнимого хотя бы с CD.

Материал корпуса колонок и сабвуфера также оказывает влияние на качество звука. Так как основное назначение корпуса – экранировать “ненужный” звук, идущий с тыльной стороны динамиков, то чем выше звукоизолирующие характеристики материала, тем лучше он подходит для корпуса колонок.

МДФ, благодаря высокой плотности и слабым резонансным качествам хорошо подходит для корпусов колонок.

Пластик глушит звук хуже, и хотя некоторые производители используют в корпусах специальный многослойный материал, корпуса из обычного пластика с не самыми лучшими показателями встречаются в разы чаще. Если вам важно качество звука, желательно, чтобы хотя бы корпус сабвуфера был не пластиковый – низкочастотный звук заглушить сложнее, а тонкий пластик под его воздействием может еще и начать резонировать, что сильно ухудшит басы.

Акустическое оформление корпуса также решает проблему «ненужного» звука с тыльной стороны динамика. Этот звук генерируется в противофазе основному, и (при отсутствии корпуса), накладывается на основной и ослабляет его.

Герметичный корпус – самый простой из видов корпусов. В нем звук за динамиком просто глушится, для чего внутренности корпуса часто оббиты звукопоглощающим материалом. При этом в герметичном корпусе за динамиком создается воздушная подушка, сглаживающая резкие движения диффузора и помогающая выдерживать большую мощность. Недостатком такого корпуса является то, что немаленькая часть мощности уходит «вхолостую»: звук за диффузором просто глушится, поэтому при одинаковой мощности колонки в герметичных корпусах звучат тише.

В фазоинверторном корпусе звук с задней стороны динамика не глушится, а выходит через трубу фазоинвертора. При этом звуковая волна с задней стороны диффузора доходит до отверстия в той же фазе, что и основная – с передней стороны. Звук усиливается, мощность используется эффективнее. Длина волны зависит от частоты, поэтому эффект фазоинвертора проявляется в небольшом диапазоне частот – и обычно это низкие частоты. Таким образом, наличие фазонвертора позволяет немного расширить “вниз” частотный диапазон колонок.

Наличие FM-тюнера, интерфейса USB Type A (для флэшки) и поддержка карт памяти расширяют функционал колонок, по возможностям приближая их к самостоятельным аудиосистемам. Но равнять такие колонки с аудиосистемами все же не стоит: эти опции часто реализуются «по минимуму»: колонка может не проигрывать некоторые форматы аудиофайлов, не поддерживать накопители больше некоторого объема, некорректно работать с треками, разложенными по папкам и т.д.

Варианты выбора колонок

Если вам нужны недорогие мобильные колонки для ноутбука или планшета, выбирайте модель с питанием от USB. Только не стоит ждать от таких колонок выдающейся громкости и высокого качества звука.

Если вы занимаетесь студийной записью и хотите как-то контролировать записываемый звук, то вам не обойтись без студийного аудиомонитора – колонки с «идеальными» характеристиками, максимально точно передающей записываемый звук.

Для офисного компьютера будет вполне достаточно колонок формата 2.0 с подключением через USB или jack 3.5.

Для домашнего компьютера лучше предусмотреть наличие сабвуфера и выбирать среди колонок формата 2.1.

Если вы хотите в полной мере ощутить эффект присутствия, выбирайте колонки формата 5.1 и прочувствуйте все богатство и выразительность объемного звука. Но убедитесь, что устройство, к которому вы будете подключать колонки, поддерживает технологию объемного звука и имеет те же разъемы, что и выбранные колонки

Чтобы иметь возможность прослушать музыку со смартфона, не возясь с проводами и разъемами, выбирайте среди моделей с поддержкой Bluetooth.

Колонки с поддержкой флэшек и карт памяти могут проигрывать музыку с этих накопителей без подключения каких-то дополнительных устройств.

Если вы уверены, что настоящая музыка должна звучать громко, выбирайте среди мощных колонок – и наводите ужас на соседей.

Основные параметры и технические характеристики колонок для компьютера

Всем привет! Сегодняшний пост про технические характеристики колонки. Здесь я приведу только основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе подходящей акустики для компьютера. Различную аудиофильскую «заумь» упоминать не буду – скорее всего, такая информация не понадобится.

Главный критерий, по которому разделяются акустические системы – активные (со встроенным усилителем) или пассивные (без такового). Детальнее об обоих типах и их отличиях можно почитать здесь. Большинство колонок для ПК относятся к активным.

Мощность

Параметр, который влияет на силу и громкость звука. Измеряется в ваттах. Мощность разделяют на несколько подвидов:

• Номинальная – при которой устройство работает без перегрузки и искажения звука;
• Максимальная – при которой динамики продолжат функционировать, но возможны искажения сигнала;
• Пиковая – мощность, которую выдержит девайс в течении малого промежутка времени и не выйдет из строя.

Для небольшой комнаты достаточно акустики с номинальной мощностью 50 Ватт. Для геймерской студии или в гостиную, под домашний кинотеатр, подойдут 100-Ваттные модели.

Также стоит упомянуть «китайские ватты». Измерялись они по системе PMPO и обозначали нагрузку, достаточную для того, чтобы перегорела электроника. При этом мультимедийная акустическая система для офиса, размером с пачку соли, могла носить гордый лейбл 500W.

В настоящее время PMPO почти не используется – даже полулегальные подпольные производители электроники перешли на систему RMS.

И самое главное, о чем следует помнить – в ваттах измеряется мощность девайса, но не сила выдаваемого им звука. Измерять его качество таким способом – то же самое, что определять «крутость» фотоаппарата, исходя из количества мегапикселей.

Форм фактор

В зависимости от вида и количества колонок, можно выделить основные типы акустических систем:

• 0 – пара колонок с НЧ и ВЧ динамиками;
• 1 – сабвуфер, передающий низкие частоты, плюс пара высокочастотных сателлитов;
• 1 – сабвуфер, пара фронтальных и пара тыловых колонок, базовый набор для домашнего кинотеатра;
• 1 – то же самое что в предыдущем случае, плюс пара боковых сателлитов.

В последних двух случаях требуется звуковая карта с соответствующим количеством выходов. Также существуют системы формата 4.0 и 7.2, однако это уже скорее «экзотика», не получившая широкого распространения. Для компа рекомендую брать аудио систему формата 2.0 или 2.1 – ее вполне достаточно, даже для гейминга.Пользуясь случаем, напоминаю, что в этом популярном интернет-магазинчике вы найдете акустические системы в любом форм-факторе.

Передача сигнала

Как многие современные периферические устройства, колонки для ПК могут быть проводными или беспроводными. Большие мощные колонки, как правило, подключаются с помощью одного или нескольких проводов.

Передача сигнала по Bluetooth более характерна для наушников или для небольших компактных вариантов, используемых в том числе и для подключения к смартфону или планшету.

Чувствительность

Этот параметр также напрямую влияет на возможную громкость, передаваемого системой звука. Измеряется величина в децибелах (дБ) и указывает, какое звуковое давление создает колонка при мощности 2 Ватт на расстоянии 1 м.

Для понимания: при одинаковой мощности колонок, громче будет звучать та, у которой выше чувствительность. Хорошим параметром считается 90 дБ.

Современные акустические системы для массового использования выпускаются с чувствительностью от 80 до 120 дБ.

Диапазон частот

Звуковая волна, создаваемая колонкой, имеет частоту колебания, измеряемую в герцах (Гц). Человеческий слух улавливает звук в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Именно на эти величины ориентируются производители при проектировании акустических систем.

Чем шире будет такой диапазон, тем больший спектр звуков можно услышать. Лучший диапазон имеют экземпляры премиум-класса: 20-35 000 Гц.

Амплитудно-частотная характеристика

Так называют зависимость, создаваемого акустической системой звукового давления от частоты звука. Как правило, этот параметр указывается в техническом паспорте только качественной аппаратуры.

Диаграмма направленности

Параметр характеризует силу звукового давления в зависимости от угла, под которым слушатель расположен к колонке. Так как акустические системы имеют различное назначение, то и диаграмма существенно отличается.

Например, для кинотеатра необходима модель с широким углом охвата. Для домашнего же использования, в связке с ПК, диаграмма может быть и линейной, так как пользователь обычно один, и он, как правило, почти всегда находится на одном месте.

Количество полос

Фактически, это количество динамиков, каждый из которых передает звук определенной частоты. Для хорошей трансляции звука нужно как минимум две полосы – низкие и высокие частоты.

Корпус и габариты

От размеров динамика, напрямую зависит сила звука. Поэтому мощная акустика, как правило, имеет большие габариты.

На качество звука также влияет материал, из которого изготовлен корпус. Обычные варианты выполнены из пластика. Из ДВП, ДСП, фанеры и дерева делают корпуса только электроники Hi-End класса.

Также советую почитать, из чего состоит компьютерная колонка и ее схема. Буду признателен всем, кто расшарит этот пост в социальных сетях. До завтра!

Источник

Акустические системы: читаем технические характеристики (часть 6)

Тем, кто видит характеристики акустических систем впервые и никогда раньше не сталкивался со всем этим набором информации, можно только посочувствовать. На первый взгляд, все сложно. Хотя с другой стороны, для того, чтобы разобраться, вполне достаточно знания школьного курса физики.

Сохранить и прочитать потом —

Наверное, все упростится, если прокомментировать по порядку реальный набор характеристик, который, кстати, я бы рекомендовал получать из фирменного документа под названием Info Sheet — Информационный лист. Такой PDF-файл можно скачать на сайте практически любого изготовителя акустики для практически любой его модели. Именно там, как правило, все описывается наиболее коротко и ясно.

Сопротивление или импеданс

Итак, по порядку. Сопротивление или импеданс. В одних случаях указывается одно, в других — другое, и в этом есть определенное лукавство. Да, если подсоединить омметр к клеммам акустического кабеля, мы получим требуемые 4, 6 или 8 Ом с точностью ±10%. Только вот беда, это измерение некорректно: мы используем постоянный ток, а нас интересует сопротивление переменному току в звуковом диапазоне частот. И заметим: голосовая катушка динамика по определению не может иметь линейное (не зависящее от частоты) электрическое сопротивление — ведь это индуктивность! А если учесть, что у динамика есть резонансные частоты, и в составе колонки таких динамиков несколько, плюс все это объединяет и вовсе нелинейная схема кроссовера, то измеренное нами сопротивление постоянному току становится просто ориентировочной цифрой.

График замера импеданса (сопротивления)

Корректным параметром становится импеданс, под которым, как правило, имеется в виду сопротивление переменному току — в нашем случае различное на разных частотах. Чаще всего, он представляется в виде графика такой зависимости. В серьезных моделях колонок такой график часто прилагается. Для колонок сопротивлением 8 Ом на определенных частотах импеданс может «проседать» втрое — скажем, до 2-3 Ом — и это способно стать серьезной проблемой для работы подключенного к колонке усилителя. Более-менее ровная кривая импеданса у многополосной системы — признак серьезного уровня разработки АС.

Диапазон воспроизводимых частот

Следующий параметр — диапазон воспроизводимых частот. Если в этом пункте указано что-то типа «35 Гц – 25 кГц» — и все, то в этом случае я рекомендую сразу воскликнуть что-то типа режиссерского «Не верю!». Поскольку перед нами — очередное лукавство, и у продавцов недорогих систем оно встречается довольно часто. Да, наша колонка может воспроизводить 35 герц. Но на этой частоте ее чувствительность (о которой, в данном случае, изготовитель скромно умолчал) может быть очень небольшой. В результате в этом месте (оно называется нижний предел) частотная характеристика может иметь «завал» — спад децибел на 20. А это, в свою очередь, означает, что на этой заветной низкой частоте, которая так важна для воспроизведения «панча», колонка звучит, по ощущениям, тише раза в 3-4. То есть, практически молчит. То же самое касается и верхней граничной частоты диапазона.

Пример измерения АЧХ акустики

Корректно диапазон частот, указанный в технических характеристиках, будет выглядеть только в сочетании с показателем неравномерности частотной характеристики в децибелах во всем этом диапазоне. И данные типа «диапазон частот 35 Гц – 25 кГц при неравномерности ±3 децибела» сразу же вызывают уважение и серьезное отношение к продукту. Оптимально, если в документации эти данные проиллюстрированы графиком АЧХ — амплитудно-частотной характеристики, где по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной — звуковое давление.

Важным, хотя и не так часто встречающимся, является указание диапазона частот и его неравномерности при отклонении от оси на угол, как правило, 15-30 градусов. Этот параметр позволяет оценить, насколько широка направленность звучания колонок. От нее, в частности, зависит величина «пятна» объемного звучания — области, в которой слушатели получат качественный пространственный эффект. От этого, в свою очередь, зависит, сколько «посадочных мест» может располагаться в образованном новыми колонками зрительном зале в условиях конкретной комнаты, что особенно важно не только для классического стерео, но и при использования акустики в системах домашнего кинотеатра.

Чувствительность

В связи со всем вышесказанным, перейдем и к параметру «чувствительность». Она измеряется в децибелах. Этот показатель, в какой-то степени указывает на степень совершенства нашей колонки. Практически это — ее КПД, коэффициент полезного действия. Для современной акустики этот параметр находится в пределах около 83-95 децибел. Понятно, что высокие значения чувствительности, особенно для классической многополосной системы, достигаются путем множества серьезных и часто затратных технологических усовершенствований.

Схема измерения чувствительности колонок

Повышение чувствительности на 6 децибел приводит к ощущению, что при том же входном сигнале акустика звучит приблизительно вдвое громче! И кстати, для того чтобы поднять громкость на 3 децибела, диффузор динамика должен колебаться с приблизительно удвоенной амплитудой. Для маломощного усилителя, а это, в частности, большинство ламповых моделей, звук которых столь привлекателен, нужна акустика именно с высокой чувствительностью.

Максимальное звуковое давление

В технических параметрах пользовательской акустики (в отличие от профессиональных моделей) этот показатель указывается достаточно редко. Максимальное звуковое давление, естественно, также измеряется в децибелах и, очевидно, может быть косвенно вычислено из данных о чувствительности и максимальной мощности.

Сознательно не залезая в подробности и условия измерения этих параметров, скажем только, что для получения полной совокупности впечатлений от аудио, более-менее устоявшимся считается предел в 90 дБ — на этой громкости (фиксируемой, как правило, в метре от излучателя, в то время, как слушатели располагаются гораздо дальше), многие протоколы испытаний рекомендуют производить тестовое прослушивание. Для сравнения, комплекты дискотечной аппаратуры для залов работают на уровнях до 130 (топы) – 140 (субы) дБ. Это уровень, приближающийся к болевому порогу. Серьезная домашняя акустика, в среднем, выдает максимальные 100–110дБ, и, ради всего святого, пожалейте своих соседей!

Коэффициент нелинейных искажений

Это очень важная характеристика, которая, тем не менее, также нечасто фигурирует в параметрах колонок. Методики ее измерения бывают не совсем корректны. И все же, для качественных моделей она не превышает одного процента, для колонок хорошего уровня это треть процента (0,32% – 0,37%) практически во всем диапазоне частот, и лишь на низах этот параметр может перевалить за 1 процент. Если учесть, что именно на низких частотах наши уши не очень восприимчивы к искажениям, то такой «скачок» не критичен.

Еще одна особенность: КНИ резко возрастает при высокой громкости. Следует понимать, что в звуковом тракте «источник — межкомпонентный кабель — предварительный усилитель — межкомпонентный кабель — оконечный усилитель — акустический кабель — колонка», именно акустическая система является источником наиболее серьезных искажений, хотя подробнее об искажениях, наверное, стоило бы поговорить в связи с усилителями.

Мощность

И раз упомянуты усилители — самое время перейти к мощности. Это тема также «усилительная», но и в приложении к колонкам в ней немало интересного. В параметрах колонки, чаще всего, указывается рекомендованная мощность усилителя в виде двух чисел — минимального и максимального значения. Например, читаем, что для некоей напольной пассивной акустики, указывается минимальная мощность усилителя 20 Вт, максимальная — 200. Это значит, что при мощности усилителя ниже 20 Ватт колонка не сможет обеспечить приемлемый диапазон звукового давления (громкости), ограниченный ее чувствительностью. А при мощности выше 200 Ватт изготовитель, очевидно, не гарантирует сохранность колонки.

При превышении максимальной мощности (часто используется термин «пиковая» мощность или другое, на усмотрение изготовителя) происходит лавинообразное нарастание искажений, затем динамик может перейти в режим клиппирования — когда части подвижной системы ударяются в ограничивающие их смещение детали динамика. Это отмечается характерными щелчками. Появление таких щелчков — верный признак того, что динамику осталось работать совсем недолго. Не стоит доводить до этого.

Окно программы для разработки акустики VituixCAD

Как ни странно, очень важно при выборе колонок обратить внимание не только на цифры технических характеристик, но и на типы излучателей, их особенности и размеры. Особенно стоит оценить совокупный размер диффузоров низкочастотных драйверов. Наличие единственного прямонаправленного низкочастотного динамика с диффузором диаметром 5 дюймов очень плохо сочетается с заявленной нижней граничной частотой 30 Гц, особенно при неравномерности 3 децибела — а такие надписи доводилось видеть у недобросовестных изготовителей.

Все вышеупомянутые параметры акустики важны не только для понимания того, как она зазвучит, но и для того, чтобы правильно подобрать комплект «колонки-усилитель». Общие принципы достаточно просты. Максимальная мощность усилителя должно быть заведомо меньше, чем максимальная мощность акустики. А ее чувствительность, поведение импенданса, особенности схемы требуют серьезного анализа для понимания, какой усилитель станет оптимальным выбором. Но это — тема для другого рассказа.

Источник

Тем, кто видит характеристики акустических систем впервые и никогда раньше не сталкивался со всем этим набором информации, можно только посочувствовать. На первый взгляд, все сложно… Хотя с другой стороны, для того, чтобы разобраться, вполне достаточно знания школьного курса физики.

---

Сохранить и прочитать потом —     

Наверное, все упростится, если прокомментировать по порядку реальный набор характеристик, который, кстати, я бы рекомендовал получать из фирменного документа под названием Info Sheet — Информационный лист. Такой PDF-файл можно скачать на сайте практически любого изготовителя акустики для практически любой его модели. Именно там, как правило, все описывается наиболее коротко и ясно.

Сопротивление или импеданс

Итак, по порядку. Сопротивление или импеданс. В одних случаях указывается одно, в других — другое, и в этом есть определенное лукавство. Да, если подсоединить омметр к клеммам акустического кабеля, мы получим требуемые 4, 6 или 8 Ом с точностью ±10%. Только вот беда, это измерение некорректно: мы используем постоянный ток, а нас интересует сопротивление переменному току в звуковом диапазоне частот. И заметим: голосовая катушка динамика по определению не может иметь линейное (не зависящее от частоты) электрическое сопротивление — ведь это индуктивность! А если учесть, что у динамика есть резонансные частоты, и в составе колонки таких динамиков несколько, плюс все это объединяет и вовсе нелинейная схема кроссовера, то измеренное нами сопротивление постоянному току становится просто ориентировочной цифрой.

График замера импеданса (сопротивления)

Корректным параметром становится импеданс, под которым, как правило, имеется в виду сопротивление переменному току — в нашем случае различное на разных частотах. Чаще всего, он представляется в виде графика такой зависимости. В серьезных моделях колонок такой график часто прилагается. Для колонок сопротивлением 8 Ом на определенных частотах импеданс может «проседать» втрое — скажем, до 2-3 Ом — и это способно стать серьезной проблемой для работы подключенного к колонке усилителя. Более-менее ровная кривая импеданса у многополосной системы — признак серьезного уровня разработки АС.

Диапазон воспроизводимых частот

Следующий параметр — диапазон воспроизводимых частот. Если в этом пункте указано что-то типа «35 Гц – 25 кГц» — и все, то в этом случае я рекомендую сразу воскликнуть что-то типа режиссерского «Не верю!». Поскольку перед нами — очередное лукавство, и у продавцов недорогих систем оно встречается довольно часто. Да, наша колонка может воспроизводить 35 герц. Но на этой частоте ее чувствительность (о которой, в данном случае, изготовитель скромно умолчал) может быть очень небольшой. В результате в этом месте (оно называется нижний предел) частотная характеристика может иметь «завал» — спад децибел на 20. А это, в свою очередь, означает, что на этой заветной низкой частоте, которая так важна для воспроизведения «панча», колонка звучит, по ощущениям, тише раза в 3-4. То есть, практически молчит… То же самое касается и верхней граничной частоты диапазона.

Пример измерения АЧХ акустики

Корректно диапазон частот, указанный в технических характеристиках, будет выглядеть только в сочетании с показателем неравномерности частотной характеристики в децибелах во всем этом диапазоне. И данные типа «диапазон частот 35 Гц – 25 кГц при неравномерности ±3 децибела» сразу же вызывают уважение и серьезное отношение к продукту. Оптимально, если в документации эти данные проиллюстрированы графиком АЧХ — амплитудно-частотной характеристики, где по горизонтальной оси отложена частота, а по вертикальной — звуковое давление.

Важным, хотя и не так часто встречающимся, является указание диапазона частот и его неравномерности при отклонении от оси на угол, как правило, 15-30 градусов. Этот параметр позволяет оценить, насколько широка направленность звучания колонок. От нее, в частности, зависит величина «пятна» объемного звучания — области, в которой слушатели получат качественный пространственный эффект. От этого, в свою очередь, зависит, сколько «посадочных мест» может располагаться в образованном новыми колонками зрительном зале в условиях конкретной комнаты, что особенно важно не только для классического стерео, но и при использования акустики в системах домашнего кинотеатра.

Чувствительность

В связи со всем вышесказанным, перейдем и к параметру «чувствительность». Она измеряется в децибелах. Этот показатель, в какой-то степени указывает на степень совершенства нашей колонки. Практически это — ее КПД, коэффициент полезного действия. Для современной акустики этот параметр находится в пределах около 83-95 децибел. Понятно, что высокие значения чувствительности, особенно для классической многополосной системы, достигаются путем множества серьезных и часто затратных технологических усовершенствований.

Схема измерения чувствительности колонок

Повышение чувствительности на 6 децибел приводит к ощущению, что при том же входном сигнале акустика звучит приблизительно вдвое громче! И кстати, для того чтобы поднять громкость на 3 децибела, диффузор динамика должен колебаться с приблизительно удвоенной амплитудой. Для маломощного усилителя, а это, в частности, большинство ламповых моделей, звук которых столь привлекателен, нужна акустика именно с высокой чувствительностью.

Максимальное звуковое давление

В технических параметрах пользовательской акустики (в отличие от профессиональных моделей) этот показатель указывается достаточно редко. Максимальное звуковое давление, естественно, также измеряется в децибелах и, очевидно, может быть косвенно вычислено из данных о чувствительности и максимальной мощности.

Сознательно не залезая в подробности и условия измерения этих параметров, скажем только, что для получения полной совокупности впечатлений от аудио, более-менее устоявшимся считается предел в 90 дБ — на этой громкости (фиксируемой, как правило, в метре от излучателя, в то время, как слушатели располагаются гораздо дальше), многие протоколы испытаний рекомендуют производить тестовое прослушивание. Для сравнения, комплекты дискотечной аппаратуры для залов работают на уровнях до 130 (топы) – 140 (субы) дБ. Это уровень, приближающийся к болевому порогу. Серьезная домашняя акустика, в среднем, выдает максимальные 100–110дБ, и, ради всего святого, пожалейте своих соседей!

Коэффициент нелинейных искажений

Это очень важная характеристика, которая, тем не менее, также нечасто фигурирует в параметрах колонок. Методики ее измерения бывают не совсем корректны. И все же, для качественных моделей она не превышает одного процента, для колонок хорошего уровня это треть процента (0,32% – 0,37%) практически во всем диапазоне частот, и лишь на низах этот параметр может перевалить за 1 процент. Если учесть, что именно на низких частотах наши уши не очень восприимчивы к искажениям, то такой «скачок» не критичен.

Еще одна особенность: КНИ резко возрастает при высокой громкости. Следует понимать, что в звуковом тракте «источник — межкомпонентный кабель — предварительный усилитель — межкомпонентный кабель — оконечный усилитель — акустический кабель — колонка», именно акустическая система является источником наиболее серьезных искажений, хотя подробнее об искажениях, наверное, стоило бы поговорить в связи с усилителями.

Мощность

И раз упомянуты усилители — самое время перейти к мощности. Это тема также «усилительная», но и в приложении к колонкам в ней немало интересного. В параметрах колонки, чаще всего, указывается рекомендованная мощность усилителя в виде двух чисел — минимального и максимального значения. Например, читаем, что для некоей напольной пассивной акустики, указывается минимальная мощность усилителя 20 Вт, максимальная — 200. Это значит, что при мощности усилителя ниже 20 Ватт колонка не сможет обеспечить приемлемый диапазон звукового давления (громкости), ограниченный ее чувствительностью. А при мощности выше 200 Ватт изготовитель, очевидно, не гарантирует сохранность колонки.

При превышении максимальной мощности (часто используется термин «пиковая» мощность или другое, на усмотрение изготовителя) происходит лавинообразное нарастание искажений, затем динамик может перейти в режим клиппирования — когда части подвижной системы ударяются в ограничивающие их смещение детали динамика. Это отмечается характерными щелчками. Появление таких щелчков — верный признак того, что динамику осталось работать совсем недолго. Не стоит доводить до этого.

Окно программы для разработки акустики VituixCAD

Как ни странно, очень важно при выборе колонок обратить внимание не только на цифры технических характеристик, но и на типы излучателей, их особенности и размеры. Особенно стоит оценить совокупный размер диффузоров низкочастотных драйверов. Наличие единственного прямонаправленного низкочастотного динамика с диффузором диаметром 5 дюймов очень плохо сочетается с заявленной нижней граничной частотой 30 Гц, особенно при неравномерности 3 децибела — а такие надписи доводилось видеть у недобросовестных изготовителей.

Все вышеупомянутые параметры акустики важны не только для понимания того, как она зазвучит, но и для того, чтобы правильно подобрать комплект «колонки-усилитель». Общие принципы достаточно просты. Максимальная мощность усилителя должно быть заведомо меньше, чем максимальная мощность акустики. А ее чувствительность, поведение импенданса, особенности схемы требуют серьезного анализа для понимания, какой усилитель станет оптимальным выбором. Но это — тема для другого рассказа.

Предыдущие материалы цикла «Акустические системы»:
Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)
Акустические системы: строение динамика (часть 2)
Акустические системы: типы динамиков (часть 3)
Акустические системы: альтернативные варианты излучателей звука (часть 4)
Акустические системы: стены, сферы, ящики, каналы (часть 5)

Эту статью прочитали 34 122 раза