Статьи
Основные понятия
Основные электроакустические и технические характеристики головок громкоговорителей и акустических систем
Рекомендации по выбору громкоговорителей и акустических систем
Термины, используемые при определении технических и электроакустических характеристик головок громкоговорителей и акустических систем
Фазировка и соединение громкоговорителей
Главная О фирме Статьи Динамические головки
Фурнитура Сервис Контакты English

        Рекомендации по выбору громкоговорителей и акустических систем

        Качество звучания – важнейший параметр, по которому необходимо производить выбор основных элементов звуковоспроизводящей аппаратуры. Эталоном качества звучания является натуральное звучание оркестра, хора, солистов, звучание отдельных инструментов и т.д.
        При выборе АC основным критерием должен быть соответствующий вкус и опыт слушателя. При этом важно качественное, эффективное воспроизведение не только нижних или верхних частот звукового диапазона, а также и средних частот придающих звуку основную красоту, пространственность, звонкость и чистоту.
        Акустические особенности помещения, где осуществляется воспроизведение звука, оказывают влияние на частотную характеристику звукового давления, а следовательно, и на качество воспроизведения. Одна и та же апаратура будет звучать по-разному в различных помещениях. К акустическим особенностям относятся: форма помещения, его объем и коэффициенты поглощения звука ограждающих помещение поверхностей (потолка, пола, стен). Так, например, шторы, ковры, мягкая мебель и т.п. обладают большим коэффициентом звукопоглощения, тогда как гладкий потолок и стены весьма мало поглощают звук и в значительной степени его отражают. Открытое окно является идеальным звукопоглотителем. Звукопоглощение А пропорционально площади поглотителя S и его коэффициенту звукопоглощения ?, то есть A = S•?.
        Всякое помещение (зал, аудитория, комната) представляет собой достаточно сложную акустическую систему, обладающую рядом собственных резонансных частот. При возбуждении в помещении каких-либо звуков, содержащих составляющие таких же частот, возникают резонансные колебания воздуха внутри помещения. Такое явление приводит к усилению звуков этих частот и изменению спектрального состава звукового сигнала, т.е. к изменению тембра.
        Стоячие волны в помещении сильно нарушают равномерность звукового поля, так как появляются места с максимальным и минимальным звуковым давлением (пучности и узлы). Стоячие волны образуются не только между парами параллельных поверхностей, ограничивающих помещение, но и в других сочетаниях, имеющих место при косых направлениях распространения звуковых волн.
        Однако первый тип колебаний (осевые моды) имеет наибольшее значение в деле формирования звукового поля в помещении, особенно малых размеров. Первая (осевая) частота собственных колебаний, возникающих между параллельными поверхностями равна fp1=168/l, гц, где l – расстояние между ограничивающими поверхностями, м.
        Гармонические составляющие этой частоты, кратные ей, будут в 2, 3 и т.д. раза больше. Таким образом, самая низкая частота собственных колебаний определяется наибольшим размером помещения (обычно длиной). Например, собственная частота при наибольшем расстоянии между стенами около 3,4 м составляет 50 гц. Самым неудачным по форме помещением для прослушивания является куб, так как у него во всех трех направлениях будет одинаковая основная резонансная частота и кратные ей частоты (гармоники). Итак, в любом помещении существует множество собственных колебаний. При этом в области начинающейся с самой низшей собственной частоты, плотность спектра собственных колебаний сравнительно небольшая, но резко увеличивающаяся с повышением частоты. Поэтому начиная уже с частоты 150-200 гц для не очень малых помещений плотность спектра собственных колебаний настолько велика, что явление резонанса становится мало заметным. Большое помещение является более благоприятным для звуковоспроизведения, так как его основные резонансные частоты с увеличением размеров понижаются и оказываются за пределами рабочего диапазона частот, а гармоники благодаря большому их числу образуют почти сплошной спектр и не подчеркивают звуков отдельных частот. Желательно чтобы объем помещения, в котором осуществляется звуковоспроизведение, был не менее 42 м3, а один из линейных размеров был не менее 5 м.
        Эффективным средством, улучшающим прослушивание, является наличие в помещении поглотителей звука, уменьшающих время реверберации. В театрах, кино, концертных залах применяются звукопоглотители, которыми покрывают потолок и верхнюю часть стен. В домашних условиях звук поглощается мягкими вещами, включая и мебель. Конечно, и сами слушатели оказываются в роли звукопоглотителей и от их количества зависит степень поглощения в помещении. Для домашнего монофонического прослушивания считается подходящей комната с временем реверберации порядка 0,7-0,9 сек (для стереофонического 0,4-0,5 сек). При этом чем больше объем комнаты, тем большим может быть время реверберации при сохранении хороших условий для звуковоспроизведения (например, при объеме помещения в 200 м3 оптимальное время реверберации уже составляет 1,1-1,2 сек).
        Следует обратить внимание на то, что качество звучания акустической системы определяется и качеством имеющегося у слушателя электрического звуковоспроизводящего тракта. Выбор громкоговорителя должен начинаться с определения его номинальной мощности, которая в свою очередь совместно с коэффициентом полезного действия укажет и мощность выходного каскада усилителя низкой частоты.
        Номинальная мощность громкоговорителя должна обеспечивать воспроизведение без его перегрузки, а следовательно без заметного увеличения искажений, пиковых уровней наиболее громких видов передач, к которым относятся оркестры. Пиковые уровни на 6-9,5 дб превышают среднеквадратичные (эффективные) значения уровня передачи. Конечно, звуковоспроизводящая установка может быть сделана с некоторым запасом по мощности. Однако значительное завышение мощности установки (усилителя и громкоговорителей) ведет к ее удорожанию и особенно к увеличению стоимости эксплуатации.
        Необходимо иметь в виду, что паспортная мощность усилителя звуковых частот не должна превышать максимальную шумовую мощность АС при условии согласованной нагрузки. Если же усилитель рассчитан на подключение нагрузки 8 Ом, то к нему не следует подключать 4-омную АС во избежание выхода из строя усилителя. Если же усилитель рассчитан на подключение нагрузки 4 Ом, то к нему можно подключать 8-омную АС, правда, при этом будет вдвое понижена отдаваемая усилителем в нагрузку мощность
        Чем больше объем помещения, в котором должна работать звуковоспроизводящая установка, и чем больший уровень громкости желают установить при прослушивании, тем большей должна быть номинальная мощность установки. Помимо объема помещения, мощность усилителя зависит от коэффициента полезного действия применяемых громкоговорителей, а также от среднего коэффициента звукопоглощения помещения. В расчете принимается оптимальное время реверберации, при котором получается наилучшее звучание. Все необходимые методики таких расчетов Вы можете найти в специализированной литературе по высококачественному воспроизведению звука.
        АС желательно устанавливать таким образом, чтобы высокочастотные ГГ располагались на уровне глаз слушателей. Для стереофонического звуковоспроизведения необходимо также обеспечить условия наилучшего восприятия стереофонического эффекта в удобном для слушателей месте помещения. С этой целью АС надо устанавливать на расстоянии не менее 1,5…2,5 м друг от друга таким образом, чтобы их рабочие оси пересекались в центре зоны прослушивания, которая будет находиться посередине между АС на одинаковом расстоянии от каждой из них, равном расстоянию между ними и дальше.
        Как уже отмечалось выше, в выносных АС используется, как правило, многополосный принцип построения, т.е. весь воспроизводимый диапазон частот подразделяется на несколько частотных поддиапазонов, каждый из которых воспроизводится своей ГГ. Это обусловлено тем, что применение одного широкополосного громкоговорителя не позволяет обеспечить равномерность АЧХ акустической мощности в полном диапазоне частот. Выбор числа полос следует производить на основе акустических данных имеющихся в наличии ГГ и требований к неравномерности частотной характеристики АС. Для распределения энергии звукового сигнала между ГГ применяют электрические разделительные фильтры. Их рассчитывают на определенную частоту разделения, за пределами которой фильтр обеспечивает выбранную величину затухания, выраженную в децибелах на октаву. Частоты раздела выбирают, исходя из условий получения лучшей частотной характеристики системы, т.е. меньших частотных искажений. Это определяется частотными характеристиками ГГ. Наиболее подходящими частотами раздела могут быть частоты, лежащие в области 400-800 гц и 4-5 кгц. Все необходимые схемы электрических разделительных фильтров и методики их расчетов Вы можете найти в специализированной литературе по высококачественному воспроизведению звука.
        При применении многополосных АС, очень важно чтобы все ГГ были правильно взаимно сфазированы. Отдельные методики фазировки ГГ приведены в следующем разделе.