Двополосні акустичні системи, основи електроакустики

Двополосні Акустичні Системи

Двополосні системи використовують два динаміка, один з яких відтворює низькі частоти і нижню частину середніх - НЧ-динамік, інший - ВЧ-динамік - відтворює верхню частину середніх частот і верхні частоти

• вдається уникнути розділу частот в критичній області 200 - 800 Гц;
• всього одна область спільної дії головок (область в районі частоти розділу, коли головки спільно випромінюють сигнал однієї частоти і рівнем випромінювання кожної можна нехтувати);
• зазвичай невелика співвідношення діаметрів головок і невелику відстань між ними (найкраща узгодженість). Співвідношення діаметрів головок обумовлено вимогою забезпечення лінійної АЧХ і прийнятною діаграмою спрямованості на частоті розділу. Діаметри динамічних головок складають від 19 до 38 мм. НЧ / СЧ головка підбирається з розрахунку отримання хорошої узгодженості за вказаними вище параметрами. Застосування низькочастотних головок великого діаметра - 200 мм і більше - може привести до нерівномірності АЧХ і поганий діаграмі спрямованості при відхиленні від осі АС;
• зазвичай менші розміри акустичного оформлення (легше забезпечити необхідну жорсткість, зменшити дифракційні ефекти на площинах і гранях корпусу, велика гнучкість у виборі місця і висоти установки АС).

• вимога невеликого співвідношення діаметрів головок не дозволяє (в загальному випадку) отримати необхідну віддачу в низькочастотному діапазоні;
• велике навантаження на НЧ / СЧ головку в діапазоні частот настройки акустичного оформлення (і фазоинвертор, і закритий ящик) може призводити до виникнення багатьох видів лінійних і нелінійних спотворень.
• Вибір частоти розділу головок в двосмугової конструкції є серйозним компромісом. Так, зрушення частоти розділу в сторону низькочастотного діапазону негативно позначається на режимах роботи ВЧ головки. При наближенні частоти розділу до її резонансної частоті збільшується значення зміщення звукової котушки. Лінійна величина цього зміщення зазвичай не перевищує 0,3 мм. тому в звучанні головки може виникнути певна жорсткість. Більшість сучасних ВЧ головок, що знаходять застосування в АС класу High-End, мають резонансні частоти, що лежать в діапазоні 500 - 1500 Гц, хоча зустрічаються екземпляри, у яких цей параметр лежить в межах від 350 Гц до 8 кГц. Зсув частоти розділу в сторону високих частот призводить до того, що НЧ / СЧ голівці доводиться відтворювати звукові сигнали в дуже широкій смузі частот. У багатьох АС її частотний діапазон може перекривати 5-6 октав.

Будь-яка двухполосная акустика завжди є серйозним компромісом в прагненні задовольнити одночасно безлічі суперечливих вимог. Ніхто не сперечається, що компроміс може бути знайдений дуже вдало і втілений в конструкцію хороших двосмугових АС баланс цих вимог здатний забезпечити дуже і дуже непогані результати. Однак, якщо конструктор акустичної системи поставив собі за мету домогтися видатного якості звучання, йому набагато простіше домогтися поставленої мети використавши трьох- (або навіть більше) смугову конструкцію. В цьому випадку у нього з'являється набагато більше свободи, наприклад, у виборі типу і розміру НЧ-гучномовця. Так як розміри типових СЧ-динаміків завжди значно більше, ніж у твитеров, вимога щодо дотримання заданих співвідношень розмірів НЧ і СЧ-гучномовців (в даному випадку) легко виконуються навіть для найбільших НЧ-гучномовців діаметром 315-400 мм. Уявляєте, який глибокий і потужний бас видасть така «капелюх» у відповідному акустичному оформленні? Від появи в акустичній системі третього гучномовця істотно виграє і якість звучання середніх частот, так як в цьому випадку їх відтворює спеціально розроблений і оптимізований для цієї мети динамік. Однак і у трьохполосних акустичних систем є своя «ахіллесова п'ята» (точніше, кілька «п'ят»). По-перше, для того щоб кожен гучномовець впевнено відтворював тільки «свій» звуковий сигнал, в трьохполосних АС застосовують досить складні схеми розділових фільтрів. Ці фільтри, в свою чергу, вносять фазові і тимчасові спотворення, що призводять до розмивання фронту звукової хвилі. Тому в загальному випадку багатосмугові акустичні системи мають гірші перехідні характеристики, ніж двохсмугові АС. По-друге, частоти розділу смуг сигналів гучномовців, як правило, вибираються в діапазонах 300-700 Гц і 4,5-7 кГц, які потрапляють в область високої чутливості слуху людини, що висуває особливі вимоги до якості виконання розділових фільтрів і самих гучномовців. Так що і у многополосних систем свої проблеми. Як то кажуть, «ні в житті аудиофила щастя».