Характеристики акустических систем и компонентов

В наши дни уже не вызывает удивление наличие аудиосистемы в каждом автомобиле. Скорее, ее отсутствие в машине будет порождать недоумение. Т.к. спрос рождает предложение, то сегодня рынок автоакустики наводнен всевозможными аудиосистемами: от простеньких «коробочек» с приемником до навороченных мультимедийных автомобильных центров. О том, каковы базовые характеристики и чем отличаются все магнитолы на уровне железа, и будет данная статья.

Из характеристик акустических систем наиболее важными являются следующие:

• Количество полос;
• Мощность;
• Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);
• Чувствительность;
• Номинальное сопротивление (импеданс).

О каждой характеристике необходимо рассказать более подробно.

Количество полос

В силу своей конструкции динамический громкоговоритель не может воспроизводить весь спектр звуковых частот (от 16 до 20 000 Гц): большой динамик хорошо воспроизводит низкие (НЧ) и средние частоты (НЧ), но плохо воспроизводит высокие частоты (ВЧ), маленький динамик, напротив, отлично воспроизводит ВЧ, но НЧ в нем просто «теряются». И даже широкополосные головки могут воспроизводить ограниченный диапазон частот.

Решение проблемы — разделение всего спектра звуковых частот на отдельные участки (полосы), каждый из которых воспроизводится отдельным динамиком. Такое решение получило самое широкое распространение, и сегодня используются следующие типы акустических систем:

• 2-полосные;
• 3-полосные;
• 4-полосные и более.

Двухполосная акустика наиболее проста, но при этом обеспечивает очень хорошие характеристики и получила широчайшее распространение. В этом случае используется два динамика: один для воспроизведения НЧ-СЧ диапазона («мидбас»), один — для ВЧ-диапазона («твиттер» или «пищалка»).

Трехполосная акустика более сложна, однако она обеспечивает лучшее воспроизведение звука, особенно в низкочастотном диапазоне. Обычно трехполосная система имеет по одному динамику для воспроизведения НЧ, СЧ и ВЧ диапазонов, причем НЧ звено чаще всего выполняется в виде отдельной акустической системы, получившей название «сабвуфер».

Четырехполосная акустика, а также и акустика с большим количеством полос сегодня получила очень ограниченное распространение, так как при всей своей сложности она имеет минимальные преимущества перед 2-х и 3-х полосными системами. Однако нужно обратить внимание, что сегодня многие производители для привлечения внимания покупателей оснащают свою 2-х или 3-х полосную акустику дополнительными динамиками и называют ее 4-, 5- и более полосной.

Разделение звукового спектра на полосы производится с помощью фильтров, или кроссоверов. Фильтры обрезают «лишние частоты», пропуская к головке только тот диапазон, который нормально ею воспроизводится. Например, в 2-х полосных акустических системах частота среза находится на уровне 2–5 кГц. Сегодня чаще всего выбирается 2,5 кГц, то есть все частоты ниже 2,5 кГц воспроизводятся НЧ-СЧ головкой, а выше 2,5 кГц — ВЧ-головкой. В трехполосных аудиосистемах НЧ-составляющая обрезается на уровне 200-800 Гц, причем в современных системах все чаще используется частота разделения на уровне 200–450 Гц.

Мощность

Мощность — одна из самых важных, но при этом одна из самых неоднозначных характеристик акустических систем. Действительно, достаточно взглянуть на упаковку любых колонок, и там мы увидим как минимум два разных типа мощности, которые могут отличаться в три-четыре раза. Чему верить?

Опираться необходимо на номинальную мощность (RMS — Rated Maximum Sinusoidal) — этот параметр указывает на ту мощность, которую обеспечивают динамики или аудиосистема при определенном уровне искажений. Именно номинальная мощность показывает, на что реально способна акустика, однако у RMS есть один недостаток — уж слишком она непривлекательна с точки зрения маркетинга.

Для привлечения внимания многие производители часто прибегают к так называемым «китайским ваттам», главным образом, к PMPO — «peak music power output», или пиковой музыкальной мощности. Эта мощность измеряется при максимально возможном уровне сигнала, и здесь не имеет значения, какие искажения будут вносить динамики.

Разные виды мощности для одной акустической системы могут отличаться в разы. Например, у недорогой компонентной акустики номинальная мощность может составлять 40 Вт, а максимальная — 150 Вт.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

Это один из важнейших параметров, однако, простому потребителю он непонятен и не слишком важен. АЧХ показывает, как автоакустика воспроизводит звук той или иной частоты, это обычно визуализируется в виде графика. Идеальная АЧХ — ровная линия, то есть, в таком случае головка с одинаковым успехом воспроизводит все частоты. Однако в реальности идеальной характеристики добиться невозможно, у головки всегда есть спад АЧХ по краям диапазона, да и внутри воспроизводимого диапазона все не гладко.

Многие производители указывают график АЧХ на упаковке акустической системы или динамиков, поэтому еще до покупки можно примерно определить возможности акустики. Однако здесь есть одно «но»: на АЧХ определяющее влияние оказывает акустическое оформление АС, и судить о качестве аудиосистемы по АЧХ «голых» динамиков просто невозможно.

Чувствительность

Еще один из важных параметров, которому уделяется недостаточное внимание. Если говорить просто, то чувствительность динамика определяет, насколько мощным должен быть усилитель для достижения того или иного уровня громкости. Определяется чувствительность в децибелах (дБ), она обычно лежит в районе 87–93 дБ, но чаще встречаются аудиосистемы с чувствительностью 89–91 дБ.

Как было сказано, чем выше чувствительность акустики, тем проще ее «раскачать». Например, колонки с чувствительностью 89 дБ потребуют более мощного усилителя для достижения того же уровня громкости, который обеспечивает более слабый усилитель, нагруженный на колонки чувствительностью 91 дБ.

Номинальное сопротивление (импеданс)

Сопротивление головок и акустических систем может иметь значения 2, 3, 4, 6, 8 или 16 Ом. Импеданс — очень важный параметр, при выборе колонок для автомобиля необходимо, чтобы их сопротивление соответствовало выходному сопротивлению усилителя магнитолы (что обычно указывается в ее инструкции по эксплуатации) — только в этом случае будет обеспечено согласование усилителя и нагрузки, а, значит, достигнуто лучшее качество звучания и номинальная мощность.