что такое сабвуфер и для чего он нужен в квартире
🔊🎶Всё, что Вы хотели знать о сабвуферах.
➡Что такое сабвуфер.
➡Для чего нужны сабвуферы.
➡Виды сабвуферов.
➡ Типы акустического оформления.
➡Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
1. Что такое сабвуфер.
👆Сабвуфер – это акустическая система, воспроизводящая звуковые частоты в пределах 20-120Гц. Под акустической системой подразумевается электромеханический преобразователь электрических звуковых сигналов в акустические. В основном это преобразование осуществляется при помощи электродинамических головок – динамиков. В сабвуферах используются низкочастотные динамики, отличающиеся большой мощностью и способностью воспроизводить низкие частоты. Но в таких динамиках звуковые волны, излучаемые передней стороной динамика, подавляются звуковыми волнами, исходящими сзади в противофазе. Поэтому динамики устанавливаются в корпус с определённым объемом. Он зависит от размера и параметров динамика. Корпус обязательно должен быть прочным и герметичным для избежания призвуков и дребезга. Дополнительно корпус внутри оклеивают звукопоглощающим материалом (например, минеральной ватой).
2. Для чего нужны сабвуферы.
👆Сабвуферы нужны для четкого и мощного воспроизведения низких звуковых частот, часто не воспроизводимых обычными акустическими системами. При прослушивании музыки или просмотре фильмов сабвуфер создаёт эффект присутствия, качество низких частот заметно улучшается. В системах домашнего кинотеатра сабвуфер просто незаменим, так как он позволяет «прочувствовать» на себе все события, происходящие на экране, оставляя незабываемые впечатления.
3. Виды сабвуферов.
👆Сабвуферы можно разделить на активные и пассивные. Пассивный сабвуфер – это корпус с установленным в нём динамиком. Для работы такого сабвуфера нужен дополнительный внешний усилитель достаточной мощности. В активный встроен собственный усилитель низкой частоты с возможностью регулировки громкости. На многих активных сабвуферах также существуют регуляторы уровня баса и частоты раздела (звуковой частоты), благодаря которой сабвуфер перестаёт воспроизводить звук с более высокими частотами. Это нужно для лучшего согласования звука с акустическими системами. Единственным недостатком активного сабвуфера является его большая стоимость.
Сабвуферы различаются также типом акустического оформления низкочастотного динамика.
4. Типы акустического оформления.
👆Закрытый ящик является наиболее простым видом акустического оформления сабвуфера. Динамик устанавливается в абсолютно герметичный корпус. Преимуществом закрытого ящика являются хорошие передаточные характеристики, однако главным недостатком является малая отдача на самых низких звуковых частотах.
▶Фазоинвертор – тип корпуса с установленным на одной из стенок туннелем определённой длины и диаметра. Параметры фазоинвертора зависят от параметров динамика, объёма корпуса и частоты, на которую он настраивается. Главную роль здесь играет воздух, заключённый в его объёме. Выше частоты настройки масса воздуха препятствует чрезмерному раскачиванию диффузора динамика, причём звуковые волны, исходящие с тыльной стороны динамика, проходя через фазоинвертор меняют фазу и складываются с волнами фронтальной стороны. На частоте настройки колебания диффузора минимальны, а весь звук выходит из фазоинвертора. Использование фазоинвертора позволяет повысить КПД на 3 ДБ, по сравнению с аналогичным закрытым корпусом, что значительно повышает отдачу на низких звуковых частотах.
▶Пассивный радиатор – акустическое оформление во многом схожее с фазоинверторным. Отличием является то, что вместо туннеля фазоинвертора в корпус устанавливается ещё один динамик без звуковой катушки и магнитной системы. Звуковая волна, исходящая от диффузора пассивного излучателя складывается с волной низкочастотного динамика. Изменяя массу диффузора пассивного излучателя можно изменить нижнюю рабочую частоту сабвуфера.
▶Бэндпасс (полосовой резонатор) – динамик устанавливается внутри корпуса на прочной панели. Тыльная часть динамика работает на закрытый объём или фазоинвертор, фронтальная часть только на фазоинвертор. Бэндпассы отличаются наибольшим КПД среди остальных видов акустического оформления.
▶Лабиринт – задняя сторона динамика работает на зигзагообразный звуковод, образованный рядом перегородок. Длина звуковода выбирается равной половине длины звуковой волны на нижней граничной частоте сабвуфера.
▶Открытый корпус (free air) Существуют динамики, которые предназначены для установки в открытый корпус (бесконечный объём). Такие динамики можно поставить только в заднюю полку автомобиля. Там разделять волны будет сама полка, а в роли коробки будет багажник. В этом случае необходимо уделить внимание прочности полки, а также отсутствию щелей, позволяющих проникать звуковым волнам в противофазе в салон.
5. Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
👆Как активные, так и пассивные сабвуферы могут быть предназначены для установки дома или в автомобиле. Если с установкой домашних сабвуферов не возникает особых проблем, то к автомобильным сабвуферам предъявляются особые требования: у них должен быть маленький объём, чтобы не занимать много места в багажнике автомобиля; они должны быть прочнее, диффузоры динамиков должны быть устойчивы к влаге; сабвуферы должны иметь большой запас по мощности.
Как выбрать сабвуфер (2019)
Что такое сабвуфер, зачем он нужен и как выглядит – знает любой мало-мальски разбирающийся в аудиотехнике человек. Это большой ящик, отвечающий за звучание низких частот вашей аудиосистемы – басов.
В домашних аудиосистемах сабвуфер часто идет в комплекте с стаеллитами, а к аудиосистемам Hi-Fi его, скорее всего, придется докупать отдельно.
Человеческое ухо не очень хорошо определяет источник низкочастотного звука, поэтому аудиосистемы обычно снабжаются одним сабвуфером. Это связано с тем, что наш мозг при определении направления, с которого поступает звук, использует два метода – по затуханию звука с одной стороны головы и по фазовому сдвигу между волнами, услышанными правым и левым ухом. Однако оба метода перестают работать, если длина звуковой волны близка к расстоянию между ушами. Затухание звука неразличимо (волна просто огибает голову и в обоих ушах звучит с одинаковой интенсивностью), по сдвигу фаз определить направление тоже не получается (пик сигнала приходит в оба уха одновременно). Задача усложняется еще и тем, что низкочастотный звук хорошо отражается от препятствий, создавая мнимые источники звука, еще более усложняющие определение направления на истинный источник.
Однако при прослушивании музыки в больших помещениях и на некотором удалении от сабвуфера направление на него определить все-таки можно. Поэтому в больших комнатах и на открытом воздухе в аудиосистемах иногда используется два сабвуфера для улучшения стереоэффекта аудиосистемы.
Характеристики сабвуферов
Большинство современных сабвуферов – активные, т.е. усилитель сабвуфера находится в одном корпусе с ним. Да и на головных устройствах выход на сабвуферы чаще всего идет линейного уровня – без усиления. Несомненный плюс такого подхода в том, что пользователю не придется ломать голову над подбором параметров усилителя и озабочиваться приобретением и установкой еще одного устройства.
Минус же в том, что усилитель в сабвуфере является «котом в мешке», и производители частенько на нем экономят. Если вам нужен качественный звук, то не стоит ориентироваться на дешевую продукцию малоизвестных производителей. Да и для сабвуфера от известного производителя желательно предварительно выяснить характеристики усилителя: его класс, АЧХ (графика зависимости амплитуды звука на выходе АС от его частоты), коэффициент нелинейных искажений, соотношение сигнал/шум и пр. К сожалению, производители этой информацией делятся неохотно – часто приходится искать её на тематических форумах и в блогах независимых тестировщиков.
Если вы не хотите полагаться на совесть производителя сабвуфера и собираетесь подключить его через отдельный высококачественный усилитель, обратите внимание на наличие высокоуровневых входов – они позволяют подать звуковой сигнал на динамик в обход встроенного усилителя.
Мощность. Многие ассоциируют мощность сабвуфера с максимальной громкостью, которую он может обеспечить. Это не совсем так, но доля правды в этом есть, поэтому рекомендуется подбирать мощность по площади помещения, в котором стоит сабвуфер из соотношения 5-8 Вт на м2. Однако обязательно следует уточнить, что подразумевается под мощностью, приведенной на упаковке и в характеристиках устройства. Ориентироваться следует на номинальную мощность усилителя (RMS), поскольку только для неё существуют общепринятые методы измерений. Часто в качестве мощности сабвуфера приводится пиковая мощность его усилителя (PMPO), но на неё ориентироваться не следует, так как каждый производитель измеряет её по своему и номинальную мощность усилителя она может превосходить как в 1,5-2 раза, так и в десятки раз. Также иногда в качестве мощности сабвуфера приводится пиковая мощность его динамика, но для активного сабвуфера эта информация не имеет особого смысла, так как характеристики его определяются, в первую очередь, характеристиками усилителя.
Отдавать сабвуферу частоты выше 100 Гц (когда они уверенно вытягиваются СЧ динамиками аудиосистемы) не стоит – если сабвуфер одного класса с остальной акустикой, то её динамики обеспечат более высокое качество звука на этих частотах.
Минимальная частота. Слышимый человеком диапазон звуков начинается с 20 Гц, но тем не менее, звуки частотой 10-20 Гц при значительном звуковом давлении мы тоже воспринимаем – они ощущаются как вибрация, которая – вместе со слышимым низким звуком – создает определенный психологический настрой. Этот эффект вовсю используется в фильмах, компьютерных играх и современных музыкальных композициях, поэтому чем минимальная частота сабвуфера ниже – тем лучше будет выполнять свою задачу. Нежелательно, чтобы минимальная частота сабвуфера была больше 35 Гц.
Под регулировкой уровня сабвуфера подразумевается самый обычный регулятор громкости – он даже помечается иногда не как «уровень» («level»), а как громкость («volume»).
Многие предпочитают выставлять этот параметр «на слух», подбирая громкость басов в соответствии с личными предпочтениями. Однако для правильного согласования уровней желательно воспользоваться шумомером (SPL-метром) и выставить уровень сабвуфера так, чтобы он обеспечивал в зоне прослушивания то же звуковое давление, что и остальные колонки.
Регулятор фазы нужен для согласования звука, идущего от динамика сабвуфера, со звуком от остальных динамиков.
Для каждой аудиосистемы есть своя схема расположения колонок, формирующая определенную зону прослушивания, в которой звук будет иметь наивысшее качество. Схема расположения сателлитов (обычно приводящаяся в руководстве по эксплуатации аудиосистемы) рассчитывается так, чтобы в зоне прослушивания они все звучали синфазно – т.е. в одной фазе. Если какую-нибудь колонку унести в сторону со «своего» места, возникнет рассогласование, ведущее к искажению звуковой картины. Однако эта схема не учитывает наличия сабвуфера – согласованием его звука со звуком остальных колонок вам придется озаботиться самостоятельно. Особенно это важно для больших помещений с далеко разнесенными сателлитами. Регулировку фазы можно производить либо на слух, либо с помощью шумомера.
Диаметр динамика. Размер сабвуфера напрямую зависит от диаметра низкочастотного динамика, который значительно больше среднечастотных динамиков. Из-за этого возник устойчивый миф, что низкочастотные звуки могут воспроизводиться только большими динамиками – и чем больше диаметр диффузора, тем басы лучше. Однако это не так – тут можно вспомнить качественные наушники-«затычки», обеспечивающие отличную передачу звуков низкой частоты совсем небольшими динамиками.
Качественно воспроизвести звук низкой частоты маленьким динамиком несложно, сложно воспроизвести его громко. Все дело в звуковом давлении, определяющем громкость воспроизводимого звука. Чем больше помещение, в котором стоит аудиосистема, тем больший объем воздуха должен сдвигать диффузор динамика для создания одного и того же звукового давления. А поскольку диффузор колеблется тем медленнее, чем ниже частота, то на низких частотах требуется сдвигать еще больший объем воздуха, что и реализуется увеличением хода катушки динамика и увеличением его размера. Чем диффузор больше, тем проще увеличить громкость звука, но сложнее воспроизвести звук без искажений. Поэтому больший диаметр динамика сабвуфера еще не гарантирует лучшего звучания и при выборе лучше ориентироваться на другие характеристики.
Диффузор динамика генерирует звуковые волны с обеих сторон, причем с тыльной стороны они идут в противофазе. Если корпуса нет, звук с тыльной стороны динамика складывается с основным и – поскольку он звучит в противофазе – глушит его. Для решения этой задачи применяются различные виды акустического оформления корпуса.
В акустическом оформлении типа «закрытый ящик» пространство за динамиком звукоизолировано, герметично и образует тот самый «закрытый ящик», который блокирует звук с тыльной стороны динамика внутри корпуса.
Кроме того, благодаря герметичности корпуса за диффузором создается воздушная подушка, демпфирующая его резкие движения и позволяющая динамику выдерживать большую мощность. Основной недостаток такого акустического оформления в том, что немаленькая часть мощности уходит вхолостую – сабвуферы в таких корпусах звучат тише. Зато такие сабвуферы обеспечивают более чистый звук.
В фазоинверторном корпусе звук с тыльной стороны динамика выходит наружу, проходя через трубу фазоинвертора. При этом расстояние от задней стороны диффузора до отверстия рассчитано таким образом, чтобы фазы звуковых волн с передней и задней стороны диффузора складывались, усиливая звук.
К сожалению, этот эффект проявляется в небольшом диапазоне частот – так как длина волны зависит от её частоты. Отсюда следует и основной недостаток фазоинверторных корпусов – искажения звука, возникающие из-за рассогласования фаз вне полосы частот фазоинвертора и из-за шума воздуха при его движении в трубе. Плюс фазоинверторного корпуса – более громкий звук при той же мощности.
Материал корпуса сабвуфера также может оказать влияние на качество звука. Чем лучше звукопоглощающие характеристики материала, и чем менее он склонен резонировать, тем лучше он подходит для корпуса.
MDF и дерево лучше всего подходят для изготовления корпусов колонок, поэтому большинство качественных сабвуферов сделаны с использованием этих материалов. Характеристики их сходны и разница между этими материалами, по большому счету, только имиджевая – дерево требует сложной обработки, поэтому его использование увеличивает цену сабвуфера. При этом современные технологии позволяют изготавливать корпуса из МДФ, внешне неотличимые от деревянных.
Пластик глушит звук хуже, кроме того, пластиковые панели склонны резонировать на некоторых частотах, добавляя дребезг в звучание сабвуфера. Преимущества пластика, увы, с качеством звука не связаны – это низкая цена и малый вес. Поэтому если вам важно качество звука, лучше предпочесть сабвуфер с корпусом из MDF или дерева.
Варианты выбора сабвуферов
Чтобы добавить басы к аудиосистеме, не пробив слишком большой дыры в бюджете, выбирайте среди недорогих сабвуферов.
Для того, чтобы «прокачать» большой зал или открытую площадку, понадобится мощный сабвуфер.
Чтобы звук сабвуфера не звучал диссонансом к звуку остальной аудиосистемы, выбирайте среди моделей с регулировками частоты среза, уровня и фазы.
Если вы хотите подключить сабвуфер к отдельному усилителю, выбирайте среди моделей с высокоуровневыми входами.
Считается, что сабвуферы с акустическим оформлением типа «закрытый ящик» имеют более чистый звук и лучше подходят для прослушивания музыки.
Сабвуфер – какой покупать и для чего?
Добавляем басов со знанием дела
Сабвуфер – какой покупать и для чего?
Добавляем басов со знанием дела
Что только не пытаются нам сегодня продать под названием «сабвуфер»! Начиная от малюсеньких настольных кубиков размером со стакан и заканчивая встроенными в ноутбук 20-мм пищалками на широком подвесе. Конечно, никаких ноутбуков, планшетов и даже саундбаров с настоящим встроенным сабвуфером не существует. Зато есть целый подраздел домашних акустических систем, предназначенный для качественного воспроизведения нижней части частотного диапазона. Именно о таких аппаратах и о том, какие они бывают и как их правильно выбирать, и пойдет речь в данной статье.
Откуда они взялись?
Собственно, отдельные низкочастотные модули появились на свет практически одновременно с появлением многополосных акустических систем. Задача создания адекватного звукового давления в низкочастотном диапазоне ниже 100 Гц стояла перед создателями АС с самого начала. А поскольку человеческий слух гораздо более чувствителен к средним и высоким частотам, то настроенная, что называется, в линейку акустическая система субъективно может восприниматься как лишенная должного басового фундамента. И это при воспроизведении музыки, что же тогда говорить о передаче низкочастотных эффектов в кино? Конечно, настоящую революцию в этой области совершил Джордж Лукас с внедрением своего стандарта THX в 1981 году, однако и задолго до этого в кинотеатрах устанавливались акустические системы с отдельными низкочастотным модулями. Именно оттуда, а также из студий звукозаписи, они и перекочевали в домашний кинотеатр и домашние стереосистемы, став их неотъемлемой частью.
Конструкция сабвуфера
Сабвуферы бывают активными, то есть со встроенными усилителями и другой электроникой, и пассивными, которые требуют внешнего усиления. Последние в настоящее время практически полностью перекочевали в раздел профессионального и инсталляционного оборудования. Такая конфигурация удобна тем, что вынесенная за пределы корпуса электроника может устанавливаться, где угодно, а сам сабвуфер раз и навсегда размещается в необходимом месте. И для управления его настройками нет нужды даже подходить к нему.
Конструктивно сабвуфер представляет собой одну или несколько динамических головок большого диаметра, установленную в корпусе. Бескорпусные модели используются для установки в ниши помещений в составе инсталляционных проектов.
Акустическое оформление активных сабвуферов, чаще всего, представляет собой фазоинвертор либо закрытый корпус. Популярны также варианты с фазоинвертором в виде пассивного излучателя, то есть лишенного магнитной системы динамика. Однозначного преимущества ни один из видов оформления не имеет, все зависит от мастерства разработчика и используемых динамиков, каждый из которых рассчитан на оптимальную работу в определенном акустическом оформлении.
Обычно в сабвуферах устанавливаются динамические головки диаметром от 200 мм (8 дюймов) и до 457 мм (18 дюймов), диффузоры большего диаметра, как правило, встречаются редко и в очень дорогих моделях. Существует два подхода к конструкции современных активных низкочастотных модулей. Первый заключается в установке мощных головок диаметром 8-12 дюймов с длинным ходом и усилителей повышенной мощности, позволяющих держать в узде тяжелый диффузор и большую катушку. Второй подход предполагает использование «быстрых» динамиков 12-18 дюймов с низкой добротностью и соответствующих им усилителей, в этом случае перемещение нужного объема воздуха достигается не за счет большого хода диффузора, а за счет его увеличенной площади. Однако на практике разработчику приходится сочетать два подхода для получения сбалансированного результата.
Обязателен ли отдельный сабвуфер в домашнем кинотеатре?
Если вы хотите получить ощущения, близкие к тому, что вы слышите при походе в кино, то да – обязателен. Без него можно обойтись в том случае, если фронтальные пары имеют активную басовую секцию, оснащенную солидными динамиками и мощными встроенными усилителями. В том же случае, если у вас есть только AV-ресивер и обычные напольные колонки типа «столбик», то сабвуфер вам однозначно потребуется. Только в этом случае вы получите нужный уровень звукового давления в диапазоне, в котором сосредоточены все низкочастотные спецэффекты.
Нужен ли сабвуфер в стереосистеме?
Это дело вкуса и личных предпочтений. Учитывая, что многие современные акустические системы не отличаются громоподобным басом, то желание добавить несколько лишних децибелов на НЧ абсолютно естественно. Однако необходимо учитывать, что правильная настройка сабвуфера может оказаться затруднена из-за ограничений по месту его размещения, а также в силу конструкции АС. Но об этом мы расскажем ниже.
Какой сабвуфер покупать?
Ответ, казалось бы, очевиден – чем больше и дороже, тем лучше. Однако выбор зависит не только от бюджета, но и от того, как и где вы планируете использовать аппарат. В отношении правильно спроектированных аппаратов размер действительно имеет значение, и чтобы прокачать большое помещение, нужны серьезные мускулы. Может показаться странным, но дороже всего даются последние несколько герц нижней октавы, за создание нужного звукового давления на которых фанаты правильного баса готовы платить серьезные деньги.
Поэтому рекомендацию лучше сформулировать так – покупать нужно качественный сабвуфер, соответствующий вашим задачам и площади помещения. Если речь идет о небольшой типовой комнате площадью около 20 квадратных метров, то вполне можно удовлетвориться одной моделью из той же линейки акустических систем, к которой относятся все остальные колонки вашего домашнего кинотеатра. Как правило, это будет сабвуфер средней мощности с динамиком 8-10 дюймов. Однако если вы хотите озвучить большой зал размером от 40 квадратных метров, то лучше озаботиться приобретением нескольких сабвуферов, причем лучше всего производства фирм, специализирующихся на их выпуске. К таковым можно отнести SVS, REL, M&K Sound, Velodyne, JL Audio.
На что обращать внимание
Помимо большого динамика и мощного встроенного усилителя хороший сабвуфер должен иметь расширенные возможности по подключению и настройке, если только он не предназначен для включения в систему THX, где все настройки низкочастотного канала обычно производятся на уровне процессора.
Наиболее гибкий в настройке сабвуфер должен иметь двухканальный низкочастотный вход на разъемах RCA с регулируемой частотой среза, отдельный монофонический вход LFE с фиксированной частотой среза, высокочастотный вход на акустических терминалах, общий регулятор уровня, плавный или двухпозиционный регулятор фазы. Не лишней будет и возможность беспроводного подключения по Bluetooth или даже Wi-Fi, равно как и система автоматической калибровки.
Сколько платить?
Вопрос вопросов. Практика показывает, что выдавать действительно правильный бас и предоставить возможность гибкой настройки способны сегодня модели стоимостью около 1000 евро и выше. Маленькие кубики в диапазоне 500-600 евро тоже имеют право на существование, но их удел – совсем небольшие комнаты. Скажем откровенно – серьезный аппарат, способный работать на частотах от 16 Гц с нужным уровнем звукового давления обойдется весьма недешево.
Где устанавливать?
Несмотря на то, что на частотах ниже 100 Гц звук не обладает выраженной направленностью, устанавливать сабвуфер где попало нельзя. За счет отраженного звука и интермодуляционной составляющей он все может иногда выдавать свое истинное местоположение. Желательно размещать низкочастотный модуль в передней полусфере звукового поля, оптимально – на той же линии, что и фронтальные громкоговорители. При наличии нескольких сабвуферов в системе можно поиграть их взаимным расположением для того, чтобы в точку прослушивания звук приходил одновременно и в фазе.
До недавнего времени вопрос настройки сабвуфера был одним из самых сложных при инсталляции даже недорогого домашнего кинотеатра. Однако с появлением систем автоматической калибровки сначала в AV-ресиверах и процессорах, а затем и в самих сабвуферах, существенно упростил задачу. Тем не менее, определенная корректировка результатов работы автоматического настройщика может потребоваться. Дело в том, что алгоритмы обычно по умолчанию работают таким образом, чтобы в точке прослушивания вы получали максимум прямого излучения, не затушеванного отраженными сигналами. И в зависимости от акустических условий в зале система настройки иногда может серьезно занижать уровень сигнала в канале LFE, если при помощи введения временной задержки и фазовой коррекции не получается добиться нужного результата. То есть сигнал в итоге получится чистым, но слабым. В большинстве случаев достаточно будет затем в ручном режиме поднять уровень на несколько децибелов, чтобы получить искомый бас.
Более того, для интеграции активного сабвуфера в музыкальную стереосистему потребуется большая степень ручного труда. Любители трифоника знают, насколько трудным иногда бывает процесс грамотного согласования, например, полочных мониторов и единственного на два канала сабвуфера. Детальная инструкция по настройке в разных сценариях не входит в задачу данной статьи, однако главное правило для любого правильно настроенного сабвуфера давно известно и не менялось. Сабвуфера не должно быть слышно! То есть слушатель не должен на слух определить не только местоположение аппарата, но и вообще догадаться, что в системе работает сабвуфер. А это означает, что низкочастотный модуль должен быть идеально согласован с основными АС по уровню, фазе и временным характеристикам. Качественный и правильно настроенный сабвуфер выводит звучание системы на другой уровень, делая его более объемным, воздушным и масштабным, не меняя его основного характера.