Сабвуфер – это громкоговоритель, воспроизводящий самые низкие, из воспринимаемых человеком, частот, которые не входят в частотный диапазон широкополосных акустических систем. Термин «сабвуфер» используется для описания любой системы с низкочастотной головкой, выполненной в отдельном корпусе, он означает – «ниже НЧ-динамика».
Сабвуфер важнейшая часть акустики домашнего кинотеатра, так как дорисовывает самую нижнюю часть звукового спектра
Считается, что человек слышит звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 КГц, однако чувствительность к звуковому диапазону, из-за физиологических отличий отличается у женщин и мужчин, и к тому же с возрастом меняется. Верхняя граница акустических частот у мужчин к 40 годам жизни снижается до 15-16 КГц, женщины же слышат высокие частоты и до более позднего возраста.
Ключевые «сабвуферные» термины:
- Частотный диапазон (Гц). Диапазон воспроизводимых частот сабвуфера можно разделить на несколько октав: глубокие басы 20-40 Гц, среднебасовый диапазон 40-80 Гц, диапазон высоких басов 80-160 Гц. Несмотря на оптимистичные заявления производителей, большинство сабвуферов обычно работает в диапазоне 40-200 Гц. Топ-модели способны донести до слушателей частоты от 20 Гц (при условии, что таковые имеются в звукозаписи) и до 80Гц (более высокий бас есть смысл доверить стереопаре, поскольку с повышением частоты повышается и локализация источника звука).
- Частота разделения кроссовера (среза). Частота, на которой происходит разделение спектра кроссовером. Если сабвуфер имеет частоту разделения 80 Гц, то в подаваемом на него сигнале ослаблены все составляющие с частотами выше 80 Гц. Эти составляющие подаются на основные акустические системы.
- Максимальное звуковое давление. Если совсем просто, то это максимальная громкость сабвуфера.
- Чувствительность (дБ). В автоакустике хорошей считается чувствительность ~90 дБ. Высокое значение чувствительности позволит не эксплуатировать встроенный усилитель в запредельных режимах. Больше чувствительность – легче переноситься нагрузка на саб. Ведь чем больше чувствительность динамика, тем в меньшей степени он нагружает усилитель и тем большее звуковое давление в состоянии обеспечить при той же мощности.
- Диаметр НЧ-динамика. Диаметр в миллиметрах или дюймах.
Для демонстрации звуковых частот приведем пример наиболее распространенных звуков: мужской голос - 120-200 Гц, женский голос - 200-500 Гц, шумы улицы - 20-300 Гц, музыка (вдалеке) - 500-3000 Гц, писк комара - 16000-20000 Гц. Немалая доля наиболее важных для восприятия звука частот лежит в самом низу слышимого диапазона, и примерно там же наиболее ярко проявляется спектр большинства фонограмм, как музыки, так и фильмов. Именно поэтому высококачественные аудиозаписи требуют достоверного воспроизведения низких частот, и именно поэтому важно уделить особое внимание при выборе компонентов вашей акустической системы.
Для раскачки низких частот требуется приложить большую энергию, а потому диаметры сабвуферов поражают своими размерами и мощью
Проблемы достоверного воспроизведения низких частот начинаются для создателей акустики в диапазоне от 20 до 400 Гц. Главная из них заключается в том, что для качественного звучания басов необходимо применять большие и тяжелые диффузоры. Размер излучателя определяет повышенную его механическую жесткость во избежание изгиба при колебаниях. Большая площадь диффузора делает заметным сопротивление и сжимаемость воздуха. Также требует применения мощного «насоса» катушки индуктивности, которая располагается в зазоре огромного магнита специальной формы.
Для раскачивания излучателя с амплитудой в 6 – 7 см динамику требуется мощнейшая магнитная система и большие токи на катушке индуктивности
К катушке динамика сабвуфера подводится мощность в десятки, иногда и в сотни и даже тысячи ватт, а такому усилителю нужен дорогой качественный источник питания и эффективный отвод тепла как от самого усилителя, так и от звуковой катушки. Длина звуковой волны сопоставима с геометрическими размерами корпуса громкоговорителя и помещения для прослушивания, поэтому становится значимым влияние механических резонансов и проблем интерференции – наложения прямых, отраженных и стоячих волн. Именно по этой причине разработчики высококачественных многополосных аудиосистем предпочитают разделять отсеки внутри их корпуса, отдельно для высоких, средних и для низких частот.
Конструктивно сабвуферы могут иметь динамик на передней панели…
Конструкция сабвуфера обманчиво проста – это сравнительно крупный корпус чаще всего кубической или схожей формы, изготовленный из традиционных для акустических систем материалов (например, MDF), со встроенным низкочастотным динамиком и, в случае если саб активный, с мощным усилителем, воспроизводящим диапазон частот от 20 Гц до 300-500 Гц. Встречаются цилиндрические и шаровидные системы, но они не получили широкого распространения. Глубина хода излучателя динамика может достигать 7 и более сантиметров.
… и на нижней панели корпуса
В настоящее время существует несколько основных типов акустического оформления низкочастотной динамической головки, например: «бесконечно большой экран» (эта схема чаще всего используется для опытов), закрытый ящик, корпус с фазоинвертором, с пассивным излучателем и система с акустическим полосовым двухобъемным фильтром, и другие. Каждый из вариантов имеет свои достоинства и недостатки.
Знаменитый сабвуфер Saturn 55
Один из наиболее распространенных сабвуферов – саб с фазоинвертором, причем последний может располагаться вместе с громкоговорителем в «днище» корпуса, приподнятого на массивных ножках. Такая конструкция образует профилированный зазор, зачастую улучшающий качество звука. В целом же конструкция и технологии подобных аппаратов кардинально не изменялись очень давно, поэтому существенного улучшения качества воспроизведения можно ожидать лишь при использовании новых физических принципов.
Активный сабвуфер объединяет в одном корпусе разделительный фильтр, усилитель мощности и низкочастотный динамик. Существуют три основных типа соединений активных сабов. Первый имеет линейные входы (для подключения к предварительному усилителю), линейные выходы (сигнал с которых подается на усилитель мощности) и регулятор уровня сигнала сабвуфера. Выходной линейный сигнал, подаваемый на основные громкоговорители, фильтруется, чтобы ослабить в нем энергию составляющих низких частот. Обычно непосредственно на сабвуфере регулируется и частота разделения, чтобы можно было выбрать значение, обеспечивающее наилучшее согласование с основными громкоговорителями.
Другой вариант включения нередко используется для пассивных сабвуферов (тех, что не имеют собственного встроенного усилителя), но так же применим и в активных схемах. При таком, наименее желательном способе подключения, широкополосный выходной сигнал усилителя мощности подается на вход сабвуфера, а его разделительный фильтр удаляет из сигнала низкие частоты и выдает отфильтрованный сигнал на основные громкоговорители. Таким образом, в общем сигнальном тракте используется дополнительный разделительный фильтр.
В третьем варианте, сигнал фильтруется в предусилителе, процессоре или ресивере и в готовом виде подается на линейный вход сабвуфера. При таком подключении задача сабу уже не требуется разделять сигнал на широкополосную и низкочастотную составляющие, и набор его регулировок ограничивается громкостью и поворотом фазы.
Саб с фазоинвертором…
Согласование сабвуфера должно выполняться не только под конкретную акустику, но и под акустическое помещение. В комплектах «все в одном» проблемы совместимости в какой-то мере решены, но они, как правило, не отвечают высоким требованиям качества. Изначально сабвуферы были реквизитом концертных залов и звуковых студий. Теперь же они используются в «домашних кинотеатрах». Под этим термином подразумевается, прежде всего, комплект аппаратуры для воспроизведения изображения и многоканального звука. Этот звук распределяется обычно между шестью акустическими системами: левым, правым и центральным каналами, парой тыловых каналов, а также отдельным источником для низкочастотных колебаний - сабвуфером. Такая схема является классической, и обозначается цифрами 5.1. Существуют и более совершенные комплекты, в которые добавляются одна или две центральные (тыловые) АС либо второй сабвуфер.
… и закрытого типа
Если же сабом дополняется стереокомплект из «полочников», то стоит знать, что они не всегда смогут адекватно заменить собой пару хороших «напольников». Виной тому бывает или плохое качество разработки сабвуфера, или его неправильная настройка, или, что чаще всего, он предназначен для воспроизведения взрывов в системах домашнего кинотеатра, а не для передачи тонких оттенков звучания музыки. Редкий сабвуфер не ухудшает качество сигнала, поступающего на основные громкоговорители, хорошо сочетается с ними по звучанию, обладает упругим и управляемым звучанием басов и может улучшить систему воспроизведения. Поэтому вы должны покупать сабвуфер с большой осторожностью.
Набор входящих и исходящих разъемов, а так же регуляторов помогает согласовывать работу сабвуфера с остальной акустикой
К тому же сабвуфер надо инсталлировать в систему только с учетом аккуратной и кропотливой работы по согласованию с АС. Сабу надо будет найти место, где он не только не будет «путаться под ногами», но где он не будет «мешать» и музыке. Здесь велика вероятность того, ваша хорошая прежде система, превратится в систему с невнятной сценой и бубнящим, забивающим все низкочастотным резонансом, который зачастую выдается за «хороший сочный бас».
Регуляторы нередко выносят на переднюю панель сабвуфера
Здесь следует отметить проекты НЧ-излучателей, на которые «средства не щадят». Они реализуют мечту о «музыкальном» сабвуфере, разгружающем фронтальные АС и достигающем «нутряные» значения баса при целостной картине музыкального образа. Например, 200-килограммовый Saturn 55 от французской фирмы Cabasse. Это «одомашненный» прототип профессионального агрегата. Корпус в 500 литров весь в стяжках и скобах. Сама 21-дюймовая головка весит 27 кг.
Знаменитый сабвуфер Saturn 55
Хозяин компании Кристоф Кабасс, рекламируя детище, ставил на него булавку с плоской шляпкой и включал музыку на нечеловеческой громкости. Булавка не падала. При том на фонограмме с записью оркестра слушатели ощущали реальную атмосферу зала - ведь работа в поршневом режиме, габариты и вес «Сатурна» позволяют приводить в движение большие объемы воздуха. Очевидцы признаются, что слушать музыку с отключенным сабом Saturn 55 становилось «неинтересно». Однако и платить за такие ощущения придется немало – около 13 000 евро.
Развитие многоканальных систем как для кино, так и для аудио (таких например как форматы SACD и DVD-Audio) предполагает отдельную низкочастотную дорожку для сабвуфера, а это значит, что интерес к низкочастотной акустике будет только возрастать.
Поделиться
