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.
Максимальная частота, - самая высокая частота, воспроизводимая сабвуфером. Она должна соответствовать АЧХ остальной аудиосистемы – в идеале, сабвуфер должен «подхватывать» только те частоты, которые среднечастотными динамиками «проваливаются».
Обычно это частоты ниже 100Гц и максимальная частота сабвуфера должна быть выше этого порога. Но если максимальная частота сабвуфера намного выше минимальной частоты АС (разница составляет десятки герц), возникает полоса частот, в которой и АС и сабвуфер звучат одинаково громко. В результате, в этой полосе суммарная громкость аудиосистемы будет выше, чем для остальных частот - возникнут искажения звуковой картины. В этом случае необходимо, чтобы сабвуфер был оснащен регулировкой частоты среза (кроссовером) – она позволит определить частоту, выше которой звук на сабвуфер не пойдет.
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.
