Як визначити параметри динаміка? Мерім Тіля – Смолла. Параметри Тіля-Смолла та акустичне оформлення динаміка Опір та чутливість динаміків

Хочеться зібрати сабвуфер, Та не простий, а грамотно розрахований. У цих розрахунках уже всі набридли: і установники, і любителі, і програм теж начебто вистачає, наприклад JBL SpeakerShop. Одне тільки "але" - без параметрів Тіля-Смолладалеко не поїдеш.

На жаль, недорогі і особливо цікаві динаміки часто потрапляють до рук взагалі без жодних цифр. Буває й так, що характеристики начебто є, але різні залежно від року випуску. Це трапляється навіть у відомих виробників.
Загалом вміння вимірювати ці величини зайвим не буде.Традиційні методи виміру описані в багатьох джерелах і секрету не становлять. Більше того, у згаданій вище програмі JBL SpeakerShopє зручний «майстер», який позбавляє необхідності вручну розраховувати проміжні та остаточні значення напруг, частот і добротностей: потрібно зібрати наведену там схему та діяти відповідно до вказівок програми.

Я сам неодноразово користувався цією методикою, все чудово, тільки для вимірів потрібні:
а) генератор,
б) частотомір,
в) вольтметр змінного струму,
г) підсилювач низької частоти.

Думаю, що десь до пункту в) з цього списку дослідницький запал у багатьох вже трохи згас. Але це ще не все. Сам процес вимірювань, постійний «лов» необхідних значень частот і напруг здатні стомити навіть флегматика: на один динамік йде в кращому разі півгодини. Прикро витрачати час на таку рутину, тому, коли я натрапив на програму SpeakerWorkShop, радості не було меж.

Чудово, потрібні лише комп'ютер зі звуковою платою та елементарні кабелі.Перші кілька днів я чесно намагався робити все так, як наказує інструкція. Тут на мене чекало розчарування. Тобто сама по собі програма хороша, але її help - це щось. Прочитав його, мабуть, разів з двадцять, пробував і так, і так, але так нічого й не вийшло. Що вдієш - безкоштовний софт схожий на сиру тієї ж ціни.

Кілька місяців я продовжував вимірювати три цифри звичайними способами, поки на сайті, на якому знаходиться сама програма, не з'явилося нове посилання. Дякую чемпіону РАСКА серед любителів Кості Нікіфоровуза те, що сказав про неї. Пропонований нижче опис - мій власний, спрощений варіант приставки та коротка інструкція по роботі з програмою.

Буває в житті - як приклеїться до людини прізвисько, так і переслідує до кінця його днів. Ось і з приладом, який нижче описуватиму, теж таке трапилося - « коробочка», та й усе тут. Як я не намагався вигадати більш наукову назву, нічого не вийшло. Схема наведено на рис. 1

Деякі коментарі щодо застосовуваних елементів.
X1 - роз'єм, що підключається до виходу підсилювача потужності (Spkr Out) звукової карти, зазвичай "міні-джек". Сигнал правого та лівого каналу з підсилювача однаковий, тому можна використовувати будь-який контакт роз'єму. При використанні зовнішнього підсилювача підключати одночасно цей роз'єм до виходу звукової плати НЕ МОЖНА!

X2, X3 знадобляться, якщо використовувати зовнішній підсилювач потужності. Це кращий варіант, щоправда, трохи більш громіздкий. Підійдуть «колонні» клеми, бажано гвинтові. Крім того, у разі використання зовнішнього підсилювача буде потрібний додатковий кабель «міні-джек - два тюльпани».

X4, X5 – клеми, аналогічні X2, X3. До них приєднуватиметься об'єкт дослідження. Дуже корисно продублювати ці клеми парою «крокодилів».

X6 - міні-джек, який буде підключений до входу Line-In звукової плати. Розпаювання правого та лівого каналу я не наводжу - поки з'єднаєте як вийде, уточнимо пізніше. Провід до роз'єму потрібно брати екранований.

R1, R2 - резистори, що використовуються як еталонні при калібруванні програми. Номінали особливої ролі не грають і може бути від 7,5 до 12 Ом, наприклад типу МЛТ-2.
R3 – це резистор, з величиною якого програма «порівнює» невідомий імпеданс. Тому номінал цього резистора має бути порівнянний з досліджуваним. Якщо переважно передбачається вимірювати автомобільні динаміки, величину R3 можна взяти близько 4 Ом. Потужність можна вибрати таку ж, як R1.

R4, R5, R6, R7 – будь-якої потужності. Опір можуть дещо відрізнятися від зазначених, важливо лише, щоб R4/R6 = R5/R7 = 10...15. Це дільник, котрий послаблює сигнал на вході звукової карти.

SA1 служить для вибору між двома еталонними опорами. Він використовується лише при калібруванні. Можна використовувати тумблер, я поставив П2К, з'єднавши паралельно кілька секцій.

SA2, мабуть, найвідповідальніший. Важливо, щоб він забезпечував надійний і стабільний контакт, від цього залежить точність результатів.

Отже, « коробочка» зібрана. Тепер знадобиться омметр, причому максимально можливої точності, бажано вимірювальний міст. Необхідно встановити перемикачі на всі положення відповідно до таблиці та виміряти зазначені опори.

	становище перемикача	становище перемикача	опір	опір
	SA1	SA2	X4-X5	X2-X4
CAL1	Верхнє	Нижнє	10	4
CAL2	Нижнє	Нижнє	5	4
LOOP	Будь-яке	Верхнє	Нескінченність	0
IMP	Будь-яке	Середнє	Нескінченність	4

Звертаю увагу на те, що при роботі будуть потрібні саме реально виміряні значення опорів. Їх, а також призначення всіх перемикачів та входів-виходів найкраще написати прямо на корпусі – на згадку сподіватися не раджу.

Принцип роботи системи дуже простий.Шумовий сигнал, який формується програмою, подається через підсилювач на досліджуваний об'єкт через резистор R3 відомого опору. Програма порівнює напругу одному каналі (верхній висновок R3) з напругою іншому (нижній висновок R3 і верхній - вимірюваного об'єкта). Геніальна простота ідеї у тому, що з розрахунку невідомого імпедансу використовуються не абсолютні величини напруг, які ставлення. Завдяки попередньому калібрування за свідомо відомим опорам (R2 і R2-R1) досягається цілком прийнятна точність вимірювань.

Тепер можна приєднати "коробочку" до звукової плати. Для першого разу не варто використовувати зовнішній підсилювач: щоб зрозуміти принцип роботи, він особливо не потрібний. А коли принцип стане зрозумілим, його підключення питань вже не викличе.

Налаштування програми
Можливо, комусь опис налаштування здасться зайве докладним, але, як показує практика, зручно, коли весь процес описаний за порядком, а не за принципом «це ви і так знаєте, тут все очевидно, загалом, розумні самі розберетеся».

Після першого запуску програми потрібно перевірити, чи підтримує ваша звукова плата «повністю дуплексний режим», тобто дозволяє одночасно відтворювати і записувати звук. Для перевірки необхідно вибрати пункт меню Options-Wizard-Check sound card. Подальші дії програма зробить самостійно. Якщо результат є негативним, доведеться шукати іншу плату або оновлювати драйвер.

Якщо все гаразд, відкрийте Volume Control (Регулятор рівня). Вибравши Options-Properties, установіть Mute на всі регулятори, крім Volume Control та Wave. Необхідно відключити всі «зайві» опції, на зразок Enhanced Stereo та темброблоки. Регулятор гучності встановіть у середнє положення. На завершення перемістіть вікно Volume Control, як показано на малюнку 2.

Мал. 2

Мал. 3

Відкрийте ще одну копію Volume Control. Виберіть Options-Properties, встановіть режим запису (Recording). Ім'я вікна зміниться на Recording Control (Рівень). Аналогічно описаному вище поставте Mute на всі регулятори, крім Recording і Line-In. Регулятор рівня поставте у положення максимуму. Потім, можливо, рівень потрібно буде змінити, але про це пізніше. Перемістіть вікно Recording згідно з малюнком.

Один з найвідповідальніших етапів налаштування - правильно вибрати вхідні та вихідні рівні сигналів. Для цього створіть новий сигнал, вибравши Resource-New-Signal. Дайте йому якесь ім'я, наприклад sign1. За замовчуванням буде обрано синусоїдальний тип сигналу (Sine), що нас цілком влаштовує. Ім'я нового сигналу має з'явитись у вікні проекту (те, що ліворуч).

Для того, щоб щось зробити з сигналом або динаміком, його потрібно обов'язково відкрити. Думаєте, для цього достатньо подвійного клацання? Ось тут приховується одна з особливостей інтерфейсу програми: для відкриття ресурсу потрібно спочатку натиснути на ім'я ресурсу лівою кнопкою миші, потім або вибрати пункт Open з меню, що з'являється при натисканні правої кнопки, або натиснути F2 на клавіатурі. Знову натисніть праву кнопку та увійдіть у Properties. Там потрібно вибрати закладку Sine та ввести значення частоти 500 Гц. Фаза сигналу – 0. OK.

Встановіть перемикачі «коробочки» у положення LOOP (відповідно до таблиці). Переконавшись у тому, що сигнал відкритий, увійдіть у меню Sound-Record – з'явиться діалог Record Data. Введіть туди значення, які наведено на рис. 3. Натисніть OK; якщо до клем Test підключений динамік, пролунає короткочасний «шип».

Подивимося на дерево проекту. Там з'явиться кілька нових об'єктів з іменами, що починаються із sign1. Відкрийте ресурс із ім'ям sing1.in.l. На правому графіку, що з'явився, натисніть праву кнопку миші і виберіть Chart properties. Виберіть закладку X Axis і встановіть у розділі Scale максимальне значення 10. Потім виберіть Y Axis і встановіть діапазон значення Minimum і Maximum - 32 K і 32 K відповідно. Натисніть кнопку OK. Графік має виглядати як 4,5 періоду синусоїдальних коливань. Виконайте все те ж саме з ресурсом sing1.in.r.

Тепер потрібно з'ясувати рівень вихідного сигналу, у якому настає обмеження. Для цього потроху збільшуйте рівень регулятором гучності, повторюючи щоразу процедуру запису (пункт меню Sound-Record Again) та аналізуючи графіки sign1.in.r та sign1.in.l. Як тільки з'явиться видиме обмеження амплітуди (зазвичай за рівні ~20 K), потрібно трохи зменшити рівень сигналу. У цьому процес встановлення рівня вважатимуться закінченим.

В оригінальній методиці автор пропонує перевірити тепер відповідність лівого та правого каналів. Я це робив, але згодом виявилось, що їх довелося поміняти місцями. Так що краще перейти відразу до калібрування програми за відомими опорами - там «правий-лівий» заразом і перевіримо.

Для початку переконайтеся, що до тестових клем (X4, X5) нічого не підключено. Потім відкрийте меню Option-Preferences і виберіть закладку Measurements. Встановіть Sample Rate у крайнє праве положення, а Sample Size - рівним 8192. Гучність треба зробити рівною 100. Надалі при реальних вимірах для більшої точності потрібно встановлювати більший Sample Size. Щоправда, у своїй зростає розмір файла. Точність можна підвищити, зменшивши Sample Rate, – при цьому знизиться верхня гранична частота вимірювань, але для сабвуферів це зовсім неважливо.

Тепер слід перевірити розбаланс каналів. Для цього виберіть пункт Option - Calibrate-Channel Difference та натисніть кнопку Test. Подальші дії підкаже програма. Результати перевірки будуть у розділі Measurement.Calib папки System (у вікні проекту). Які точно значення повинні виходити, я не знаю, на практиці розбаланс виходить близько десятих часток (у безрозмірних одиницях), а рівень сигналу на виході кожного з каналів при цьому - в районі 20 000 цих одиниць. Думаю, таке співвідношення вважатимуться прийнятним.

Далі – найцікавіше. Ми вимірюватимемо заздалегідь відомі опори. Увійдіть у пункт Options-Preferences і виберіть закладку Impedance. У полі Reference resistor введіть виміряну величину опору між клемами X2 та X4. У сусіднє поле (Series resistor) можна ввести значення, наприклад 0,2, програма потім сама підставить туди те, що вважатиме за потрібне. Натисніть кнопку Test. Встановіть перемикачі «коробочки» в режим CAL1 та введіть виміряне на клемах значення еталонного опору R2. (Ви його вже забули? А я ж радив записати.) Натискаємо кнопку Next і повторюємо те саме, але в режимі CAL2. До речі, раджу при калібруванні та вимірюваннях постійно стежити за індикатором, який знаходиться біля регулятора рівня. З появою там «червоних поділів» я трохи зменшую рівень гучності. Після цього потрібно повторити калібрування. Спочатку процес освоєння триває довго, але через пару сеансів роботи з програмою всі налаштування потрібно буде переважно контролювати. Це займає лише кілька хвилин.

Отже, програма видала, які, на її думку, значення Reference та Series резисторів. Якщо відмінності від введених нами величин невеликі (наприклад, 4,2 ома замість 3,9) – все чудово. Можна пройти для вірності процес ще раз і розпочати реальні виміри. Якщо програма видає явну марення (наприклад, негативні значення) - отже, треба поміняти місцями правий і лівий канали в роз'ємі X6 і повторити налаштування заново. Після цього, як правило, все стає нормально, хоча деякі колеги спостерігали стійке небажання програми налаштовуватися. Чи звукова карта якась не така, чи ще що - не знаю. Про складності, що зустрілися, і знайдені шляхи їх подолання повідомляйте, оформимо у вигляді FAQ (відчуваю - доведеться).

Наче налаштувалися. Можна почати пожинати плоди своєї праці. Беремо якийсь конденсатор або котушку індуктивності, клацаємо тумблер у положення IMP, вибираємо створений раніше сигнал sign1, пункт меню Measure-Passive Component... Є результат? Повинен бути. Не знаю, хто як, а я відчуваю якусь первісну радість, коли бачу, що програма сама розпізнала, що за компонент я підключив і видала його значення «у простій письмовій формі».

Точність вимірів пасивних компонентів, за скромними оцінками, становить 10-15%. Для виготовлення кросоверів цього, на мою думку, цілком достатньо.

Тепер переходимо до динаміків. Тут так само легко і просто. Створюємо новий динамік (Resource-NewDriver), вказуємо ім'я, відкриваємо (нагадую, клавіша F2). Тепер вивчаємо меню Measure. У принципі програма (її підказка) радить отримати імпеданси динаміка у вільному стані (Fre - Air), потім у закритому ящику, ввести значення об'єму ящика в Properties цього динаміка, а потім розрахувати параметри Тіеле - Смолла (для цього, відкривши динамік, потрібно увійти меню Driver Estimate Parameters). Тут, однак, я зустрів ще один підводний камінь, оскільки значення еквівалентного об'єму програма рахувати відмовляється (залишається значення за умовчанням, 1000 л). Чи не біда, з двох графіків імпедансу беремо значення резонансних частот Fs і Fc і вважаємо Vas вручну за відомою формулою: V as = V b ((F c / F s) 2 -1). Хтось уже, напевно, бурчить, мовляв, ось ще, самому щось рахувати доводиться – раджу згадати, скільки обчислень проводиться за цілком «ручного» методу визначення параметрів. Взагалі-то я сподіваюся, що в наступних версіях програми ця та інші неприємні помилки будуть усунуті.

Хочу сподіватися, що описаний мною простий і недорогий інструмент полегшить працю установника, що творчо мислить. Звичайно, конкуренції «Брюль&К'єру» він не складе, але ж і вкладення потрібні зовсім невеликі.

Повторіть – не пошкодуєте.
О. Леонов

Читацьке голосування

Статтю схвалив 21 читач.

Для участі у голосуванні зареєструйтесь та увійдіть на сайт із вашими логіном та паролем.

Щоб зручно та комфортно було пересуватися в авто, більшість автолюбителів встановлюють повноцінну аудіосистему із сабвуферами та високочастотними динаміками. Але, далеко не всі поціновувачам музики подобаються гучні баси та високочастотні звуки. Багато хто віддає перевагу чистому, якісному звучанню, але на кілька тонів нижче. Тому купують та встановлюють низькочастотні динаміки для авто.

Динаміки для сабвуфера

Низька частота звуку ще означає його погана якість. Існує великий вибір колонок, що видають низькі музичні частоти. За своїми характеристиками та якісними показниками подібні акустичні системи ні чим не гірші від високочастотних аналогів.

Усі акустики відрізняються розмірами та особливостями конструкцій. І при виборі найбільш оптимального варіанта варто враховувати місця встановлення системи та переваги слухачів. Найоптимальнішими фронтальними акустичними оснащеннями вважаються низькочастотні динаміки 16 см. Цей варіант більш наближений до середньочастотного, але і такий звук може бути дуже високої якості з глибокими басами.

Трохи більшого розміру низькочастотні динаміки 20 см. підійдуть для монтування трикомпонентні акустичні системи, як мідбасова ланка. Найідеальніші тилові колонки в акустику розміром 13 см. Звичайно, тут не можна буде досягти глибокого басу. І поєднати такі фронтальні динаміки із сабвуфером буде не так просто. Сформувати якісну систему звуку теж навряд чи вийде з динаміками 13 см. Оскільки вони дрібні у діаметрі.

Можна зробити висновок, що музичне відтворення у салоні залежить від параметрів колонок. Якщо встановити гучномовець великого діаметра, навіть низькі частоти він відтворюватиме висококласно.

Якщо немає бажання витрачати кошти на сабвуфер, то рекомендується придбати фронтальні колонки 16-18 см. А низькочастотний динамік для сабвуфера можна вибрати 8, 13, 15 см.

Огляд динаміків різних розмірів

Пропонуємо ознайомитись з деякими популярними моделями низькочастотної акустики.

Компонентні колонки

FOCAL PERFORMANCE PS 165

Ця система 16 см. Розміром. Французький виробник створив комплект одним із найякісніших для автомобілів. Устаткування відтворює чистий звук, має кросовери, що настроюються. Це двосмугова акустика з потужністю 80 Вт. (номінальна) та в 160 Вт. (максимальна). Динаміки створені із міцного алюмінію. Характеризуються приємними басами, чистим, щільним звуком, лаконічним дизайном. Дуже зручно і легко монтувати в будь-які штатні цілі в салоні.

Користувачі побачили тут деякі недоліки:

Дуже короткий шнур живлення;
якщо баси завищені можна вловити шум (у поодиноких випадках);
щоб комфорт був максимальним при використанні подібних стовпчиків, необхідно під'єднувати підсилювач.

Focal - дорогий комплект акустики: 17 500 рублів.

ALPINE SGP-10CS

Чудова аудіосистема. Без підсилювача. У конструкції передбачено вентиляційні канали, щоб правильно розподіляти повітряні потоки. Двосмугова система 16 см. з рівним, якісним звуком. Зовнішній кросовер входить до комплекту. Твітер виконаний із якісного, міцного шовку. Частотність від 68. Але, при грамотному її налаштуванні, чудово програє баси. Коштує комплект «Альпін» 6200 руб.

HERTZ ESK 165L.5

Така установка рекомендується для цінителів гучних басів. Целюлозний твітер має захисне просочення, а купол має широкий кут випромінювання. Вся акустика відрізняється високою якістю матеріалів, із яких вона створена. Прогумований тил, кошик захищений від пошкоджень, корозії. Частотність від 50. Зовнішній кросовер входить до комплектації. Чудовий діапазон звучання.

Але є й мінуси в обладнанні:

При сильних морозах система потребує тривалого прогрівання;
Коригування звуку здійснюється за допомогою еквалайзера.

Середня вартість італійських динаміків 8800 рублів.

KICX ALN 8.3

Трисмугова акустика розміром 20 см. Особливістю системи є дифузори з алюмінію. Вони трохи жорсткі для звучання. Алюміній добре переносить навантаження і частоту звуку, що змінюється. У той же час, стійкий до різниці температур та вологості. Частотність від 40 Гц. Колонки укомплектовані кросовером. Низькі частоти відтворюють добре. Чистий звук за будь-якого жанру музики. Ціна обладнання не більше 7700 рублів.

Важливо визначитися із розмірами колонок. Від цього залежатиме не лише якість музичного відтворення, а й зовнішній вигляд салону. Якщо встановити величезні стовпчики в малогабаритку, вони заважатимуть і водієві, і пасажирам. Забирати багато місця та відволікати увагу. Тому, слід придбати акустику пропорційну моделі машини. Найкращі діаметри для малогабариток — 4 см, 8 см, 15 см. Хоча, багато хто любить, щоб динаміки не були видно і у великих салонах. Огляньте штатні отвори. Вони повинні без проблем вміщувати обладнання.
Потужність відіграє важливу роль при виборі. Важливо, щоб вихідна міць магнітоли була більша за електричну потужність динаміків. Подібна характеристика надана в інструкції до товару. Необхідно вивчити її уважно, щоби не довелося змінювати покупку.
Варто звертати увагу на дифузор – його матеріал. Зазвичай він робиться з картону чи паперу. Обробляється спеціальним просоченням. Якщо дифузор якісний, підвіс на ньому виготовлений із гуми чи каучуку. У дешевих чи підроблених динаміках присутні елементи з тканини.

Такі вироби краще не купувати. Звуку якісного з них не вийде. Тільки каучукові підвіси здатні функціонувати нормально.

Відомий всім динамічний випромінювач був винайдений у 1920 році. Механізм його полягає в перетворенні електричного струму в механічний рух мембрани пристрою. Це, звичайно, не єдиний варіант організації пристосування для отримання звукових хвиль. Існує безліч видів динаміків. Чим вони відрізняються один від одного?

Рупорні динаміки

До того, як з'явилися електромагнітні динаміки, для відтворення звуку використовувалися пристрої у формі рупору – це було у 1880–1920 роках. Такі динаміки можна було зустріти у пристроях різних винахідників, зокрема Томаса Едісона. Найбільш відомий пристрій, у якому застосовувався такий динамік – це старовинний грамофон із ручним приводом.

Головний недолік таких гучномовців полягав у тому, що звук у них практично не посилювався лише за рахунок форми рупора. Цього, звичайно, було недостатньо, тому з приходом електричних динаміків рупорні моделі практично зникли, залишившись лише у музеях та приватних колекціях.

Динамічні випромінювачі

Принцип роботи динамічного гучномовця дуже простий. Усередині пристрою створюється магнітне поле за допомогою постійного магніту – як правило, зробленого з неодиму. Під дією електричного струму та різниці полюсів у цьому полі починає рух мідна котушка. Рухаючись, вона б'ється об дифузор – тонку мембрану з картону, тканини чи пластику. Мембрана вібрує, змушує рухатися повітря – це сприймається людиною як звук.

Як і рупорні гучномовці, динаміки самі по собі дуже погано підсилюють звук, тому для отримання якісного та потужного звуку вони посилюються спеціальними перетворювачами електричного сигналу – підсилювачами потужності звуку. Особливість електродинамічних випромінювачів у тому, що вони можуть мати різну конструкцію – різний розмір, матеріали виконання та форму дифузора. Деталі конструкції залежать від призначення випромінювача – кожна ділянка звукового діапазону вимагає особливих умов для високоякісного відтворення.

Людина може чути звуки із частотою від 20 Гц до 20 кГц. Максимальна чутливість барабанної перетинки досягається при частоті звуку в межах 2 – 4 кГц, та й основна частина звуків знаходиться саме в цій галузі – як наслідок, динаміки, що відтворюють таку частоту звуку, називаються середньочастотними та є основними у будь-якій акустичній системі.

Які ж динаміки використовуються інших областей звукового спектра? Частоти, що виходять за межі середніх, відтворюються такими пристроями:

Піщалки, або твіттери (від англ. to twit - цвірінькати) - це високочастотні випромінювачі, що відтворюють звук із частотою від 4 до 20 кГц. Як правило, окремо вони не зустрічаються – знайти їх можна лише в якісних багатосмугових колонках. Це пов'язано з тим, що якогось особливого впливу на звукову картину вони не надають і потрібні лише для фінального полірування звучання.
Низькочастотні динаміки - вуфер - відтворюють звук від 120 до 1000 Гц.
Наднизькочастотні випромінювачі сабвуфери працюють зі звуками від 20 до 120 Гц.

Сабвуфери – особливі пристрої, яких у багатьох користувачів сформовано дуже неоднозначне ставлення. З одного боку, для отримання повноцінного звуку вони не потрібні – басами у досить широких межах можуть займатися і звичайні СЧ-динаміки та широкосмугові випромінювачі. Однак для деяких глибокий натуральний бас має сакральне значення, і без нього звук здається порожнім і прісним, тому справжні аудіофіли змушують свою техніку працювати на таких низьких частотах, які людина навіть не може почути – аж до 5 Гц. Сабвуфери мають деякі особливості - звук з них погано локалізується людським вухом, тому такі колонки можна розташовувати в будь-якій точці приміщення. Крім того, низькочастотні хвилі дуже погано блокуються – вони легко проникають крізь стіни будинку та змушують вібрувати шибки та перекриття.

Якість і здатність відтворювати необхідні звуки залежить від обсягу динаміка – що він ширше, тим нижчі звуки можуть випромінюватись. Крім того, для сабвуферів важлива товщина дифузора. Твіттери навпаки тонкі, а дифузор їх має не лійкоподібну, а купольну форму.

NXT-панелі

NXT-гучномовці є тонкими плоскими панелями, що відтворюють звук за схожим з динамічними випромінювачами принципом - магнітна котушка б'є в току мембрану в одній точці. Головна перевага перед традиційними гучномовцями – компактність. Спочатку ця технологія застосовувалася у військовій промисловості, але сьогодні такі пристрої виходять і на побутовий ринок.

Основні особливості NXT-панелей такі:

звук без спотворень випромінюється у всіх напрямках;
слабка залежність звукового тиску від розташування динаміка щодо слухача - тобто, при віддаленні від поверхні випромінювача звук не чутиметься як спотворений.

Головна відмінність таких панелей від звичайних динаміків – вони плоскі, а дифузор їх збуджується на всій площі з однієї точки. Якість звуку може відрізнятися залежно від матеріалу виготовлення складових елементів панелі, а також від місця встановлення котушки.

Особливість вібрації мембрани у разі NXT-панелей – її непередбачуваність. Дві точки мембрани, що знаходяться поруч один з одним, вібрують випадковим чином щодо один одного. Інтенсивність і розподіл вібраційних процесів залежить від жорсткості матеріалу, з якого виготовлена панель.

За своїми акустичними характеристиками панелі відрізняються від динамічних динамічних випромінювачів. Вони не можуть бути багатосмуговими; звук, що відтворюється панеллю в залежності від її площі може мати діапазон в межах 100 Гц - 18 кГц. Як і у випадку зі звичайним НЧ-динаміком, збільшення площі мембрани веде до зниження нижньої межі відтворюваного спектру. Збільшувати її можна до 100 квадратних метрів, що дозволяє поєднувати акустику з екраном у кінотеатрах. Маленькі панелі, площею до 25 квадратних сантиметрів, можуть використовуватися з невеликою мобільною технікою, граючи роль стандартних широкосмугових колонок.

Мембранні гучномовці

Принцип дії таких випромінювачів полягає у впливі магнітних полів на жорстку металеву мембрану, внаслідок чого та починає вібрувати. Таким чином, електромагнітна котушка не б'ється об дифузор, а змушує його рухатися силою магнетизму. Для цього вона робиться не рухомою, а фіксується на поверхні мембрани.

Як і NXT-панелі, мембранні динаміки мають таку перевагу, як компактність – за рахунок відсутності лійкоподібного дифузора вони мають малі розміри по товщині. Крім того, вони здатні відтворювати звук у широкому діапазоні та мають високу потужність.

Плазмові випромінювачі

Ці дещо футуристичні пристрої працюють за рахунок дії плазмової дуги. Плазма – це особливий стан речовини, нагрітий струмом газ. Електричне поле, створюване при подачі електричного струму джерела звуку, впливає на молекули іонізованого газу, змушуючи його вібрувати. Потім плазма передає вплив на мембрану, і виходить звук - принцип роботи схожий на інші види гучномовців, в яких замість плазми використовується звук.

Даний концепт дуже цікавий, але дуже ненадійний, а також не відрізняється високою якістю звуку, що видається. З цих причин великого поширення такі пристрої не набули.

Електростатичні випромінювачі

У Hi-End акустичних системах іноді використовуються електростатичні гучномовці замість динаміків. Чи виправдане їх застосування чи це, як і властиво пристроям цього класу, безглузде збільшення вартості системи?

Як випливає з назви, в цих випромінювачах нічого не рухається - крім, звичайно, мембрани, що вібрує. Вібрація в ній викликається не впливом котушки, а тяжінням її до металевої пластини, що знаходиться під напругою. Звісно, щоб викликати такий ефект, на випромінювач доводиться подавати дуже високий струм – близько 10 кіловольт. І навіть при такій напрузі потужність гучномовця залишає бажати кращого – щоб звук вийшов хоч якось якісним, особливо в басових партіях, площа випромінювача доводиться робити не менше квадратного метра. Але діапазон їх значно більше, ніж у динаміків – від кількох герц до кількох кілогерц.

Таким чином, існує безліч видів гучномовців, і більшість їх так чи інакше є динамічними випромінювачами. Всі вони мають свої плюси та мінуси, але традиційна конструкція динаміків досі є найпоширенішою.

Для початку розставимо всі крапки над "i" і розберемося у термінології.

Електродинамічний гучномовець, динамічний гучномовець, динамік, динамічна головка прямого випромінювання - це різноманітні назви одного й того ж приладу службовця для перетворення електричних коливань звукової частоти коливання повітря, які і сприймаються нами як звук.

Звукові динаміки або по-іншому динамічні головки прямого випромінювання ви не раз бачили. Вони активно застосовуються у побутовій електроніці. Саме гучномовець перетворює електричний сигнал на виході підсилювача звукової частоти чутний звук.

Варто зазначити, що ККД (коефіцієнт корисної дії) звукового динаміка дуже низький і становить близько 2-3%. Це, звичайно, величезний мінус, але досі нічого краще не вигадали. Хоча варто відзначити, що крім електродинамічного гучномовця існують інші прилади для перетворення електричних коливань звукової частоти в акустичні коливання. Це, наприклад, гучномовці електростатичного, п'єзоелектричного, електромагнітного типу, але широкого поширення та застосування в електроніці набули гучномовці електродинамічного типу.

Як влаштований динамік?

Щоб зрозуміти, як працює електродинамічний гучномовець, звернемося до малюнка.

Динамік складається із магнітної системи – вона розташована з тильного боку. До її складу входить кільцевий магніт. Він виготовляється зі спеціальних магнітних сплавів або магнітної кераміки. Магнітна кераміка – це особливим чином спресовані та «спечені» порошки, у складі яких присутні феромагнітні речовини – ферити. Також до магнітної системи входять сталеві фланціта сталевий циліндр, який називають керном. Фланці, керн та кільцевий магніт формують магнітний ланцюг.

Між керном і сталевим фланцем є проміжок, в якому утворюється магнітне поле. У зазор, який дуже малий, міститься котушка. Котушка є жорстким циліндровим каркасом, на який намотаний тонкий мідний провід. Цю котушку ще називають звуковою котушкою. Каркас звукової котушки з'єднується з дифузором– він і «штовхає» повітря, створюючи стискування і розрядження навколишнього повітря – акустичні хвилі.

Дифузор може виконуватися з різних матеріалів, але частіше роблять його з спресованої або відлитої паперової маси. Технології не стоять на місці і в ходу можна зустріти дифузори із пластмаси, паперу з металізованим покриттям та інших матеріалів.

Щоб звукова котушка не торкалася стінок керна і фланець постійного магніту її встановлюють точно в середині магнітного зазору за допомогою центруючої шайби. Центруюча шайба гофрована. Саме тому звукова котушка може вільно рухатися в зазорі і при цьому не торкатися стінок керна.

Дифузор укріплений на металевому корпусі – кошику. Краї дифузора гофровані, що дозволяє йому вільно вагатися. Гофровані краї дифузора формують так званий верхній підвіс, а нижній підвіс- Це центруюча шайба.

Тонкі дроти від звукової котушки виводяться на зовнішній бік дифузора і кріпляться заклепками. А з внутрішньої сторони дифузора до заклепок кріпиться багатожильний мідний дріт. Далі ці багатожильні провідники припаюються до пелюсток, які закріплені на ізольованій від металевого корпусу пластинці. За рахунок контактних пелюсток, до яких припаяно багатожильні висновки звукової котушки, динамік підключається до схеми.

Як працює динамік?

Якщо пропустити через звукову котушку динаміка змінний електричний струм, магнітне поле котушки буде взаємодіяти з постійним магнітним полем магнітної системи динаміка. Це змусить звукову котушку або втягуватися всередину зазору при одному напрямку струму в котушці, або виштовхуватися з нього. Механічні коливання звукової котушки передаються дифузору, який починає коливатися такт із частотою змінного струму, створюючи у своїй акустичні хвилі.

Позначення динаміка на схемі.

Умовне графічне позначення динаміка має такий вигляд.

Поряд із позначенням пишуться букви B або BA , а далі порядковий номер динаміка в важливій схемі (1, 2, 3 і т.д.). Умовне зображення динаміка на схемі дуже точно передає реальну конструкцію електродинамічного гучномовця.

Основні настройки звукового динаміка.

Основні параметри звукового динаміка, на які слід звертати увагу:

Але крім активного опору звукова котушка має ще й реактивний опір. Реактивний опір утворюється тому, що звукова котушка, це, по суті, звичайна котушка індуктивності та її індуктивність чинить опір змінному струму. Реактивний опір залежить від частоти змінного струму.

Активний та реактивний опір звукової котушки утворює повний опір звукової котушки. Воно позначається буквою Z(так званий, імпеданс). Виходить, що активний опір котушки не змінюється, а реактивний опір змінюється залежно від частоти струму. Щоб внести порядок реактивний опір звукової котушки, динаміка вимірюють на фіксованій частоті 1000 Гц і додають до цієї величини активний опір котушки.

У результаті виходить параметр, який і називається номінальний (або повний) електричний опір звукової котушки. Більшість динамічних головок ця величина становить 2, 4, 6, 8 Ом. Також зустрічаються динаміки з повним опором 16 Ом. На корпусі імпортних динаміків зазвичай вказується ця величина, наприклад, ось так – 8Ωабо 8 Ohm.

Варто відзначити той факт, що повний опір котушки десь на 10 - 20% більше активного. Тому визначити його можна досить легко. Потрібно лише виміряти активний опір звукової котушки омметром і збільшити отриману величину на 10 – 20%. Найчастіше можна взагалі враховувати лише суто активний опір.

Номінальний електричний опір звукової котушки є одним з найважливіших властивостей, оскільки його потрібно враховувати при узгодженні підсилювача та навантаження (динаміка).

Діапазон частот – це смуга звукових частот, які здатні відтворити динамік. Вимірюється у герцах (Гц). Нагадаємо, що людське вухо сприймає частоти в діапазоні 20 Гц – 20 кГц. І, це тільки дуже гарне вухо:).

Ніякий динамік не здатний точно відтворити весь частотний діапазон. Якість звуковідтворення буде все одно відрізнятися від того, що потрібно.

Тому чутний діапазон звукових частот умовно розділили на 3 частини: низькочастотну ( НЧ), середньочастотну ( СЧ) та високочастотну ( ВЧ). Так, наприклад, НЧ-динаміки найкраще відтворюють низькі частоти - баси, а високочастотні - "писк" і "дзвін" - їх тому і називають пищалками. Також є і широкосмугові динаміки. Вони відтворюють практично весь звуковий діапазон, але якість відтворення вони середнє. Виграємо в одному – перекриваємо весь діапазон частот, програємо в іншому – як. Тому широкосмугові динаміки вбудовують у радіоприймачі, телевізори та інші пристрої, де часом не потрібно отримати високоякісний звук, а потрібна лише чітка передача голосу та мовлення.

Для якісного відтворення звуку НЧ, СЧ та ВЧ-динаміки поєднуються в єдиному корпусі, забезпечуються частотними фільтрами. Це акустичні системи. Так як кожен з динаміків відтворює лише свою частину звукового діапазону, сумарна робота всіх динаміків значно збільшує якість звуку.

Як правило, низькочастотні динаміки розраховані на відтворення частот від 25 до 5000 Гц. НЧ-динаміки зазвичай мають дифузор великого діаметра та масивну магнітну систему.

Динаміки СЧ розраховані відтворення смуги частот від 200 Гц до 7000 Гц. Габарити їх трохи менше від НЧ-динаміків (залежить від потужності).

Високочастотні динаміки чудово відтворюють частоти від 2000 до 20000 Гц і вище, аж до 25 кГц. Діаметр дифузора у таких динаміків, як правило, невеликий, хоча магнітна система може бути досить габаритною.

Номінальна потужність (Вт) – це електрична потужність струму звукової частоти, яку можна підвести до динаміка без загрози його псування чи пошкодження. Вимірюється у ватах ( Вт) і міліватах ( мВт). Нагадаємо, що 1 Вт = 1000 мВт. Докладніше про скорочений запис числових величин можна прочитати.

Розмір потужності, яку розрахований конкретний динамік, може бути зазначено з його корпусі. Наприклад, ось так – 1W(1 Вт).

Це означає, що такий динамік можна легко використовувати разом із підсилювачем, вихідна потужність якого не перевищує 0,5 – 1 Вт. Звичайно, краще вибирати динамік із деяким запасом по потужності. На фото також видно, що вказано номінальний електричний опір – 4Ω(4 Ом).

Якщо подати на динамік потужність більшу за ту, на яку він розрахований, то він буде працювати з перевантаженням, почне «хрипіти», спотворювати звук і незабаром вийде з ладу.

Згадаймо, що ККД динаміка становить близько 2 – 3%. І це означає, що й динаміку підвести електричну потужність 10 Вт, то звукові хвилі він перетворює лише 0,2 – 0,3 Вт. Досить небагато, правда? Але, людське вухо влаштоване дуже витончено, і здатне почути звук, якщо випромінювач відтворює акустичну потужність близько 1 – 3 мВт на відстані від нього кілька метрів. При цьому до випромінювача – у разі динаміку – необхідно підвести електричну потужність 50 – 100 мВт. Тому, не все так погано і для комфортного озвучування невеликої кімнати цілком достатньо підвести динаміку 1 – 3 Вт електричної потужності.

Це лише три основні параметри динаміка. Крім них є такі, як рівень чутливості, частота резонансу, амплітудно-частотна характеристика (АЧХ), добротність та інших.

Порівняльне тестування стереоколонок Edifier та Microlab (квітень 2014)

Потужність

Під словом потужність у розмовній мові багато хто має на увазі «міч», «силу». Тому цілком природно, що покупці пов'язують потужність із гучністю: «Чим більша потужність, тим краще і голосніше звучатимуть колонки». Однак це поширена думка докорінно помилкова! Далеко не завжди колонка потужністю 100 Вт гратиме голосніше або якісніше тієї, яка має потужність «всього» в 50 Вт. Значення потужності швидше говорить не про гучність, а про механічну надійність акустики. Ті ж 50 або 100 Вт - це зовсім не гучність звуку, що видається колонкою. Динамічні головки самі по собі мають низький ККД і перетворюють на звукові коливання лише 2-3% потужності електричного сигналу, що підводиться до них (на щастя, гучності видається звуку цілком вистачає для створення звукового супроводу). Величина, яку вказує виробник у паспорті динаміка або системи в цілому, говорить лише про те, що при підведенні сигналу зазначеної потужності динамічна головка або акустична система не вийде з ладу (внаслідок критичного розігріву та міжвиткового КЗ дроту, «закушування» каркаса котушки, розриву дифузора , пошкодження гнучких підвісів системи тощо).

Таким чином, потужність акустичної системи - це технічний параметр, величина якого не має прямого відношення до гучності звучання акустики, хоча пов'язана з нею деякою залежністю. Номінальні значення потужності динамічних головок, підсилювального тракту, акустичної системи можуть бути різними. Вказуються вони, скоріше, для орієнтування та оптимального сполучення між компонентами. Наприклад, підсилювач значно меншої або значно більшої потужності може вивести колонку з ладу в максимальних положеннях регулятора гучності на обох підсилювачах: на першому завдяки високому рівню спотворень, на другому завдяки позаштатному режиму роботи колонки.

Потужність може вимірюватися у різний спосіб і в різних тестових умовах. Існують загальноприйняті стандарти цих вимірів. Розглянемо докладніше деякі з них, які найчастіше вживаються в характеристиках виробів західних фірм:

RMS (Rated Maximum Sinusoidal power- Встановлена максимальна синусоїдальна потужність). Потужність вимірюється подачею синусоїдального сигналу частотою 1000 Гц до певного рівня нелінійних спотворень. Зазвичай у паспорті виріб пишеться так: 15 Вт (RMS). Ця величина каже, що акустична система при підведенні сигналу до неї потужністю 15 Вт може працювати тривалий час без механічних пошкоджень динамічних головок. Для мультимедійної акустики завищені в порівнянні з Hi-Fi колонками значення потужності Вт (RMS) виходять внаслідок вимірювання при дуже високих гармонічних спотвореннях, часто до 10%. При таких спотвореннях слухати звуковий супровід практично неможливо через сильні хрипи та пригуки в динамічній головці та корпусі колонки.

PMPO(Peak Music Power Output – пікова музична потужність). В даному випадку потужність вимірюється подачею короткочасного сигналу синусоїдального тривалістю менше 1 секунди і частотою нижче 250 Гц (зазвичай 100 Гц). У цьому не враховується рівень нелінійних спотворень. Наприклад, потужність колонки дорівнює 500 Вт (PMPO). Цей факт каже, що акустична система після відтворення короткочасного сигналу низької частоти не мала механічних пошкоджень динамічних головок. У народі одиниці виміру потужності Вт (PMPO) називають «китайськими ватами» через те, що величини потужності за такої методики виміру досягають тисячі Ватт! Уявіть собі – активні колонки для комп'ютера споживають із мережі змінного струму електричну потужність 10 В*А та розвивають при цьому пікову музичну потужність 1500 Вт (PMPO).

Поряд із західними існують також радянські стандарти на різні види потужності. Вони регламентуються діючими до цього дня ГОСТ 16122-87 та ГОСТ 23262-88. Ці стандарти визначають такі поняття, як номінальна, максимальна шумова, максимальна синусоїдальна, максимальна довготривала, максимальна короткочасна потужність. Деякі з них зазначаються у паспорті на радянську (і пострадянську) апаратуру. У світовій практиці ці стандарти, звичайно, не використовуються, тому ми не будемо на них зупинятися.

Робимо висновки: найважливішим практично є значення потужності, зазначеної в Вт (RMS) при значеннях коефіцієнта гармонік (THD), рівного 1% і менше. Однак порівняння виробів навіть за цим показником дуже приблизно і може не мати нічого спільного з реальністю, адже гучність звуку характеризується рівнем звукового тиску. Тому інформативність показника «потужність акустичної системи» нульова.

Чутливість

Чутливість - один із параметрів, що вказуються виробником у характеристиці акустичних систем. Величина характеризує інтенсивність звукового тиску, що розвивається колонкою на відстані 1 метр при подачі сигналу частотою 1000 Гц і потужністю 1 Вт. Вимірюється чутливість у децибелах (дБ) щодо порога чутності (нульовий рівень звукового тиску дорівнює 2*10^-5 Па). Іноді використовується позначення – рівень характеристичної чутливості (SPL, Sound Pressure Level). При цьому для стислості у графі з одиницями вимірів вказується дБ/Вт*м або дБ/Вт^1/2*м. При цьому важливо розуміти, що чутливість не є лінійним коефіцієнтом пропорційності між рівнем звукового тиску, потужністю сигналу та відстанню до джерела. Багато фірм вказують характеристики чутливості динамічних головок, виміряні за нестандартних умов.

Чутливість - характеристика, важливіша при проектуванні власних акустичних систем. Якщо ви не усвідомлюєте до кінця, що означає цей параметр, при виборі мультимедійної акустики для PC можна не звертати на чутливість особливої уваги (благо вказується вона не часто).

АЧХ

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) у загальному випадку являє собою графік, що показує різницю величин амплітуд вихідного та вхідного сигналів у всьому діапазоні відтворюваних частот. АЧХ вимірюють подачею синусоїдального сигналу постійної амплітуди при зміні його частоти. У точці на графіку, де частота дорівнює 1000 Гц, прийнято відкладати на вертикальній осі рівень 0 дБ. Ідеальний варіант, при якому АЧХ представлена прямою лінією, але таких характеристик у реальності акустичні системи не бувають. При розгляді графіка необхідно звернути особливу увагу на величину нерівномірності. Чим більша величина нерівномірності, тим більше частотних спотворень тембру в звучанні.

Західні виробники воліють вказувати діапазон відтворюваних частот, який є «вичавкою» інформації з АЧХ: вказуються лише граничні частоти і нерівномірність. Припустимо, написано: 50 Гц – 16 кГц (±3 дБ). Це означає, що з даної акустичної системи діапазоні 50 Гц - 16 кГц звучання достовірне, а нижче 50 Гц і від 15 кГц нерівномірність різко збільшується, АЧХ має званий «завал» (різкий спад характеристики).

Чим це загрожує? Зменшення рівня низьких частот передбачає втрату соковитості, насиченості звучання басів. Підйом у ділянці НЧ викликає відчуття бубоніння та гудька колонки. У завалах високих частот звук буде тьмяним, незрозумілим. Підйоми ВЧ означають присутність дратівливих, неприємних шиплячих і свистячих призвуків. У мультимедійних колонок величина нерівномірності АЧХ зазвичай вища, ніж так званої Hi-Fi акустики. До всіх рекламних заяв фірм-виробників про АЧХ колонки типу 20 - 20000 Гц (теоретична межа можливості) потрібно відноситися з часткою скептицизму. При цьому часто не вказується нерівномірність АЧХ, яка може становити у своїй немислимі величини.

Оскільки виробники мультимедійної акустики часто «забувають» зазначити нерівномірність АЧХ акустичної системи, зустрічаючись із характеристикою колонки 20 Гц – 20000 Гц, треба тримати вухо гостро. Існує велика ймовірність купити річ, що не забезпечує навіть більш менш рівномірну характеристику в смузі частот 100 Гц - 10000 Гц. Порівнювати діапазон відтворюваних частот із різними нерівномірностями не можна зовсім.

Нелінійні спотворення, коефіцієнт гармонік

Кг - коефіцієнт гармонічних спотворень. Акустична система є складним електроакустичним пристроєм, який має нелінійну характеристику посилення. Тому сигнал після всього звукового тракту на виході обов'язково матиме нелінійні спотворення. Одними з найявніших і найпростіших у вимірі є гармонійні спотворення.

Коефіцієнт - величина безрозмірна. Вказується або у відсотках, або децибелах. Формула перерахунку: [дБ] = 20 log ([%]/100). Чим більша величина коефіцієнта гармонік, тим зазвичай гірше звучання.

Кг колонок багато в чому залежить від потужності сигналу, що подається на них. Тому безглуздо робити заочні висновки або порівнювати колонки лише за коефіцієнтом гармонік, не вдаючись до прослуховування апаратури. До того ж для робочих положень регулятора гучності (зазвичай це 30...50%) значення виробниками не вказується.

Повний електричний опір, імпеданс

Електродинамічна головка має певний опір постійному струму, що залежить від товщини, довжини та матеріалу дроту в котушці (такий опір ще називають резистивним або реактивним). При подачі музичного сигналу, який є змінним струмом, опір головки змінюватиметься залежно від частоти сигналу.

Імпеданс(impedans) - це повний електричний опір змінному струму, виміряний на частоті 1000 Гц. Зазвичай імпеданс акустичних систем дорівнює 4, 6 чи 8 Ом.

У цілому нині величина повного електричного опору (імпеданс) акустичної системи ні про що, що з якістю звучання тієї чи іншої вироби, покупцю не скаже. Виробником вказується цей параметр, щоб опір враховували при підключенні акустичної системи до підсилювача. Якщо значення опору колонки нижче, ніж рекомендоване значення навантаження підсилювача, у звучанні можуть бути спотворення або спрацює захист від короткого замикання; якщо вище, то звук буде значно тихішим, ніж з рекомендованим опором.

Корпус колонки, акустичне оформлення

Одним із важливих факторів, що впливають на звучання акустичної системи, є акустичне оформлення випромінюючої динамічної головки (динаміка). При конструюванні акустичних систем виробник стикається з проблемою у виборі акустичного оформлення. Їх налічується понад десяток видів.

Акустичне оформлення ділиться на акустично розвантажене та акустично навантажене. Перше передбачає оформлення, у якому коливання дифузора обмежується лише жорсткістю підвісу. При другому коливання дифузора обмежується крім жорсткості підвісу ще пружністю повітря та акустичним опором випромінювання. Також акустичне оформлення поділяється на системи одинарної та подвійної дій. Система одинарної дії характеризується збудженням звуку, що йде до слухача, лише через одну сторону дифузора (випромінювання іншої сторони нейтралізується акустичним оформленням). Система подвійної дії має на увазі використання у формуванні звуку обох поверхонь дифузора.

Оскільки на високочастотні та середньочастотні динамічні головки акустичне оформлення колонки практично не впливає, ми розповімо про найпоширеніші варіанти низькочастотного акустичного оформлення корпусу.

Дуже широко застосовується акустична схема, що отримала назву «закритий ящик». Належить до навантаженого акустичного оформлення. Є закритим корпусом з виведеним на фронтальну панель дифузором динаміка. Позитивні якості: хороші показники АЧХ та імпульсна характеристика. Недоліки: низький ККД, необхідність потужного підсилювача, високий рівень гармонічних спотворень.

Але замість того, щоб боротися зі звуковими хвилями, викликаними коливаннями зворотного боку дифузора, їх можна використовувати. Найбільш поширеним варіантом із систем подвійної дії є фазоінвертор. Є трубою певної довжини і перерізу, вмонтованою в корпус. Довжину та переріз фазоінвертора розраховують таким чином, що на певній частоті в ньому створюється коливання звукових хвиль, синфазні з коливаннями, викликаними передньою стороною дифузора.

Для сабвуферів широко застосовується акустична схема із загальноприйнятою назвою «ящик-резонатор». На відміну від попереднього прикладу, дифузор динаміка не виведений на панель корпусу, а знаходиться всередині, на перегородці. Сам динамік безпосередньої участі у формуванні спектра низьких частот не бере. Натомість дифузор лише збуджує звукові коливання низької частоти, які потім багаторазово збільшуються по гучності в трубі фазоінвертора, що витікає роль резонансної камери. Перевагою цих конструктивних рішень є високий ККД при малих габаритах сабвуфера. Недоліки проявляються у погіршенні фазових та імпульсних характеристик, звучання стає стомлюючим.

Оптимальним вибором будуть колонки середнього розміру з дерев'яним корпусом, виконані за закритою схемою або фазоінвертором. При виборі сабвуфера слід звернути увагу не на його гучність (за цим параметром навіть недорогі моделі зазвичай мають достатній запас), а на достовірне відтворення всього діапазону низьких частот. З точки зору якості звучання найбільш небажані колонки з тонким корпусом або дуже маленьких розмірів.