Трехполосная акустическая система.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Трёхполосная акустическая система.

трехполосная акустическая система

Трёхполосная акустическая система является разновидностью систем многополосного усиления. Трёхполосной акустической системой может быть обычная пассивная колонка с тремя динамиками. А также комплект, сформированный из активного кроссовера, различных усилителей и динамиков: низко-, средне- и высокочастотных. Именно вторую схему, как наиболее эффективную и интересную, мы будем рассматривать в этой статье.

Трёхполосная акустическая система. Немного теории.

Принцип многополосного усиления – нагружать соответствующие динамики тем спектром частот, для воспроизведения которых они предназначены. Например, подача низкочастотного сигнала на высокочастотный динамик (твиттер) скорее всего, приведёт к гибели этого динамика.

Пассивные кроссоверы.

Начнём с хрестоматийной схемы подключения аппаратуры с использованием усилителей и пассивных акустических систем:

трехполосная акустическая система

трехполосная акустическая системаНа нижнем рисунке показаны пассивные трёхполосные акустические системы, подключённые к усилителю. В таких колонках установлены пассивные кроссоверы, которые распределяют сигнал по частотным диапазонам для соответствующих динамиков. В качестве пассивных кроссоверов применяются пассивные (без внешнего питания) индуктивные и ёмкостные фильтры. Они монтируются внутри корпусов колонок, а в электрической цепи пассивные кроссоверы находятся между усилителем и динамиками.трехполосная акустическая система

Увы, даже самые хорошие пассивные кроссоверы слишком просты и не слишком эффективны. Чаще всего их ценность на очень незначительную сумму превышает стоимость содержащихся в них деталей. Весь этот комплект резисторов, катушек и конденсаторов получает питание только от сигнала, который поступает с усилителя мощности. И пассивные кроссоверы на некоторых частотах могут «пожирать» до трети входной мощности усилителя!трехполосная акустическая система

Активные колонки с пассивными кроссоверами.

Что касается активных колонок, то здесь мы чаще всего столкнёмся с той же схемой пассивного подключения.трехполосная акустическая систематрехполосная акустическая система

Разница только в том, что усилитель будет находиться не снаружи, а внутри двух- или трёхполосной акустической системы. Исключение составляют активные колонки с усилением Biamp и Triamp. Но о них – позже.

Двухполосные системы с активным кроссовером.

Идея использования раздельного многополосного усиления с активным кроссовером увлекла и пленила меня после прочтения книги Питера Бьюика «Живой звук». Я уже писал о том, что эта книга должна стать настольной для всех, кто имеет дело с эксплуатацией профессионального звукового оборудования. Некоторые рисунки из книги я использую в этой статье для наглядности.

Так вот, применение электронных активных кроссоверов делает звуковую систему гораздо эффективнее.трехполосная акустическая система

В этом случае выходной сигнал с микшерного пульта более тонко разделяется на частотные диапазоны, каждый из которых обрабатывается соответствующим усилителем и подаётся на соответствующие динамики.

трехполосная акустическая системаПри этом усилитель работает только с тем спектром частот, для которого он предназначен. И перегрузки на других частотах никак не отразятся на его работе. В системах с пассивным разделением частот такого эффекта не достичь.

Теперь на рисунках ниже рассмотрим систему раздельного двухполосного усиления, в которой применяется активный кроссовер:трехполосная акустическая система

трехполосная акустическая системаОбратите внимание на область, выделенную красным. Если пассивный кроссовер в схеме находится после усилителя и перед динамиками, то активный – после микшерного пульта и перед усилителем. В такой схеме динамик получает обработанный сигнал линейного уровня непосредственно с усилителя.

Перечислю и другие преимущества системы с активным кроссовером:

  • активный электронный кроссовер гораздо точнее, чем устаревшие катушки и конденсаторы пассивного кроссовера;
  • появляется возможность регулировать уровень громкости по каждому частотному спектру, чего нельзя добиться в пассивной системе;
  • на панели активного кроссовера можно установить временную задержку для низкочастотного сигнала таким образом, чтобы сигнал с каждого динамика доходил до слушателей одновременно.

Активные колонки с усилением Biamp.

Как уже отмечалось, чаще всего активные колонки представляют собой тот же пассив, но с усилителем внутри корпуса. Помню, что в рекламных материалах на наши первые активные двухполосные акустические системы Eurosound ES-15FА было сказано, что в них установлены два усилителя, каждый из которых отвечает за свой динамик. Когда одна из колонок «сгорела» и я разобрал её, то увидел внутри только один усилитель и пассивный кроссовер. Вот и верь после этого людям!

Активные колонки с усилением Biamp – это встроенные в корпус управляющая электроника (активный кроссовер и эквалайзер) плюс два усилителя: один – на вуфер (низкочастотный динамик), второй – на твиттер (высокочастотный драйвер).трехполосная акустическая систематрехполосная акустическая система

Принцип работы усиления Triamp аналогичен, только применяется оно в трёхполосных акустических системах. Соответственно, в них используются три усилителя и три динамика вместо двух.

Трёхполосные системы с активным кроссовером.

Система трёхполосного усиления отличается от двухполосной тем, что сигнал в ней разбивается не на два, а на три частотных диапазона.

трёхполосная акустическая системаТеперь рассмотрим физическую сторону работы динамиков. Размер громкоговорителя прямо пропорционален воспроизводимому им частотному диапазону. Для передачи низких частот используется большой динамик (от 10 до 18 дюймов). Для высоких частот требуется маленький динамик (обычно выходной компрессионный драйвер размером 1 дюйм).

Следовательно, должен существовать динамик требуемого размера (от пяти до восьми дюймов) для воспроизведения средних частот.

Однако в двухполосных системах используются только высокочастотный и низкочастотный громкоговорители, имеющие цель: охватить весь частотный спектр. От самых верхних до самых нижних частот. При этом в двухполосной системе оба динамика вынуждены выдавать средние частоты, для работы с которыми они, увы, не предназначены.

А хуже всего обстоит дело в точке перехода (или точке разделения частот кроссовером), когда один динамик уже затихает, а другой только начинает работать. Эта точка находится в области 2000 Гц. Участок критичной полосы средних частот выделен зелёным цветом на рисунке ниже:

трёхполосная акустическая системаТрёхполосная акустическая система добавляет третий динамик нужного размера. Именно он способен воспроизводить максимально точный спектр средних частот. При этом точки перехода не попадают в зону средней полосы частот. А высоко- и низкочастотные динамики выдают только те частоты, которые они лучше всего воспроизводят.

Многополосные системы в реальной концертной практике.

Итак, я добрался до любимого раздела большинства моих статей о звуке. Это – о реальной концертной практике и тех экспериментах и чудесах, которые здесь можно вытворять со звуковым оборудованием.

трёхполосная акустическая системаЕсли бы в самом начале музыкальной деятельности мы обладали неограниченными финансовыми возможностями, то я выбрал бы активную трёхполосную систему Mackie SR1530 или Mackie SA1232, чтобы не париться совершенно. Мне приходилось работать на них – впечатления самые замечательные.

Но мы начинали с «Вермоны», после которой покупали оборудование постепенно – по мере заработка. И хотя о покупке Mackie я задумываюсь до сих пор, кое-что меня останавливает:

  • эти колонки весьма большие и громоздкие;
  • вместе с остальной аппаратурой в мой автомобиль они вряд ли войдут;
  • с их покупкой, скорее всего, придётся покупать более вместительную машину;
  • наконец, колонки Mackie SR1530 или Mackie SA1232 весьма дорогие.

Поэтому я замечательно обхожусь тем, что у меня есть. Используя различные схемы многополосного усиления, я добиваюсь очень хороших результатов даже на таком оборудовании, как Alto, Behringer, Eurosound и Wharphedale Pro.

Нередко я консультирую как молодых, так и не слишком молодых музыкантов по вопросу: «Как добиться хорошего звука с минимальным вложением средств?» Вот некоторые из вариантов.

1. Четырёхполосная схема с пассивным отделением суббасовых частот.

В наличии, включая микшерный пульт с выходами XLR, имеются:

  • Активный кроссовер Alto Х-Р234 (2 / 3 стерео) в двухполосном режиме, точка разделения частот – 930 Гц;
  • 2 активные колонки Behringer B210D;
  • Пассивный сабвуфер Wharphedale Pro V-18с пассивным кроссовером и выходом на сателлит;
  • Бывшая активная двухполосная акустическая система Eurosound ES-15FА, из которой удалены усилители и пассивные кроссоверы;
  • Усилитель Behringer EP1500, технические характеристики которого позволяют подключать на каждый канал колонки с сопротивлением 2 Ом.

Схема выглядит следующим образом:трёхполосная акустическая система

Низкочастотный сигнал подаётся с активного кроссовера на усилитель, а с него – на сабвуфер. Частоты выше 200 Гц отделяются пассивным кроссовером сабвуфера и передаются на динамик низкочастотной колонки. При этом получается параллельное соединение двух 4-омных динамиков, что в итоге даёт сопротивление в 2 Ом на один канал усилителя.аренда звукового оборудования

Ко второму каналу усилителя можно подключить пассивную мониторную колонку (или две, соединив их параллельно).

Средне- и высокочастотные сигналы идут на активные двухполосные колонки с усилением Biamp. Когда общий звук выставлен по балансу, маленькие колонки-сателлиты не перегружаются, поскольку работают только со средними и высокими частотами.

Есть в этой схеме небольшой недостаток – нельзя отдельно увеличить громкость сабвуфера и низкочастотного динамика. Но на общий звук это не влияет, поскольку оба динамика имеют одинаковое сопротивление и работают в спектре низких частот.

Низкочастотный динамик может работать и независимо от сабвуфера. В следующем разделе узнаем, как это сделать.

2. Четырёхполосная схема с отделением суббасовых частот.

Имеются те же составляющие, что и в предыдущем случае. Активный кроссовер установлен в трёхполосный режим (обратите внимание – в предыдущем случае режим кроссовера был двухполосным). Точки разделения частот: 200 Гц / 1200 Гц. Добавляется ещё один прибор, о котором будет написано ниже. Смотрим схему:трёхполосная акустическая система

Как и в первой схеме, СЧ и ВЧ динамики не перегружаются. Поскольку работают в своём спектре частот.

Для отделения суббасовых и низких частот теперь используются оба канала усилителя. Для канала усилителя под сабвуфер используется выход кроссовера, суммирующий стерео сигнал в моно. Для выходов следующей полосы кроссовера такой функции не предусмотрено. Ситуация ещё осложняется тем, что у кроссовера и входы, и выходы выполнены исключительно на разъёмах XLR.

Чтобы суммировать низкочастотный стереосигнал в моно, я использую подавитель обратной связи Alto Terminator в режиме Bypass. Для этой цели можно использовать микшерный пульт или любой другой прибор, в котором имеются входы XLR и выходы Jack.

трёхполосная акустическая система

Можно вместо «Терминатора» использовать мой второй усилитель Alto Mistral 1500, подключив к нему две низкочастотные колонки. При этом они будут работать в стерео режиме:трёхполосная акустическая система

Но для этого на мероприятие придётся дополнительно везти усилитель и колонку, которые займут в автомобиле немало места. А лишний раз тащить тяжести от дома к машине и от машины в зал не слишком хочется. Поверьте, «Терминатор» весит гораздо меньше. К тому же он в разы компактнее. Если нет необходимости – выбираю минимизацию системы.

3. Раздельная четырёхполосная схема с частичным отделением суббасовых частот.

Для этой схемы я использую:

  • Активный кроссовер Alto Х-Р234 (2 / 3 стерео) в режиме трёхполосного усиления, точки разделения частот – 930 / 2500 Гц;
  • 2 активные широкополосные акустические системы Alto PAM-5A, которые я раньше применял в качестве персональных мониторов для вокалистов;

акустические колонки

  • Пассивный сабвуфер Wharphedale Pro V-18с пассивным кроссовером и выходом на сателлит;
  • Колонка Eurosound ES-15FА, в которой остались только НЧ и ВЧ динамики;
  • Усилитель Behringer EP1500;
  • Компактный автомобильный усилитель Prology Club CA200 с компьютерным блоком питания на одной платформе.

А вот и схема:трехполосная акустическая система

Задействованы оба канала низкочастотного усилителя. Суббасовый сигнал первого канала идёт на сабвуфер, «обрезается» пассивным кроссовером выше 200 Гц и подаётся на первый низкочастотный динамик (так же, как в схеме № 1). Второй канал усилителя подаёт сигнал ниже 930 Гц на второй низкочастотный динамик.

В среднечастотном диапазоне от 930 до 2500 Гц задействованы широкополосные активные колонки Alto PAM-5A. Каждая из них имеет по 2 динамика диаметром 5 дюймов. С помощью нехитрых приспособлений среднечастотные колонки крепятся к верхней части низкочастотных колонок. Точнее, к их резьбовым отверстиям под рым-болты.

трехполосная акустическая система

трехполосная акустическая система

Стоит заметить, что для средних частот приходится серьёзно прибирать уровень громкости как на кроссовере, так и на активных колонках. Потому что на этих частотах микрофоны «заводятся» особенно сильно. Даже на сцене, с тыльной стороны акустических систем. Я уже не говорю о том, что творится с микрофоном ведущего праздника в зале, если не прибрать уровень громкости средних частот…

И, наконец, высокочастотные драйверы. Сигнал выше 2500 Гц подаётся с активного кроссовера на маленький автомобильный усилитель Prology Club CA200. Его мощности (по 80 Вт на канал) для твиттеров более, чем достаточно. Ещё и громкость прибирать приходится, чтобы микрофоны не свистели. А для того, чтобы подключить этот усилитель к кроссоверу, потребуются коммутационные провода XLRRCA.

трехполосная акустическая система

В этой схеме, правда, среднечастотные динамики расположены выше, чем твиттеры. Чисто теоретически это не очень правильно. Однако звук всё равно получается очень хороший. А это – главное.

В этом случае активные колонки Behringer B210D я использую для мониторной линии. В качестве мониторов они гораздо лучше и эффективнее, чем широкополосные Alto PAM-5A. Да и микрофоны от них практически не заводятся. Чего нельзя сказать про мониторы Alto

Эту схему я опробовал совсем недавно. Результаты меня просто потрясли. Когда я использовал EurosoundES-15FА в качестве активных акустических систем, то мне не слишком нравился тот звук, который они выдавали. Как же хорошо, что встроенные усилители в них однажды сгорели!

4. Раздельная четырёхполосная схема с полным отделением суббасовых частот. Моно режим.

В процессе эксплуатации предыдущей системы выявились некоторые недостатки:

  • Перегрев усилителя при нагрузке в 2 Ом. Теоретически, паспортные характеристики позволяют усилителю работать с такой нагрузкой. А фактически – он у меня уже немолодой.
  • Неудобно транспортировать усилитель Prology Club CA 200. Под него нужен контейнер для перевозки, который я еще не сделал.

Поэтому придумана новая схема. На этот раз – без пассивного разделения низких частот. Что здесь используется:

  • Активный кроссовер Alto Х-Р234 (2 / 3 стерео, 4 моно) в МОНО режиме четырёхполосного усиления. Используется только один вход и по одному выходу на каждую частотную полосу. Точки разделения частот – 200/ 1000 / 2500 Гц;
  • 2 активные широкополосные акустические системы Alto PAM-5A (для воспроизведения средних частот);
  • Пассивный сабвуфер Wharphedale Pro V-18B;
  • Колонка Eurosound ES-15FА, в которой остались только НЧ и ВЧ динамики;
  • Усилитель Behringer EP1500 (один канал – для сабвуфера, второй – для ВЧ динамиков);
  • Усилитель Alto Mistral 1500 (для НЧ динамиков).
  • Микшерный пульт с входом XLR – для распределения НЧ моносигнала на 2 канала соответствующего усилителя. Для этой же цели можно использовать Alto Terminator в режиме Bypass.

Схема выглядит следующим образом:

трехполосная акустическая система

Принципиальные отличия этой схемы от предыдущей:

  • Кроссовер работает в моно режиме. Сигнал с пульта выходит только с одного канала. Это не очень хорошо для воспроизведения стерео фонограмм. Но для концертной практики, где применяются только источники моно сигнала, то есть гитары и микрофоны – милое дело.
  • Суббасовые частоты полностью отделены и направлены только на сабвуфер.
  • Пассивный кроссовер не применяется.
  • Для разделения НЧ моносигнала на 2 канала соответствующего усилителя используется маленький микшер (1 моно, 2 стерео). НЧ сигнал с кроссовера передается в XLR-вход микшера. С двух выходов микшера сигнал передается на правый и левый каналы усилителя для НЧ динамиков.
  • СЧ моносигнал передается на XLR-вход одной активной акустической системы AltoPAM-5A. С ее XLR-выхода LinkOut сигнал передается на XLR-вход второй аналогичной активной колонки.
  • 2 ВЧ динамика подключены к одному каналу усилителя последовательным соединением.Трехполосная акустическая система

У моих ВЧ динамиков сопротивление по 4 Ом. Если соединить их параллельно, то на канале усилителя будет нагрузка 2 Ом. Я уже отмечал, почему мне это не нужно. Если соединить динамики последовательно, получаю нагрузку на канал 8 Ом. А это меня вполне устраивает.

5. Схема с использованием активного и пассивного сабвуфера.

Пока что я еще не приобрел второй активный саб. Поэтому использую активный и пассивный сабвуферы в паре. Посмотрите фото нашей работы на открытом воздухе в июне 2016 года:

активный и пассивный сабвуферСлева пассивный саб Wharphedale ProV-18B, на котором установлены пассивный (12 дюймов) и активный (10 дюймов) низкочастотники. Справа — активный сабвуфер Behringer HP1500-Pro, на котором установлен пассивный 12-ти дюймовый низкочастотник. На стойках СЧ-ВЧ сателлиты Behringer B210D. Частоты раздела трехполосного активного кроссовера 120 Гц / 700 Гц.

Заключение.

Мы достаточно подробно разобрали, что представляет трёхполосная акустическая система. Убедились, что она гораздо эффективнее двухполосной. Увидели, каким образом можно делать очень хороший звук, не имея средств на прекрасные трёхполосные акустические системы Mackie. Вам остаётся применить это на практике. Желаю успехов!

Если Вам есть, что добавить, обязательно оставьте свой комментарий.

рассказать друзьям и получить подарок

Трехполосная акустическая система.: 2 комментария

  1. иван

    А вы можите помоч мне в постраении хорошей акустики я примерно все понимаю и знаю что хочу но не знаю как все правельно собрать.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *