Сабвуферы — теория и практика

Сочный, насыщенный, глубокий — кажется, что эти термины не имеют отношения к акустике и звуковоспроизведению, но именно с помощью таких прилагательных принято описывать хорошую акустическую систему (АС) для низких частот — сабвуфер. Для описания плохого качества звука на низких частотах (НЧ) приняты прямо противоположные термины — вялый, дряблый, тупой, рыхлый.

Такой разброс в терминах описывает главную проблему воспроизведения низких частот — качественная передача звука с большой длиной волны в акустическом оформлении (ящике) небольшого размера.

Немного теории — закрытый ящик и его недостатки

Нижняя частота слышимости человеческого уха расположена в районе 20 Гц, что соответствует длине волны 16,5 метров. Такая величина отразилась на первых АС НЧ диапазона — огромные колонки со множеством динамиков прямого излучения давали приемлемое качество звука.

Уменьшение размеров АС привело к проблеме снижения отдачи (КПД) динамических громкоговорителей на низких частотах. Воздух в закрытом ящике работает в качестве демпфера и ограничивает движение диффузора динамической головки в области самых нижних частот. Увеличение подаваемой мощности приводило к перегрузкам на средних частотах, а поиски выхода привели к появлению резонаторных систем.

Из сказанного можно сделать простой вывод — хороший сабвуфер в небольшом закрытом ящике получить невозможно.

Преимущества и недостатки фазоинвертора

Теоретическая модель фазоинверторной АС сводится к установке в корпус закрытой системы специального резонатора, который настроен на выбранную частоту. По мере снижения частоты воспроизводимых частот, возрастает добротность резонатора (фазоинвертора) и повышается отдача всего сабвуфера именно в области падения КПД акустических систем в закрытом ящике.

Казалось бы простое решение задачи ограниченно целым рядом факторов, основным из которых выступает большая расчетная длина трубы фазоинвертора при оптимальном его диаметре. Дело в том, что фазоинверторы небольшой длины имеют очень маленький диаметр, который во много раз увеличивает скорость прохождения звуковых волн через него. Свист проходящего через трубу воздуха у таких «продвинутых» сабвуферов наверное слышали многие.

Попытка разрешить эту проблему привели к появлению фазоинверторов в виде улиток, щелевых его форм и множества вариантов сложной криволинейной формы. С этой же проблемой связаны и параметры большинства сабвуферов — получить качественный звук частотой ниже 40 Гц является очень дорогостоящей задачей.

Как выбирать и на что обращать внимание

Из сказанного можно сделать один, но достаточно ясный для правильного выбора вывод — чем меньше ящик сабвуфера, тем меньше шансов получить качественный звук при небольшой стоимости сабвуфера.

Многие производители пытаются замаскировать данный факт тем, что приводят нижнюю границу воспроизведения со спадом частотной характеристики 10 дБ. Более правильной оценкой нижней границы воспроизводимых частот выступает величина — 3 дБ. Простой анализ характеристик добросовестных компаний приводит к выводу, что в первом случае нижняя граница занижается минимум на 10 Гц.

В качестве примера оптимального компромисса между качеством и ценой можно привести сабвуфер известной немецкой фирмы Electro-Voice — ZXA1-SUB. Более продвинутый аналог этой же фирмы ETX18SP с увеличенной мощностью и нижней частотой воспроизведения 33 Гц (-3 дБ) стоит уже в три раза дороже.