Несколько слов о сабвуферах и том, почему они подойдут почти всем

Сабвуферы давно и плотно вошли в жизнь современных меломанов. Но существует великое множество предубеждений, в отношении тех или иных конструкций сабвуферов, их необходимого количества, частотного диапазона и вообще в полезности этого изобретения для человечества.



Знатоки, эксперты и просто “очень знающие люди” часто считают предпочтительнее использование или неиспользование тех или иных технологий, иные вообще принципиально не хотят использовать отдельную НЧ-акустику, ибо не кошерно не соответствует представлениям о т.н. тру АС. Также есть люди, которые убеждены, что сабвуферов должно быть 2 (или более по количеству каналов воспроизведения), для них даже выпускают соответствующие продукты.

В этом материале я постараюсь отделить «мух» от «котлет», мифы от реальности, домыслы от существующих физических явлений, чтобы помочь нашим читателям сделать наиболее подходящий выбор. Я постараюсь обстоятельно рассказать о том, почему сабвуферы подходят почти всем, а также коснусь вопросов акустического оформления и частотного диапазона.

Каналов много — сабвуфер один

Нередко мне приходится слышать о том, что системы оснащенные сабвуферами — это “устройства для дилетантов” и ”эти жуткие бубнелки”, так как сабвуфер, как правило, один, а каналов несколько, соответственно, разделение каналов на низких частотах не происходит, что, якобы, вредит верности воспроизведения. Такие люди в большинстве своем приобретают классическую двухполосную акустику с НЧ-секциями в каждой колонке.

Естественно, разделение каналов происходит в системах с конфигурацией 2.1, 5.1, 7.1 и пр. только на средних и высоких частотах. При этом, существует ли смысл в разделении каналов в НЧ-спектре, сторонники низкочастотной многоканальности либо не знают, либо умалчивают.

Первыми, для кого не имеют смысла НЧ в стерео, должны стать любители винила. Дело в том, что технология грамзаписи в принципе не предполагает многоканальный НЧ-звук, все виниловые басы пишутся в моно, и для винила вполне естественным было бы использование одного сабвуфера и двух сателлитов. Поэтому для меня остаётся не понятным, зачем в некоторых хайэнд системах, которые позиционируются как якобы идеально адаптированные для винила, используются 2 мощных сабвуфера вместо одного.

Кроме того, психоакустические исследования демонстрируют крайне низкую восприимчивость к локализации источников на низких частотах. При частотах ниже 300 Гц, чувствительность слуха к локализации источника существенно снижается. Подавляющее большинство людей не способны определить направление с частотой ниже 150 Гц. Следовательно, для большинства стерео в НЧ практически бесполезно.


Зависимости разности интенсивности звука от угла его прихода для разных частот

Безусловно, для удовлетворения тех немногих, кто способен различать направление звука в низкочастотном спектре, созданы системы с двумя и более сабвуферами (НЧ-секциями), но таких людей крайне мало.

Совершенно логичным будет звучать вопрос, а почему при фактической невосприимчивости слуха человека к локализации низкочастотного источника 2.0 системы не потеряли актуальности. Дело в том, что многие из них (чаще полочные) строятся по двухполосной схеме и имеют НЧ/СЧ-секции, которые воспроизводят как низкие, так и средние частоты (в диапазоне значительно выше и 150 Гц и 300 Гц). Кроме того, наличие второго НЧ-драйвера увеличивает звуковое давление на НЧ, что также может оказаться полезным.

Частотный диапазон

Для классических АС, чем шире частотный диапазон, тем лучше, но это правило не действует для сабвуферов, для них лучше применить более специфический термин «оптимальный частотный диапазон». В идеале такой диапазон должен начинаться от т.н. “глубоких” 20 — 30 Гц и заканчиваться пороговой частотой, выше которой мы можем локализовать источник, т.е. 150 Гц.

Такими характеристиками обладают не все сабвуферы, среди бюджетных образцов нередко встречаются сабы с диапазоном от 80-90 до 300 Гц и выше. Более широкий диапазон говорит о том, что устройство рассчитано на более приземленного пользователя, который не будет вслушиваться в детали и заморачиваться по нюансам стереопанорамирования в НЧ-спектре.

Для астрономически дорогой хайэнд техники иногда создают сабвуферы, способные воспроизводить частоты ниже 20 Гц, которые не слышны, но можно ощутить кожей и внутренними органами, в качестве вибраций волн давления (акустический резонанс). Такие частоты практически не используются в музыке, поэтому мне неизвестно, зачем это нужно.

Акустическое оформление

От акустического оформления сабвуфера зависит большинство его свойств, таких как громкость, габариты, АЧХ и ряд особенностей в звучании. Сегодня принято использовать такие конструкции как закрытый ящик, фазоинвертор, саб с пассивным излучателем и акустический лабиринт.

Фазоинвертор
Этот тип самый распространённый, при этом с ним часто возникают проблемы. Фазоинверторный тип полюбился производителям за сравнительно высокий КПД, что также нередко подкупает пользователей. Но технически грамотные меломаны часто пишут о том, что такие сабвуферы могут вносить существенные искажения.

Не секрет, что низкие частоты в сабвуфере усиливаются за счет акустического резонанса. Саб с ФИ как раз и представляет собой вариацию на тему классического резонатора Гельмгольца. Совершенно естественно, что у резонатора существует резонансная частота. В неправильно рассчитанных, как правило, бюджетных сабвуферах эта частота может представлять собой большую проблему, так как ноты на частоте резонанса звучат значительно громче прочих. Существует правило для хорошего саба с ФИ, гласящее, что:

“Частота резонанса ФИ должна быть не более чем на 33% ниже резонанса динамика в том же корпусе с закрытым ФИ”

Правильно рассчитанный сабвуфер с фазоинвертором

Также некоторые проблемы с такими сабвуферами возникают в связи с турбулентными процессами в трубе фазоинверов. В качественных сабах эти проблемы решают при помощи специальных ухищрений, таких как конические рассекатели от Polk и нарезки в трубе фазоинвертора, устраняющей турбулентные потоки у Monitor Audio.

Как и в прочих вариантах акустического оформления для ФИ-саба важно оптимальное демпфирование


Таким образом, наиболее приемлемыми сферами применения ФИ-сабов являются кино и цирк игры.

Подробнее о распространенных ошибках при создании ФИ-сабвуферов в одной крайне полезной статье.

Закрытый ящик
Один из самых простых и самых эффективных типов акустического оформления для сабвуфера. Лишен практически всех недостатков фазоинверторного типа, равно как и его достоинств. Обладает сравнительно низким КПД, ровной АЧХ, большими габаритами и массой. Не слишком сильно искажает звук. Этот тип один из наиболее распространенных среди компаний, специализирующихся на выпуске сабвуферов. Как правило, закрытые ящики пользуются популярностью у критичных и притязательных аудиофилов.


Лабиринт
Сравнительно редкий вид акустического оформления сабвуферов, основанный на принципе резонанса. КПД — выше, чем у закрытого ящика, и сравним с фазоинверторным типом. При этом искажений значительно меньше. В связи с тем, что конструкция такого корпуса сложна при проектировании и производстве, стоимость лабиринтных сабвуферов не бывает низкой.
Подробнее о лабиринтах можно узнать здесь и здесь.


Акустический лабиринт

Пассивный излучатель
Оригинальный тип акустического оформления, где установлен второй не подключенный излучатель, который работает в качестве пассивного резонатора. Такой тип оформления позволяет уменьшить габаритные размеры по сравнению с закрытым ящиком, работающим с теми же частотами. Также очевидным плюсом является отсутствие резонансных и других паразитных призвуков от фазоинвертора.


Схема работы пассивного излучателя

К недостаткам можно отнести достаточно большие потери, соответственно, более низкую чувствительность, а также то, что большая масса пассивного излучателя негативно сказывается на передаточной характеристике.

Итог

Я ничего не имею против классических 2.0 стерео АС, но применение сабвуфера, мне (как человеку с ушами не локализующими источники в НЧ-спектре) кажется значительно более рациональным. Искренне надеюсь, что материал окажется полезным, даст необходимые представления о некоторых критериях выбора сабвуфера. Если тема заинтересует читателей, можно будет продолжить тему сабов и особенности коммутации оных, мощность и чувствительность, особенности акустического оформления помещений, где планируется установка мощных НЧ-колонок.

Буду признателен за вашу активность в комментариях и участие в размещенном ниже опросе.

Джинса
В нашем каталоге , представлен широкий ассортимент сабвуферов с высокой верностью воспроизведения.

В материале использованы изображения из следующих источников:
baseacoustica.ru
samlib.ru/m/makeew_l_a/1808.shtml
www.youtube.com/channel/UCjKTr6I0jb5-yQcJRTDtsGg
www.ixbt.com
www.drive2.ru
forum.cxem.net
audiogeek.ru