Ранее мы уже рассматривали главные конструктивные элементы Hi-Fi-акустики – динамики и корпуса. Эти статьи можно почитать на нашем сайте:
Однако, учитывая то количество вопросов, которые по-прежнему задают начинающие меломаны относительно особенностей конструкции колонок, мы решили вновь вернуться к этой теме. Давайте поподробнее рассмотрим, зачем вообще акустике нужен корпус и какие конструкции бывают.
Нет корпуса – нет баса
Если взять обычный динамик и подключить его к усилителю, то звучать он, конечно, будет. Но ни о каком качестве передачи музыки говорить не приходится. В звуке практически не будет басов. Все дело в так называемом акустическом «коротком замыкании». Суть его в следующем: звуковые волны, создаваемые динамиком при движении диффузора вперед, будут огибать его. А с тыльной стороны диффузора при его движении назад также создаются звуковые волны, такие же по форме, но перевернутые по фазе. В результате прямые и обратные волны погасят друг друга. На ВЧ и частично в СЧ-диапазонах длины волны не хватит, чтобы обогнуть динамик, и эффект гашения здесь будет менее заметен. А вот на басах и мидбасе потери окажутся катастрофическими.
Для исключения «короткого замыкания» нужно изолировать фронтальные и тыловые акустические волны, создаваемые динамиком. Hi-Fi-индустрия перепробовала много способов. Динамики даже монтировали в огромные панели, размеры которых превышали длину волны. Но наиболее практичным способом оказалось поместить динамик в корпус. Его конструкция могла быть открытой (то есть ящик не имел задней панели) или частично открытой. В этом случае задняя панель имела много отверстий. Это оказалось простым, но не очень удачным с точки зрения качества звука решением. Потери на басах все же сохранялись. А что, если корпус герметично закрыть?
Закрытый корпус
Эксперименты по созданию колонок в закрытых корпусах проводились, но были не слишком успешными. До тех пор, пока некто Эдгар Вильчур, (который, был скорее радиолюбителем, чем инженером-акустиком), не обратил внимание на то, как происходит возврат диффузора в первоначальное положение после того, как катушка перестает его двигать под действием электрического звукового сигнала. Это движение контролируется подвесом, точнее, двумя – самого диффузора и того, который центрирует и поддерживает звуковую катушку. Но существующие в то время, в начале 1950-х годов, подвесы динамиков, предназначенных для размещения в открытых корпусах, имели очень низкую податливость, чтобы жестко контролировать перемещение диффузора. Однако в закрытом корпусе «возвратный» механизм будет обеспечивать находящий в нем воздух. В результате Вильчур разработал динамик с характеристиками, противоположными существующим тогда. Диффузор его динамика обладал чрезвычайно высокой податливостью, а подвес лишь физически удерживал его на месте, но не оказывал существенного влияния на движение. За него это делала воздушная «пружина», заключенная внутри герметичного корпуса. Так как воздух в закрытом объеме так же сложно «растянуть», как и сжать, пружина получалась практически идеальной с точки зрения механических характеристик.
Конечно, расчет колонки в закрытом корпусе представлял собой сложную инженерную задачу, но в случае успеха получались вполне компактные колонки с быстрыми и сфокусированным басами. Идея была подхвачена индустрией, и закрытые колонки заняли свое место на рынке.
Фазоинвертор
Знаменитый «закон Хоффмана» гласит: только два определения из трех: глубокие басы, высокая чувствительность, малые размеры – могут быть отнесены к одной колонке. Акустика в закрытом корпусе и при небольших размерах обладает низкой чувствительностью, то есть требует для полноценной раскачки подведения значительной мощности от усилителя. Поэтому были предложены колонки с фазоинвертором, отверстие которого обеспечивает циркуляцию воздуха между внутренним объемом корпуса и внешней средой. За счет этого давление на диффузор динамика снижается, ему легче делать свою работу, и чувствительность акустики повышается. Впрочем, это не единственная функция фазоинвертора. Но об этом мы поговорим в следующей публикации.
Не пропустите!