Большинство новичков-меломанов, заинтересованных в качественном звуке в салоне своего автомобиля, частенько задаются вопросом, а что лучше активная или пассивная акустика? В этой статье мы узнаем все про активные и пассивные акустические системы, про их преимущества и недостатки.
Усилитель
Вы также не можете опустить влияние внешних факторов на звуковой сигнал. Наши инженеры проводят ночи с проблемой всех видов шума и помех. К сожалению, они не могут быть полностью устранены в случае пассивных элементов и участков кабеля, через которые протекает сигнал. Это связано с законами физики - кроссоверными фильтрами, длинными участками проводов, проходящими по всей комнате, топологией схем в компаньонах - все эти факторы влияют на конечный эффект.
Как работают активные динамики?
Все, что вам нужно для создания вашей аудиосистемы, это источник звука. Конечно, такие структуры должны быть подключены к электричеству. Каковы преимущества и недостатки активных акустических систем? Первым преимуществом является количество оборудования, сведенного к минимуму - особенно при использовании беспроводной аудиопередачи. В этом случае необходимы только два кабеля.
Начнем с самого важного, чем отличаются эти две системы – с усилителя. Именно он играет одну из ключевых ролей в .
Его называют еще ресивером, ведь через него подается звук с автомагнитолы на динамики. Что делает в этот момент усилитель? Правильно, усиливает звук.
Во-вторых, нет необходимости сопоставлять другие устройства. Некоторые слушатели тратят годы на поиск подходящего усилителя, источника, цифро-аналогового преобразователя, кабелей и других аксессуаров для своей системы с классическими пассивными динамиками. В активных столбцах мы выполнили всю эту работу для вас, разместив все остальные устройства в корпусах колонок.
Преимущества и недостатки активной акустической системы
Поскольку у каждого громкоговорителя есть отдельный усилитель, последние оптимально соответствуют звуковым параметрам первого, и тогда мы доводим этот вопрос до предела - без компромиссов. Поскольку усилители и динамики работают вместе в очень удачных и нерушимых отношениях, мы найдем гораздо меньше кабелей в середине корпуса. Это делает весь дизайн намного менее восприимчивым к внешним помехам, и благодаря усовершенствованной цифровой обработке звука более эффективно компенсировать отрицательные эффекты сигнала.
Стоит отметить, что усилитель может повышать звуковой фон двумя способами:
- Посредством самой акустической системы. Такой вариант встречается в дорогостоящей аппаратуре.
- Повышение проходит вначале в усилителе, а уже затем направляется на .
Пассивные колонки их недостатки и преимущества
Рассмотрим для начала минусы пассивной акустической системы:
Это также означает, что путь сигнала остается цифровым практически до конца - звук преобразуется в аналоговую форму только на заключительном этапе, прежде чем доставлять его на колонки. Это приближает нас к пуристскому идеалу аудиопередачи - без каких-либо помех.
Другая сторона монеты заключается в том, что мы получаем полное и закрытое решение, где практически невозможно изменить. Мы не будем заменять, например, усилитель лучше, чем в пассивных конструкциях. Активные столбцы обычно тяжелее, чем их пассивные братья, так как в центре корпуса больше компонентов. По той же причине они также дороже.
- В пассивных системах используется либо средний усилитель. От него не надо ждать звука высокой мощности и он всегда будет играть в среднем качестве, так как рассчитан на разные колонки.
Также в пассивные системы может быть встроен хороший усилитель, но в этом случае он будет взаимодействовать только с определенными моделями колонок, специально предусмотренных производителем.
Примечание. Ограничение пассивных колонок усилителем хорошего класса объяснимо. Дело в том, что производитель заранее не может знать под какую акустику будет функционировать их усилитель и производит его среднего качества, чтобы он подходил везде.
Экономический детерминизм - это учет детерминант человеческого поведения, моделей поведения и социальных структур по экономическим факторам. Для наиболее полного взгляда на эту точку зрения высказывается Карл Маркс, что «бытие есть сознание». Упрямство, с которым собеседник защищал свое мнение, несколько удивил меня, потому что различия были выявлены на основе сводки дефектов и преимуществ активного деления против пустоты. Кроме того, существует множество серьезных исследований, которые, на мой взгляд, исчерпывают эту точку зрения, позволяя сформировать четкое представление, которое не должно оставлять никого в сомнении.
- Следующий недостаток пассивной акустической системы заключен в нагревании всей электроники, в том числе и встроенного кроссовера. Именно на этой детали сосредотачивается основная выходная мощность в пассивных колонках и кроссовер не выдерживает.
Комплекты громкоговорителей, в которых строитель заключает блок питания, являются частным случаем структуры, использующей активное разделение сигнала. Если мы используем очень простое упрощение, мы можем использовать утверждение о том, что пассивная активная конструкция отличается главным образом использованием фильтров, которые определяют частотный диапазон для отдельных преобразователей.
В активной конструкции эти фильтры помещаются перед усилителями, в пассивной конструкции - между усилителем и динамиками, что, к сожалению, не остается бессмысленным для работы такой схемы. Давайте вкратце рассмотрим пассивные фильтры между усилителем и динамиком, чтобы более подробно рассмотреть отношения в прямом отношении усилителя - динамика. Выходной сигнал от усилителя вызывает протекание тока через катушку громкоговоритель, и поскольку ток, который течет в постоянном магнитном поле, сила действует на катушке, что заставляет отклонение от положения покоя, заставляя его двигаться, с мембраной прикрепленной к ней.
Примечание. Акустическим кроссовером называют устройство, разделяющее сигналы по частотам. Если кроссовер высокочастотный, то он способен пропускать ВЧ без изменений, но НЧ сквозь них проходят с некоторым ослаблением.
Напротив, низкочастотные кроссоверы пропускают НЧ, но подавляют ВЧ. В случае перегревания кроссовера в акустической системы, фильтрации частот не происходит и музыка начинает звучать сумбурно.Это классическая ситуация, потому что для усилителя динамик обычно просматривается только со стороны усилителя, где усилитель является источником для динамика, а динамиком для усилителя является нагрузка. Однако в некоторых особых ситуациях мы должны отменить эти функции. Движение диафрагмы динамика индуцирует индукцию в катушке, которая перемещается между полюсными полюсами магнита, электродвижущей силой. Электродвижущая сила, создаваемая громкоговорителем, заставляет громкоговоритель стать источником сигнала для усилителя в данный момент, а усилитель - нагрузкой для громкоговорителя.
- Еще один недостаток пассивной акустической системы заключается в функционировании мощности усилителя. Дело в том, что должны уметь справляться в критические моменты с поступающей мощностью.
Другими словами, мощность усилителя всегда должна быть меньше мощности колонок, а не то последние сломаются. Недостатком в данном случае выступает тот факт, что в пассивных системах не наблюдается обратной связи с усилителем, который уже не может отслеживать нагрузку и подавать меньшую мощность в момент нагревания или других критических ситуаций. - Пассивная акустическая система более тяжелее, чем акустическая.
- Чтобы настроить пассивную акустику надо обладать узкоспециализированными знаниями.
- В пассивных системах большее количество разных компонентов.
Плюсы пассивной акустики:
Это результат явления, называемого самоиндукцией. Диафрагма, наряду с ее подвеской, характеризуется некоторой инерцией, что приводит к тому, что система не может остановиться немедленно и в любой момент, как только сигнал от усилителя перестанет применяться к громкоговорителю. В простейших терминах можно сказать, что это дефект динамика, обусловленный его резонансной частотой, что приводит к окраске звука на этой частоте. Это является недостатком для функционирования обсуждаемой системы, и поэтому наиболее желательным является затухание возникающей электродвижущей силы.
- Для подключения нужен всего один .
- Можно самому выбирать усилитель.
- Есть возможность более точной настройки системы.
Преимущества и недостатки активной акустической системы
Рассмотрим теперь преимущества активной акустики по сравнению с пассивной:
- В этих системах всегда обеспечивается обратная связь между усилителем и колонками. Это дает возможность автоматически следить за нагрузкой, снижая ее в случае надобности.
Тем самым, предотвращается скорый выход из строя и обеспечивается длительный срок эксплуатации активных колонок.
Для достижения высокого затухания резонансной акустической системы желательно, чтобы громкоговоритель заряжался как низкий импеданс. Этот усилитель отлично работает с динамиком. Если мы проанализируем данные из каталогов разных усилителей, мы увидим параметр «коэффициент затухания». Это необъявленная величина, выражающая отношение двух импедансов - номинального импеданса громкоговорителя к выходному импедансу усилителя. По-видимому, интерпретация этого параметра проста, поскольку чем больше коэффициент затухания, тем лучше для усилителя работать с громкоговорителем.
Примечание. Даже небольшого размера активный сабвуфер будет иметь надежный выход, ведь усилитель напрямую здесь связан с динамиками, благодаря чему и достигается максимум КПД.
- Кроссовер в системах активной акустики не греется совершенно и колонки длительное время способны фильтровать звуковой сигнал. Здесь не бывает проблем с соотношением мощности усилителя и динамиков.
Усилитель заранее настраивается под динамики, так как производитель знает характеристики своей системы.
Разумеется, следует отметить, что техническое решение для уменьшения выходного импеданса усилителя может также иметь различные отрицательные побочные эффекты. В современных конструкциях в настоящее время построен выходной импеданс усилителя поддерживается на уровне более чем в тысячу раз меньше, чем импеданс динамика, что положительно влияет на поведение и работу громкоговорителя. Однако основным условием, которое должно быть выполнено для этого положительного эффекта усилителя, является отсутствие дополнительных компонентов, которые ограничивают процесс между усилителем и громкоговорителем.
- Активная акустика отличается высоким качеством звучания, по сравнению с пассивными колонками.
- В активной акустике на качество звука не влияет расстояние, поэтому колонки расставлять можно как угодно – в багажник, под потолок и так далее.
- По сравнению с пассивными колонками, активные имеют более длительный срок эксплуатации.
Недостатки активной акустической системы:
К сожалению, такие пассивные фильтры, которые, к сожалению, влияют на низкий импеданс усилителя, находятся между выходом усилителя и громкоговорителем, целью которого является определение полосы пропускания излучения отдельных преобразователей. В дополнение к этому негативному воздействию следует иметь в виду, что каждая комбинация пассивных фильтров также приводит к значительным искажениям. К сожалению, в случае фильтров с низким наклоном существует высокий риск того, что частота, лежащая вблизи точки разделения может быть излучаемые двумя громкоговорителями, что может привести к механическому разрушению одного из них, потому что некоторые структур колонки не подходят для больших прогибов мембраны, чем 2 мм.
- В первую очередь, это конечно же, цена, которая намного выше. По сравнению с пассивными колонками, активные сабвуферы всегда стоят дороже.
- Использование дополнительной коммутации – сигнального и сетевого кабеля к каждой колонке.
- Проблема с заменой усилителя, если тот выйдет из строя. С пассивными системами все просто. Испортился усилитель, купил новый и заменил.
В активных системах усилитель бывает встроенным и в связи с этим усложняется ремонт. - По мнению некоторых экспертов, активная акустика боится влаги намного больше, чем пассивная. В связи с этим и выход из строя может быть скорым.
С другой стороны, как и было написано выше, активная акустика по умолчанию – «долгожитель». - Усилительные модули в активные системах по большей части, особенно в китайских моделях, бюджетного класса, что никак не может расцениваться как преимущество.
Сравнение
Однако такое решение превращает спираль других, трудно предсказать и устранить зависимость между взаимодействием переменных параметров колонок и фильтров. Каждый кроссовер также вводит фазовый сдвиг, так что разные частоты могут складываться или переноситься, вызывая дополнительные искажения.
Более сложные и сложные системы, состоящие из пассивных фильтров, требуют высококачественных конденсаторов с высокой емкостью. Многие производители в своих недорогих решениях используют биполярные электролитические конденсаторы или поляризованные электролитические конденсаторы, что значительно снижает качество фильтров, а также ухудшает звучание динамиков. Классическим примером является громкоговоритель, который отвечает за перенос среднего диапазона в пассивные трехсторонние конструкции, поскольку он страдает от недостатков двух фильтров, сужающих его диапазон от нижней и верхней.
Выше были перечислены преимущества и недостатки каждой из систем.
Теперь еще раз сравним эти системы, чтобы суметь сделать правильный выбор:
- С точки зрения конструкции, активная акустика смотрится более привлекательнее конкурента в лице пассивных колонок, ввиду осуществления усиления звука. Как и было сказано выше, активная акустика подразумевает встроенный усилитель, осуществляющий автоматическую настройку, а пассивная акустика усиленный сигнал получает извне.
Из-за этого фактора пассивные колонки оцениваются дешевле, чем активные, а цена у нас в стране в большинстве случае определят выбор. - Активная акустика звучит всегда одинаково. Именно из-за этого принято считать, что они лучше пассивных сабвуферов, где часто нагревается фильтр частот и усилитель не в состоянии своевременно уменьшать мощность.
Но если суметь подобрать хороший и дорогой усилитель к пассивным колонкам, то звучание будет таким же, как у активных динамиков, если не лучше. - Модернизация системы легче проводится на пассивной акустике. В любой момент пассивные колонки можно подключить к более мощному усилителю, обладающими лучшими характеристиками, добиваясь, таким образом, высококлассного звучания.
А вот акустические системы сделать этого не позволят, так как полностью зависимы.
Примечание. Пассивные колонки экспертами рассматриваются, как более гибкий вариант. Так, с выходом более усовершенствованных усилителей звука, пассивные сабвуферы обретают новую жизнь.
К сожалению, поскольку это доказало жизнь много раз, это решение не является сдерживающим фактором в отношении мощности, которую пассивный источник питания может поставлять в пассивной конструкции, что приводит к разрушению диафрагмы или сжиганию спикер-катушки. Обе стороны этого сигнала могут генерировать гармонические составляющие даже на частотах в несколько килогерц, хотя основная частота этого сигнала составляет всего 1 кГц. В примере твитера могут генерироваться сильные импульсы очень большой амплитуды, которые могут механически разрушать диафрагму такого громкоговорителя.
- Акустические активные колонки на протяжении многих лет – это удел профессионалов. Именно из-за этого часто производители не стараются придать им более привлекательный внешний вид.
А ввиду этого страдает эстетическая составляющая. Пассивные сабвуферы, напротив, если посмотреть на них, всегда сделаны красиво, так как производитель заинтересован в их востребованности.
Итак, сделать выбор, основываясь на вышеописанной информации, сможет сделать уже каждый. Если нужна профессиональная акустика, где каждый звуковой тембр будет рассматриваться, как нечто целое – лучше активных акустических систем ничего не найти.
Если же акустические колонки устанавливаются в автомобиле любителем ради прослушивания хорошей музыки, то пассивные колонки рассматриваются, как более гибкий вариант, тем более, что стоят они дешевле и внешний вид у них всегда на высшем уровне.
Инструкция того, как установить акустические системы в автомобиль своими руками, скачивается из сети Интернет или идет в комплекте с колонками. В процессе монтажа рекомендуется посмотреть видео или фото – обзоры установки системы профессионалами.
Цена на профессиональный монтаж динамиков обычно не высока, но все же, желательно сделать это самостоятельно.
В дополнение к уже упомянутым недостаткам пассивных фильтрующих систем существует один очень существенный недостаток. Недостатком этого является неэкономичное использование источника питания усилителя для сборки громкоговорителей с пассивным разделением зон. Используя данные каталога отдельных громкоговорителей, вы можете точно рассчитать диапазон требуемого снижения напряжения для данного динамика, а также потери мощности усилителя относительно номинальной мощности, указанной для него. Этот тип системы использует активные электронные фильтры, которые расположены перед усилителями, что позволяет избежать многих из ранее описанных проблем, присущих пассивным системам.
Несмотря на то, что большинство существующих сегодня базовых станций рассчитаны на обслуживание мобильных телефонов с выходной
мощностью 2 Вт, в некоторых зонах с недостаточным покрытием могут работать только 8-ваттные телефоны.
А поскольку возможность включения дополнительного усилителя непосредственно между входом телефона и его антенной почти не рассматривается, можно попытаться существенно изменить диаграм му направленности антенны, чтобы получить подходящий коэффи циент усиления, равный 4, хотя бы в направлении основного (макси мального) излучения. Естественно, в этом случае предполагается достаточно точная ориентация на базовую станцию последователь но, работа в стационарном режиме. Данное условие, как правило, лег ко выполнимо, так как чаще всего дополнительное усиление сигнала телефона требуется в условиях загородного дома, в кемпинге, в сто ящей автомашине и т.д.Одним из наиболее важных преимуществ здесь является, конечно, прямая связь усилителя - громкоговорителя, в котором динамик удовлетворяет низкому выходному импедансу усилителя, что выгодно для него, и система не подвержена недостаткам переключателя. Подключенные непосредственно к усилителю, динамики могут также иметь разную эффективность и полное сопротивление. В этом случае также легче сбалансировать уровни отдельных динамиков. Активное разделение также повышает безопасность работы отдельных динамиков.
Многие производители процессоров и усилителей оборудуют эти устройства библиотекой готовых настроек, посвященных соответствующим моделям систем громкоговорителей. Но если вы действительно считаете, что стоите делать коробки для транспортировки в стойку, покупаете профессиональный класс усилителей и готовите правильную проводку качества для своих пассивных мониторов, вы можете обнаружить, что эти затраты не меньше стоимости покупки активного монитора - например, со встроенным блоком питания. Давайте посмотрим правде в глаза - в Конституции или в любом другом законодательном акте этой страны нет упоминания о том, что должно быть 300 или 200 публичных компаний, значительная часть которых является «сезонным» пожарным, для которого эта профессия не является основным источником дохода.
Можно даже проводить интересные эксперименты по радиолокации, касающиеся пеленгации и идентификации базовых станций или определения своего местоположения.
На чертеже, приведенном на рис. 4.34, показывается, как можно сконструировать, без каких-либо существенных затрат, пассивный усилитель, представляющий собой не что иное, как антенну типа «волновой канал». Он, по сути, заменяет антенну 2-ваттного мобиль ного телефона или подсоединяемую к нему обычную автомобильную антенну.
Рис . 4.34. Сборочный чертеж направленной антенны
В направлении максимального излучения коэффициент усиле ния соответствует приблизительно четырехкратному увеличению эф фективности антенны мобильного телефона, что делает его рабочие характеристики сравнимыми с характеристиками 8-ваттного мобильного телефона. Очевидно, что это делается в ущерб усилению по дру гим направлениям излучения антенны, что, впрочем, помогает осла бить сигналы от нежелательных базовых станций.
Итак, вам понадобятся два куска трубки PVC (из поливинилхло- рида), например, могут подойти изоляционные трубки от электрической проводки: одна диаметром 18-20 мм и длиной не менее 26 см, другая диаметром 11 мм и длиной 10 см. Также будут нужны четыре отрезка круглой алюминиевой или медной трубки (сплошной или пустотелой - не имеет значения). Принципиально важным является точное соблюдение (до миллиметра) всех указанных размеров.
В большой пластиковой трубке нужно просверлить пять сквозных отверстий указанных диаметров, а затем плотно вставить в них четыре
металлических элемента и один пластиковый, который должен сво бодно перемещаться в просверленном отверстии во время настрой ки. Последующие действия сводятся к тому, что антенна мобильного телефона вставляется в пластиковую трубку диаметром 11 мм таким образом, чтобы основание антенны (в месте ее соединения с корпу сом телефона) находилось приблизительно на уровне середины нижнего плеча элемента размером 138 мм. Однако вы можете поэкспери ментировать с размещением как самой антенны мобильного телефона, так и элементов «пассивного усилителя». Именно на этом этапе вы оцените приобретенные достоинства своего мобильного телефона, его способность работать в режиме отслеживания trace .
Я не раз убеждался на личном опыте, что только что рассмотренное оригинальное приспособление, просто надетое на антенну обыч ного 2-ваттного мобильного телефона (см. рис. 4.35) и затем правиль но сориентированное, действительно позволяет обеспечивать связь в сети GSM 900 МГц в зонах, считающихся безнадежными. Анало гичное приспособление можно сконструировать и для работы в сети 1800 МГц, предварительно уменьшив размеры элементов пассивного усилителя в 2 раза, но полученные результаты будут менее впечат ляющими.
Рис. 4.35. Направленная антенна в рабочем положении. Рекомендуется использовать в режиме hands free или с комплектом пешехода
