Что значит пассивная акустическая система
Активные и пассивные типы аудио колонок: чем отличаются и что это?
Всем привет! Различные типы акустических систем имеют как преимущества, так и определенные недостатки. Сегодня мы разберем, что такое активные колонки и пассивные, чем отличаются колонки активные от пассивных, какие лучше и почему.
Активный тип
В таких устройствах, усилитель встроен в корпус одной из колонок. Если это система 2.1 или 5.1, то его, как правило, помещают в сабвуфере – эта колонка более мощная, больше размером и, соответственно, есть куда напихать дополнительную «начинку».
Так как процесс проектирования такой колонки полностью лежит на фирме-разработчике, то уже на стадии создания подгоняются параметры используемых компонентов – в частности, соответствие усилителя мощности динамиков.
Пользователь может не ломать голову над подбором оборудования – какой усилитель лучше подойдет для используемых им излучателей и будет ли хватать его мощности.
Более того, качественные модели для компьютера могут быть оборудованы даже парой усилителей – отдельными для НЧ и ВЧ соответственно.
В плане мощности и габаритов такая конструкционная особенность тоже не накладывает никаких ограничений – они могут быть настольные, полочные, напольные, использоваться для ноутбука, для телевизора, домашнего кинотеатра.
Непременный компонент любого усилителя для активных колонок – так называемый DSP-процессор, обрабатывающий входящий сигнал. Все необходимые настройки вносятся самим производителем, а пользователю остается только подключить устройство к источнику звука.
В целом, активные колонки обладают такими преимуществами:
Однако такие акустические системы имеют и некоторые недостатки. При выходе усилителя из строя, пользователь останется без колонок, пока его не починят. Кроме того, многие производители «мухлюют» и стараются сэкономить, оборудуя даже качественные трехполосные варианты с выходом на активный сабвуфер самым простеньким усилителем.
Пассивные акустические системы
Вопреки распространенному заблуждению, такие устройства по-прежнему выпускаются и прочно занимают свою рыночную нишу. Главное отличие пассивных колонок от активных – то, что они подключаются ко внешнему усилителю. Соответственно, без этого компонента работать они не будут.
С одной стороны, это требует от пользователя хотя бы элементарных познаний в электронике. С другой – он может самостоятельно скомпоновать акустику даже для дома, выбрав те модели динамиков и усилителя, которые подходят ему больше, и быть уверенным в качестве последнего.
И хотя это ведет к дополнительным затратам, такой тип весьма популярен у аудиофилов и прочих ценителей «теплого лампового звука».
К достоинствам такого типа стоит отнести:
К недостаткам стоит отнести то, что, как правило пассивные акустические системы имеют большие габариты, поэтому они менее мобильны, так как большая конструкция будет тяжелее. Кроме того, настройка такой аппаратуры может стать проблемой для неподготовленного исполнителя.
В целом, пассивная акустика чаще используется профессионалами – для концерта, митинга, для праздников, для дискотек, музыкантами, диджеями и т.д. Как правило, покупка таких девайсов тянет за собой целый «хвост» из дополнительного оборудования.
Например, при наличии даже двух излучателей, уже требуется дополнительный кроссовер для разделения НЧ и ВЧ. С другой стороны, все это специфическое оборудование – усилитель, микшер, звуковой процессор и прочее, позволяет создать систему с идеальной акустикой.
В завершение хочу отдельно отметить, что фон в активных вариантах может возникнуть только в самых бюджетных моделях. Серьезные бренды, как правило, экранируют усилитель, а это предотвращает генерацию помех электрической катушкой динамика.
У качественной аппаратуры разницы в уровне шума не наблюдается.
А если вы не слишком разбираетесь в акустике, советую купить хорошие модели активного типа и не заморачиваться слишком сильно – для домашнего компа такой аудио системы хватит с головой.
О том, какие вообще бывают виды колонок, читайте здесь. Также для вас могут оказаться полезными публикации о том, что такое акустическая колонка и для чего она нужна, а также об истории их возникновения и развития.
Буду признателен всем, кто расшарит эту публикацию в социальных сетях или отправит знакомым ссылку через мессенджер. До завтра!
Активные и пассивные акустические системы: в чем разница? Что лучше?
Сохранить и прочитать потом —
В самом простом случае традиционная Hi-Fi-система состоит из источника, интегрированного усилителя и пары пассивных колонок. Пока что все довольно понятно.
Но если рассмотреть путь прохождения сигнала, окажется, что в нем можно выделить еще большее число отдельных секций, из которых многие в этой простой системе перемешаны друг с другом.
Пассивные колонки
Здесь разделительному фильтру не требуется источник питания, и кроссовер считается пассивным
Во-первых, у нас имеется компонент-источник – устройство для воспроизведения музыки. Это может быть CD-проигрыватель, сетевой музыкальный плеер, виниловая вертушка и даже компьютер или телефон. Далее следует секция предварительного усилителя, которая позволяет переключаться между источниками и изменять громкость.
Если источником служит проигрыватель винила, то еще необходим фонокорректор, усиливающий поступающий с картриджа сигнал до линейного уровня и выравнивающий его АЧХ перед передачей на предусилитель (для простоты мы не стали включать фонокорректор в блок-схему).
Теперь нам нужны «мускулы», которые смогут взять у предусилителя сигнал линейного уровня и увеличить его до такой степени, чтобы хватило АС – иначе говоря, нам нужен усилитель мощности. Впрочем, и он еще не подключен напрямую к динамикам.
Выходной сигнал усилителя мощности подается на разделительный фильтр, или кроссовер, который в двухполосной акустической системе расщепляет сигнал на высокочастотную составляющую, передаваемую на твитер, и все остальное, отправляемое более габаритному СЧ/НЧ-динамику.
В трехполосной системе кроссовер разделяет звуковой поток на три составляющих – высоко-, средне- и низкочастотную. Такому фильтру не требуется для работы источник питания, поэтому кроссовер считается пассивным Примерно так выглядит путь прохождения сигнала в обычной Hi-Fi-системе.
Активные колонки
Более точный разделительный фильтр обеспечивает лучшее согласование звучания
В активной системе все обстоит точно так же до момента, когда сигнал покидает предусилитель. После этого он передается активному разделительному фильтру, который выполняет ту же работу, что и пассивный кроссовер, однако делает это с сигналом линейного уровня (около 2 В), а не на том, на котором приводятся в действие динамики АС (обычно 15–35 В).
Работа с сигналом низкого уровня позволяет оптимизировать комплектующие для повышения точности, а не мощности. В такой конструкции обычно применяются активные элементы, а в более сложных моделях – еще и некоторые разновидности схем обработки сигнала (цифровой либо аналоговой) для излучения динамиками звука максимального качества.
В результате такой фильтр потенциально обеспечивает более высокую точность операций, а также способствует созданию оптимального и согласованного звучания.
Затем сигнал линейного уровня каждого из частотных поддиапазонов отправляется отдельному усилителю мощности, питающему столько динамиков, сколько выделено на воспроизведение этой полосы.
Какой вариант лучше?
Звук АС с активным кроссовером в меньшей степени подвержен искажениям
В теории активные колонки состоят из одних достоинств. Принцип конструкции кроссовера обеспечивает их разработчикам гораздо более полный контроль над сигналом, а также создает намного меньше возможностей для возникновения ошибок и искажений по сравнению с аналогичными пассивными фильтрами.
Поскольку усилители мощности встроены в АС, их можно оптимизировать для каждого отдельного динамика. А из-за того, что они обычно располагаются прямо в корпусе, можно уменьшить длину кабелей между усилителями и динамиками, что приводит к снижению уровней искажений и потерь в них. Иными словами, в результате можно добиться максимального контроля.
Однако, несмотря на столь серьезные преимущества активных АС, они не лишены недостатков. Далеко не каждый производитель акустики выпускает усилители, так что обычно их приобретают в готовом виде у OEM-поставщиков. Сам по себе этот принцип неплох, но практическая реализация не всегда оказывается удачной. В результате качество звучания готовой АС получается далеким от идеала.
Кроме того, активные колонки проигрывают пассивным в торговом зале магазина с точки зрения субъективно воспринимаемой ценности. Электронные компоненты спрятаны в корпусе, а разница в ценах по сравнению с аналогичными на вид пассивными конкурентами видна невооруженным глазом. Если разложить стоимость на встроенные компоненты, активные АС обычно оказываются более выгодными, поскольку включают несколько усилителей мощности – даже простой двухполосной паре АС необходимы четыре блока усиления, тогда как все четыре динамика пассивной системы способен прокачать один стереоусилитель.
Активные конструкции также ограничивают спектр возможных обновлений. Вместо того чтобы модернизировать усилители мощности, придется менять весь комплект. Любителям комбинировать варианты это резко сужает пространство для маневра: комплект усилителей мощности и динамиков либо подходит, либо нет.
Активные или со встроенным усилителем?
ATC SCM40 – одновременно и активные, и с усилителем
Все активные колонки оснащены усилителями, но не все АС со встроенным усилением следовало бы именовать активными.
Существует разновидность АС со встроенным усилителем, у которых путь прохождения сигнала в точности такой же, как у пассивных систем, с тем отличием, что усилитель (нередко оба – предварительный и усилитель мощности) спрятан в одном из корпусов. Такие колонки соединены кабелем, идущим от ведущей АС (оснащенной усилителем) к ведомой (пассивной).
Такая конфигурация применяется в большинстве недорогих активных колонок, в частности, мультимедийных. В плане удобства подобный подход отчасти похож на тот, что применяется в активных АС, но почти не имеет соответствующих технических преимуществ.
Подготовлено по материалам портала «What Hi-Fi?», февраль 2020 г.
Активная или пассивная акустика
Чем они различаются и какую из них выбрать
Активная или пассивная акустика
Чем они различаются и какую из них выбрать
В данной статье мы расскажем о различиях в конструкции активных и пассивных акустических систем, разберем распространенные в отношении них заблуждения и дадим рекомендации по выбору того или иного варианта для домашней стереосистемы.
Пассивная акустика
Это привычный всем любителям Hi-Fi тип акустических систем, где для разделения аудиосигнала на отдельные частотные полосы используются фильтры, состоящие из пассивных элементов – конденсаторов, резисторов, катушек индуктивности. Их задача заключается в выделении из широкополосного сигнала отдельных частотных участков, каждый из которых будет воспроизводиться специальным излучателем – высокочастотным, среднечастотным или низкочастотным.
Главная особенность пассивных акустических систем заключается в том, что установленные в них фильтры работают с высокоамплитудным сигналом, получаемым с выходного каскада усилителя мощности. А это означает, что точность работы таких фильтров критически зависит как от правильности расчетов, так и от качества пассивных элементов в схеме кроссовера. На качество звука влияют такие факторы, как дополнительные сопротивления, емкость конденсаторов, потенциальные фазовые искажения, надежность контактов и многое другое. Да и сам усилитель получает не только реактивную нагрузку в виде динамических головок АС, но и должен дополнительно «пробивать» компоненты фильтра, особенно если речь идет о сложных кроссоверах с компенсирующими цепочками или дополнительными контурами плавной подстройки в виде аттенюаторов.
Все это вкупе снижает эффективность работы как динамических головок, так и выходных каскадов усилителя, в результате максимально достижимый уровень звукового давления также снижается. Тем не менее, у пассивных акустических систем есть существенные преимущества, прежде всего, с практической точки зрения.
Во-первых, покупатель получает возможность дальнейшего беспроблемного апгрейда как усилительной части своей системы, так и кабельной.
Во-вторых, при условии использования равных по уровню качества компонентов пассивная схема обычно обходится дешевле активной.
В-третьих, любители самостоятельной сборки и настройки имеют гораздо больше шансов сделать в домашних условиях хорошо звучащие пассивные АС, чем активные.
Активная акустика
Прежде всего, давайте разберемся с определениями. Очень часто под словами «активная акустика» пользователи понимают любые колонки, внутрь которых встроены усилители. Это не совсем правильно, поскольку в таких АС усилители могут быть подключены к динамическим головкам через пассивные фильтры, то есть, по сути, такие модели конструктивно ничем не отличаются от пассивных. Основным условием для отнесения акустических систем к разряду «активных» является не факт встраивания усилителей внутрь корпуса АС, а использование низкоуровневых разделительных фильтров, разделяющих аудиосигнал на отдельные частотные полосы до его поступления на выходные каскады усилителей мощности, отдельных для каждой полосы. При этом усилители могут зачастую располагаться в своих собственных отдельных корпусах. Поэтому в данном материале активной будет именоваться только та акустика, которая отвечает перечисленным критериям.
Принцип работы активной акустической системы
От источника цифровой или аналоговый сигнал поступает на процессор/активный фильтр, где он разделяется на нужное число полос. Это могут быть два, три или более частотных участка, предназначенных для воспроизведения отведенными для этого излучателями. Далее в дело вступают отдельные усилители, подключенные напрямую к динамикам, каждый из которых работает в своей полосе частот.
Такое решение позволяет не только максимально эффективно использовать возможности усилителя, но и гибко настраивать всю систему. Так, например, для получения чистого и глубокого баса для НЧ полосы логично применять мощный усилитель, например, работающий в классе D, в то время как середину и ВЧ лучше поручить менее мощному, но более «певучему» транзисторному аппарату в классе А или даже ламповому усилителю. Многие производители профессиональных активных мониторов вообще разрабатывают специальные версии усилителей, работающие в узкой полосе частот. Кроме того, цифровые или аналоговые процессоры по точности настройки существенно превосходят пассивные решения. Так, современные профессиональные активные кроссоверы высокого класса дают возможность «сшить» практически любые виды излучателей путем введения временных задержек сигнала, плавной регулировки уровня, фазы, частоты среза и крутизны спада для каждого излучателя, а также добавления кривых эквализации. В результате каждый из усилителей получает заранее «приготовленный» сигнал, который дальше усиливается и напрямую отправляется на свою динамическую головку или другой излучатель.
Какие преимущества имеют активные акустические системы по сравнению с пассивными?
Во-первых, существенно более высокий уровень звукового давления с минимальными нелинейными, фазовыми и интермодуляционными искажениями.
Во-вторых, в такой схеме обеспечивается максимально эффективная работа усилителей и излучателей в отведенной им полосе частот.
В-третьих, возможность на уровне разделительного фильтра (при наличии такого функционала) настраивать звучание в конкретном помещении с учетом его особенностей.
Какие активные АС сегодня есть на рынке
Больше всего готовых акустических систем с полосным усилением встречается на профессиональном рынке в виде активных мониторов ближнего, среднего и дальнего поля. Несмотря на существующие мифы и легенды, никаких препятствий к их успешному использованию в домашних системах высокого класса не существует. Более того, по соотношению цены и качества такие АС оказываются зачастую весьма выгодными за счет того, что отделка корпусов у них достаточно утилитарна – среди студийных мониторов не встретишь моделей, покрытых шпоном ценных пород дерева или тройным лаком от Ferrari. Кроме того, в их цену не закладывается серьезная маржа дистрибьюторов и дилеров High End техники, давно работающих с акустикой по тем же принципам, что и продавцы любых товаров класса Luxury.
Существует предложение активных акустических систем и на рынке бытовой акустики, подобные решения предлагают многие компании, производящие акустические системы класса Hi-Fi и High End. Особенно популярны в последние годы стали цифровые активные беспроводные АС, предназначенные для работы как в обычной стереосистеме, так и в составе многокомнатных инсталляций. Более того, многие компании одновременно производят и профессиональные, и бытовые акустические системы высокого класса – JBL, Dynaudio, Tannoy, Focal, а производители студийной акустики высочайшего класса активно продвигают свои решения на бытовом рынке – Genelec, Westlake Audio, Backes&Muller, Ocean Way.
Основные типы активных АС
Мониторы ближнего и среднего поля
Как правило, они представляют собой двухполосные активные мониторы компактного формата с основным динамиком диаметром от 5 до 8 дюймов, в которых вся электронная начинка находится внутри корпуса. Они предназначены для прослушивания фонограмм на расстоянии от 1 до 3 метров, то есть там, где уровень прямого сигнала больше или равен отраженному. Как правило, эксплуатация таких мониторов подразумевает схему 2.1, в которой используются активные сабвуферы в отдельных корпусах, однако это справедливо не для всех ситуаций.
Мониторы дальнего поля
Обычно в их роли выступают трех- или четырехполосные системы, которые могут как иметь собственные корпуса, так и быть встроенными в специальные ниши. Вся электроника зачастую вынесена в отдельную стойку. Под дальним полем – обычно более 3-х метров – понимается такое положение слушателя, при котором в воспринимаемом им сигнале соотношение между прямым и отраженным звуком составляет либо 1 к 1, либо отраженный звук начинает превалировать.
Бытовые активные АС
По своей классификации и предназначению они в целом соответствуют студийным, за тем исключением, что все большие АС дальнего поля имеют свои собственные корпуса.
Кому нужно покупать домой активные студийные мониторы
Если вы занимаетесь звукозаписью в домашних условиях, то естественным выбором будут именно профессиональные активные АС, это вполне очевидно.
Любителям тяжелой и электронной музыки
Музыкальные жанры, при воспроизведении которых требуется создание высокого уровня звукового давления с минимальными нелинейными и интермодуляционными искажениями, лучше всего воспроизведут именно активные АС. Чтобы получить тот же уровень звука от пассивной бытовой системы, придется заплатить существенно больше.
Поклонникам ровного и нейтрального звука
Несмотря на то, что студийные мониторы, как Hi-Fi акустика, также звучат по-разному, их объединяет общее требование к получению максимально ровной АЧХ в точке прослушивания и минимальной окраске звука. А это означает, что на любых фонограммах результат будет более предсказуемым.
Кому не нужно покупать домой активные студийные мониторы
Если неотъемлемым элементом вашего увлечения звуком является регулярная замена компонентов, проводов и аксессуаров, то активная система, особенно студийная – не ваш выбор. Она дает меньше простора для экспериментов, кроме того, не столь живо реагирует на замену кабелей.
Поклонникам «живого» звука
Тем, кто ищет максимально подвижного и пластичного звука с богатыми тембрами и нежным отношением к предполагаемому замыслу композитора, рабочие лошадки в виде современных активных мониторов вряд ли понравятся. При их проектировании гораздо больше внимания уделяется перегрузочной способности и надежности, чем возвышенным материям.
Активные студийные мониторы чаще всего имеют достаточно утилитарный внешний вид, поэтому если вы печетесь о соблюдении утонченного дизайна вашего интерьера, то навряд ли они вам подойдут. Если вам все же нужна активная акустика, то ваш выбор – продукция, предназначенная для бытового рынка, благо сегодня на рынке уже есть неплохой выбор подобных АС.
Активные и пассивные колонки
Чтобы услышать воспроизводимый звук необходимы активные и пассивные колонки. Современные виды акустической техники делятся не только по размерам и по мощности, выдаваемых звуковых колебаний, но ещё и по конструктивным особенностям.
Конструктивные отличия активных и пассивных колонок
Пассивные акустические системы состоят из одного или нескольких динамиков, каждый из которых излучает определённый вид звука: низкочастотный, среднечастотный и так далее. Одновременно одна пассивная колонка может содержать до 5 динамиков, такие системы называются многополосными. Внутри данной акустической аппаратуры имеются наборы фильтров состоящие из:
Эти элементы соединены в электрическую цепь, которая является пассивной нагрузкой выходного каскад усилителя мощности звука, расположенного отдельно, тесть вне корпуса акустики. Активные колонки представляют собой компактное воспроизводящее звук устройство состоящее из:
Таким образом, активная акустическая система в одном корпусе вмещает и пассивную, и целый блок усиливающий сигнал. В этом заключается главная разница между активными и пассивными колонками. Активная акустика бывает однополюсной и многополюсной. Естественно, что звучание многополюсных колонок считается более качественным и разноплановым. Блок питания необходим только для усилителя, так как все современные электронные элементы входящие в его состав, работают только от постоянного напряжения малой величины, чаще всего это 5 или же 12 Вольт. Включается пассивный усилитель в обычную стандартную систему электроснабжения 220 Вольт переменного напряжения. Работа блока питания может быть основана на трансформаторном или же без трансформаторном принципе понижения сетевой энергии. Трансформатор при этом является элементом, который за счёт электромагнитной индукции преобразует сетевое напряжение в низкое, а также служит гальванической развязкой. Именно такие блоки питания считаются более надёжными и безопасными для усилителя, если он правильно рассчитан и не перегружается то прослужит десятилетия, без ремонтного вмешательства в его работу и профилактики. Зачастую такие системы звуковоспроизведения имеют панель управления, которая содержит:
Пассивные колонки не имеют системы управления, а регулировка громкости и частотных характеристик звука выполняется на внешнем усилителе мощности.
Особенности подключения и эксплуатации
Активные и пассивные колонки подключаются к абсолютно разным системам воспроизведения. Для того чтобы активная акустика работала ей необходим слабый звуковой сигнал измеряемый в милливольтах, допустим от микрофона или же аудиоплеера, состоящего в составе компьютера (ноутбука). Усилитель, находящийся внутри активной колонки, имеет несколько каскадов усиления и воспроизведёт звук на динамики, являющиеся частью его конструкции. При усилении вырабатывается значительная часть тепла, которая отводится алюминиевыми теплоотводами (радиаторами) поэтому требуют потока свежего воздуха. Пассивные колонки работают только с выходным сигналом соответствующим им по мощности. Например, чтобы раскачать такие колонки мощностью 50 Вт, нужен выходной каскад усилителя, мощность которого будет не меньше 40–45 Вт.
Таким образом, для подключения пассивных колонок достаточно двухжильного провода с низким сопротивлением, лучше медного, подключенного к внешнему мощному звуковоспроизводящему устройству. Для активных же понадобиться надёжный источник питания, но при этом сигнал, который он способен воспроизвести может, быть очень слабый. Иногда переносные компактные активные акустические колонки могут запитаны от элементов, работающих на химической реакции, то есть аккумуляторов или батареек.
Преимущества и недостатки
Основными преимуществами акустических систем, имеющих внутри корпуса встроенный усилитель — компактность и малое количество аудио подключений. Недостатками их являются:
Преимущества пассивных колонок в безопасности человека во время эксплуатации и весе конструкции, а также зачастую в качестве звучания и возможности более тонко и эффективно управлять входящим в неё звуковым сигналом. Недостаток сводится к невозможности работы без внешнего усилителя мощности.