к чему подключаются колонки
Установка и подключение акустических систем
Содержание
Содержание
Расположение колонок
Казалось бы, что тут сложного? Компьютерные колонки — на стол, колонки для ТВ — на тумбу под ним, саб от колонок — в саму тумбу. Первое время может казаться, что все отлично, но потом оказывается, что музыка из колонок какая-то глухая и размытая, а в фильме на сценах, где все стреляет и взрывается, сабвуфер начинает гудеть и дребезжать вместе со всей мебелью в комнате.
Выбирая домашнюю акустическую систему, стоит помнить, что звуковые волны — реальные физические объекты, с которыми придется уживаться в одной комнате. Волны могут шатать мебель и стены, заставлять дребезжать окна и кружки на столе, а могут аккуратно рассеиваться по комнате без ущерба для окружающих. Все зависит от того, как поставить колонки, куда их направить, в какой комнате они находятся и какая мебель в ней стоит.
На столе
Звенящий камертон в воздухе еле слышен, но если прислонить его к столешнице, та станет отличным резонатором, как гитарная дека для струны — звук камертона многократно усилится. То же самое произойдет, если поставить колонки прямо на стол. Только колонки создают намного более сильные колебания, чем крохотный камертон.
Звук по твердым поверхностям распространяется быстрее и лучше, чем по воздуху, так что до слушателя сначала будет долетать звук от резонирующей столешницы (она ближе), а спустя микросекунду — от колонок. Эти сигналы будут наслаиваться, в итоге музыка получится размытой. В дополнение, столешница резонирует на определенных частотах (в зависимости от ее размеров и плотности), коверкая АЧХ основного сигнала. И вся эта муть, в обнимку со звоном стаканов и дребезгом клавиатуры, летит прямо в уши слушателю.
Кстати, о слушателе. Обычно он сидит за столом в полуметре от колонок. Стандартная высота стола — 75 см, высота колонок — 20–30 см, то есть до ушей слушателя остается еще минимум полметра. Производители рекомендуют располагать колонки так, чтобы точка между твитером и вуфером была на высоте ушей. Так, например, всегда располагают контрольные мониторы в студиях звукозаписи. Если же колонки стоят значительно ниже и смотрят вуферами вдаль, тогда звук будет глухим и слабым, поскольку идеальная точка для прослушивания (т.н. sweet spot) находится где-то за спиной.
Получается, надо развязать колонки со столешницей и приподнять их, либо наклонить так, чтобы они смотрели на слушателя. Простой, быстрый и бесплатный способ — использовать стопку книг, но выглядеть будет так себе. Если есть время и скилл, можно выпилить деревянный брусок и постелить на него несколько слоев виброизолирующей резины для тихого пола, найти ее можно в строймаге. Ну, или можно просто заказать готовые подставки.
На полке, в шкафу или стеллаже
Полочная акустика потому так и называется, что ее можно поставить на полку, так ведь? Да, конечно, можно, но тут важно, что это за полка. Если это ниша в шкафу или стеллаже, тогда, во-первых, будет тот же эффект, что и со столом. Только хуже, ведь стеллаж больше, и вещей, которые будут дребезжать, в нем тоже больше.
Во-вторых, такая ниша по конструкции будет напоминать сабвуфер: в небольших закрытых пространствах образуются стоячие волны в низкочастотном диапазоне. Еще хуже, если в глухой нише стоит сабвуфер — получится саб в сабвуфере, способный сотрясать целые подъезды. Кому-то, наоборот, покажется, что так лучше — больше баса, значит, сильнее качает? Вот только этот бас будет гулким, бубнящим и размытым. Это явно не тот бас, который хотят слушать соседи, но им придется — шкаф или стеллаж не только сам отлично резонирует, но и передает вибрации в пол и в ближайшую стену.
Если же колонки стоят на открытой полке, либо на комоде или тумбе, то здесь понадобится виброизоляция — подставка из поролона или резины. Еще лучше, если комод внутри забит полотенцами, постельным бельем и бабушкиными шерстяными носками — они заглушат резонансы от мебели. Но это не значит, что все идеально. Значение имеет:
Если же все стоит, как попало: одна колонка ближе, другая — дальше, то и в музыке все будет так же: бочка будет где-то сбоку, баса не будет вообще из-за проблем с фазой и т. д. Словом, Бетховен не так задумывал девятую симфонию.
На стене
Многие размещают акустику на стене, особенно, если это система для домашнего кинотеатра 5.1 и выше. Всю плеяду сателлитов нужно разместить на одном уровне, тут комоды и тумбы не помогут, придется брать в руки перфоратор и сверлить стену. Но страдания соседей могут не закончиться на этом, если забыть о виброизоляции. Как минимум, потребуется подставка под сами колонки, а если конструкция кронштейна этого не позволяет (например, он держит колонку клещами), то придется развязывать само крепление со стеной. Тут на помощь придут хитрости и материалы из звукоизоляционных систем для квартир: резиновые прослойки, виброизолирующие шайбы и т. д. Эффективнее всего сочетать оба подхода.
Много споров возникает о высоте крепления. Не всегда есть возможность закрепить колонки на уровне ушей, поэтому часто их привинчивают под самый потолок и направляют на слушателя. Однако в углах скапливается бас, и этот случай не исключение — колонки будут бубнить. Рекомендуется сделать отступ от потолка хотя бы в несколько дециметров.
На стойках
Стойки — оптимальный вариант в плане звука и самый гибкий в плане поиска идеальной позиции для колонок. Большинство производителей рекомендует ставить полочную акустику на стойки, поскольку они позволяют:
Провода
Какие провода и разъемы нужны
Если система активная, достаточно пары качественных RCA, проще говоря — колокольчиков. Если это пассивная стерео- или многоканальная система, то, скорее всего, на усилителе и колонках будут винтовые зажимы для фиксации кабеля. Это значит, что:
Толщина провода зависит от длины. Для кабеля короче 5 м достаточно жилы площадью 1-1.5 мм², для 5–10 — 1,5-2 мм². Если провод длиннее 10 м, желательно, чтобы площадь его сечения превышала 2 мм. В общем и целом, чем толще сечение, тем меньше сопротивление и лучше звук. Иногда площадь сечения указывается в AWG, существуют таблицы переводов.
Кэйбл-менеджмент
Провода лучше всего пустить по гофрам, а те утопить в стены. Если такой возможности нет, можно пустить их по кабель-каналам на стенах. Стоит держать их подальше от линий электросети, радио и других кабелей, поскольку те провоцируют помехи.
Сами провода нужно промаркировать наклейками или цветной изолентой, особенно, если это домашний кинотеатр с миллионом каналов. Группы кабелей желательно стягивать хомутами, чтобы не переплелись между собой.
При подключении нужно помнить о фазе: допустим, в колонку идут два кабеля: слева — плюс, справа — минус. Если в другую колонку воткнуть слева — минус, а справа — плюс, тогда диффузоры динамиков будут двигаться в разные стороны, воспроизводя один и тот же звук (один — вперед, другой — назад). Звук будет вялым, ненасыщенным, без низких частот.
Также стоит напомнить о технике безопасности. Пока ведутся работы с кабелем, усилитель всегда должен быть выключен и выдернут из розетки. Без нагрузки, которую ему обеспечивают динамики, усилитель попросту сгорит.
Заключение
Хороший звук всегда связан с позицией: в одной точке слышно лучше, в другой — хуже. Поэтому расположение музыкантов в филармонии строго регламентировано, еще строже с расположением концертной и студийной акустики. Так почему с домашними колонками должно быть иначе?
Дополнительную свободу в поиске идеальной точки могут подарить беспроводные колонки, заодно они сэкономят ресурсы и время, которые ушли бы на прокладывание проводов.
Подключение акустических систем
В профессиональной работе со звуком очень важно понимать основные принципы коммутации разных видов оборудования, это позволяет легче и быстрее добиваться качественного звука и продлить жизнь аппаратуры.
Рассматривая в этом свете акустические системы можно выделить три вида: активные, пассивные и трансляционные акустические системы. Для каждого вида есть свои особенности, которые мы рассмотрим в этой статье.
Итак, считаем, что вы выбрали акустическую систему и купили ее. После распаковки оборудования первым делом возникает вопрос подключения.
Активная акустика. Главное отличие активной акустики от пассивной – наличие встроенного в ее корпус усилителя. Это значит, что подводимая мощность звукового сигнала к активной акустической системе (далее АС) значительно меньше, чем к пассивной. Поэтому в этой акустике применяются свои кабеля и разъемы, рассчитанные на меньший ток и напряжение.
Баланс и небаланс. Для качественной передачи сигнала кабель, подходящий к активной АС должен быть экранирован. Также важно понимать, что соединение может быть балансным и небалансным. Небалансным соединением (несимметричным) называется соединение с помощью одножильного экранированного провода. Балансное соединение (симметричное) – это соединение с помощью двух экранированных проводов. Один из проводов передает неизмененный сигнал (+), а второй передает сигнал в противофазе (-). Такая передача сигнала позволяет использовать устройства, которые на основе вычитания сигналов помогают хорошо бороться с помехами и наводками. На практике небалансное соединение чаще применяется в роли проводов-перемычек между оборудованием, то есть тогда, когда источник и приемник находятся рядом. Балансное соединение рекомендуется использовать на расстоянии более 20 метров и позволяет качественно передавать сигнал на 200 метров. Способы передачи сигнала в подключаемых устройствах должны быть согласованы, балансный вход должен соединяться с балансным выходом. В противном случае применяются переходники или устройства согласования способа передачи сигнала.
Hi—z. Вход Hi-Z– это вход, который обладает большим импедансом и обеспечивает согласованное по сопротивлению соединение акустической системы и звукоснимателей гитары. То есть, это небалансный вход для акустической гитары, соло и бас гитары. Он еще называется инструментальным входом.
Разъемы. В набор популярных разъемов для активных АС входят разъемы XLR, RCA и TRS.
Самый популярный в акустических системах разъем – XLR.
Известен своей высокой надежностью. Пришедший в звук из авиации, разъем XLR, или как его еще называют «Кэнон», удачно прижился в большинстве устройств профессионального звукового оборудования. Наиболее привычен для нас трехконтактный вид разъема, хотя бывают они четырех, пяти, а иногда и более-контактные. Практически всегда контакты на разъеме подписаны: 1 – корпус и/или земля, 2 – сигнал плюс (+), 3 – сигнал минус (-). Может быть распаян как под небалансное соединение (используются контакты 1 и 2), так и под балансное (контакты 1, 2, 3). В разъеме используется механизм-защелка, который фиксирует положение.
Разъемы TRS и TS. Разъем “Джек” бывает трехконтактный TRS и двухконтактный TS.
Расшифровуется аббревиатура как обозначения контактов: 1 – Sleeve (гильза) земля и/или корпус, 2 – Tip (наконечник) сигнал плюс (+), 3 – Ring (кольцо) сигнал минус (-). Понятно, что штекер TS может выполнять передачу только небалансного сигнала. TRS может быть распаян и под баланс и под небаланс. По размерам разъем может быть четвертьдюймовым (TRS1/4”) и 1/8-дюймовым (TRS1/8”, 3.5 мм), еще его называют миниджек.
В народе его называют «тюльпан». Является не самым корректным соединением устройств с инженерной точки зрения. Все потому, что в момент подключения первым контактом соединяется сигнал, а не земляной контакт как должно быть. Однако благодаря своей форме и дешевизне он прочно занимает свою позицию среди популярных коннекторов. Передает несимметричный сигнал с линейным уровнем.
Практически в каждой современной профессиональной активной АС в корпусе предусмотрен сквозной выход на XLR разъеме.
Также сквозной выход используется при подключении сабвуферов и сателлитов. Важно «посадить» все акустические системы, используемые в роли портальной системы, на один стереовыход микшера – Main Mix, чтобы управлять звуком в зрительном зале одним фейдером. АС выполняющие функции мониторов подключаются на отдельные выхода микшера. Обычно в такой ситуации звук от микшера из выхода Main Mix подводится к одному/двум сабвуферам, а дальше от него/них с помощью сквозного выхода сигнал подается на сателлиты.
Получается, что если с двумя сателлитами можно подключить один сабвуфер, а звук подводится вначале к нему, то сабвуфер должен содержать два независимых канала, чтобы отдать стерео на сателлиты. Ниже на рисунке мы можем увидеть схему типичной панели сабвуфера с разъемами.
Схема подключения (один сабвуфер и два сателлита):
Схема подключения (два сабвуфера и два сателлита):
Схема подключения (четыре сабвуфера и два сателлита, напольные мониторы):
Пассивная акустика. Подключение пассивных акустических систем стоит начинать с проверки соответствия мощностей подключаемого усилителя и АС. Это самый важный вопрос. При неправильном подборе появляются искажения (перегрузки) выходного сигнала усилителя, что может привести к выводу из строя акустики. Выходная мощность усилителя должна быть равной мощности акустики или процентов на 5 – 10 больше. Лучше всего использовать усилитель на 90% мощности (что соответствует максимальной мощности АС), чем усилитель меньшей мощности на 100%, который не дотягивает до максимальных значений мощности АС. При недостаточной мощности усилителя акустика не «раскроется» полностью. Нужно следить за тем, чтобы при подборе мощностей сравнивались показатели мощности одних и тех же стандартов.
Мощность.Производители используют такие стандарты мощности как номинальная, пиковая, синусоидальная, DIN, RMS, AES, PMPO, Program power. И это еще не все существующие стандарты мощности. Некоторые мощности близки по показателям, но все же, не стоит забывать, что это разные мощности! Такое множество мощностей можно оправдать разными подходами стандартизации в разных странах. Для России родными являются стандарты номинальной и синусоидальной мощности, DIN относится к немецкому институту стандартизации, RMS, AES, PMPO– западные стандарты. Наиболее объективными считаются показатели номинальной (Nominal) и среднеквадратичной мощности (RMS), самым «несерьезным» считается стандарт PMPO, так как по нему сложно действительно объективно оценить мощность акустических систем. Существуют формулы, которые позволяют хотя бы грубо перевести одну мощность в эквивалент другой.
Сопротивление. Необходимо не забывать о соответствии сопротивлений устройств. Так для усилителя в технических характеристиках обычно указываются несколько мощностей для рабочих сопротивлений (например, 2000 Вт для 8 Ом / 4000 Вт для 4 Ом / 6000 Вт для 2 Ом). Наиболее популярные сопротивления АС – 8 и 4 Ом, а с сопротивлениями 2 Ом не каждый усилитель сможет работать. Эти особенности перекликаются с известными понятиями последовательного и параллельного соединения АС. Часто бывают ситуации, когда на стереоусилитель нужно нагрузить четыре колонки. Если, к примеру, подключить четыре 4-омных колонки к двухканальному усилителю последовательно, то их суммарное сопротивление составит 16 Ом. Мы не опускаемся до опасных значений сопротивления, но теряем в мощности при таком соединении. При параллельном соединении вырастает выходная мощность, однако, в нашем случае сопротивление падает до 2 Ом. Это означает, что усилитель будет заметно больше греться из-за большего тока. И вообще, до использования такого подключения следует удостовериться в паспорте усилителя, что он работает с 2-омной нагрузкой, а то быть беде. Считается, что на 2-омной нагрузке снижается способность усилителя контролировать движение диффузора динамика, что может проявиться в размытом звуке баса.
Сечение провода. Все, наверное, понимают, что хотя сопротивление кабеля низкое, но оно есть, а значит, вызывает все-таки падение напряжения. То есть, уровень сигнала падает, особенно на высоких частотах. Фишка в том, что сопротивление зависит не только от материала и длины провода, а и от площади его поперечного сечения. Чем больше сечение – тем меньше сопротивление. В технических характеристиках к кабелю должно указываться погонное сопротивление. Это значит, что вооружившись калькулятором, вы можете подсчитать, отталкиваясь от нужной вам длины, какое сопротивление будет у проводов.
Фаза. При подключениях пассивных АС очень важно соблюдать совпадение фаз динамиков. Это значит, что диффузоры всех динамиков в любой момент времени должны смещаться в одном направлении. Обычно для удобного подключения на динамиках и проводах отходящих от них производитель обозначает контакты пометками (+) и (-). При неправильной фазировке, диффузоры динамиков будут двигаться в противоположном направлении и тем самым гасить в ноль все повторяющиеся в их сигналах амплитуды. Так как в стереосигнале практически всегда басовая составляющая одинакова (имеется в виду полоса примерно в пределах 30 – 130 Гц), то эта часть сигнала в «антифазовом» режиме будет исчезать. На практике можно увидеть картину, когда стоящие две колонки по отдельности отдают нормальный звук. При одновременном включении НЧ составляющая пропадает. Это значит, что у одной из колонок подключены неправильно контакты плюс и минус.
Разъемы. Наиболее популярными для профессиональных усилителей являются разъемы Speakon, XLR, TS, Euroblock, а также винтовые зажимы.
XLR, TRS/TS, Euroblock – используются для подключения входного в усилитель сигнала.
Speakon, TS, винтовые зажимы – для подключения акустических систем к усилителю.
Разъем TS. Подключаются контакты так: к контакту Tip (наконечник) подключается сигнальный контакт (+), к контакту Sleeve (гильза) подключается (-).
Разъемы Speakon бывают трех видов: 8-контактные, 4-контактные и 2-контактные. Самые популярные 4-контактные – они используются для подключения двухполосных АС. Для подключения трехполосных применяются 8-контактные. Благодаря своей конструкции очень надежный разъем. После соединения с гнездом штекер нужно провернуть по направлению часовой стрелки для фиксации контактов.
Винтовые зажимы позволяют фиксировать провода со специальными металлическими зажимами и просто зачищенные оголенные кончики проводов.
Маршрутизация.В большинстве современных стереоусилителей доступны режимы маршрутизации Stereo, Parallel, Bridge. Обычно два канала подписываются обозначениями «A» и «B». Режим Stereo обеспечивает работу двух независимых каналов, режим Parallel обеспечивает параллельную подачу сигнала с входа A на выход A и B, при этом вход B – не активен, но для каждого выхода есть свой регулятор громкости, а режим Bridge (мостовой режим) поможет предоставить максимальную мощность на одну колонку, при этом активен регулятор A.
Схема подключения (режим Stereo):
Схема подключения (режим Parallel):
Схема подключения (режим Bridge):
В приведенных выше схемах подключение АС в мостовом режиме выполнено на разъеме винтовые зажимы. Однако это не единственный разъем, на котором можно реализовать мостовой режим. Рассмотрим детальнеетакое подключение на разъеме Speakon. Контакты разъема:
Для подключения мостового режима провода подводятся к контактам выхода канала A (контакты 1+ и 2+):
Подключение колонок к усилителю на разъемах Speakon для параллельного и стереорежима выполняются одинаково, разница только в самой маршрутизации внутри усилителя.
Из схем видно, что подключение стерео можно выполнить как на двух разъемах Speakon, так и на одном. При двойном подключении на каждом разъеме используются контакты 1+ и 1-, при подключении на одном разъеме двух колонок в одном штекере используются все четыре контакта 1+, 1-, 2+, 2-. Изменение режимов в усилителе может быть реализовано в виде физического переключателя или в меню управления DSP-процессора.
Разделение на полосы. Следующий вопрос неразрывно связан с предыдущим. Так как профессиональный усилитель одинаково успешно может работать как с широкодиапазонными АС, так и с сабвуферами, очень удобно, когда усилитель оборудован встроенным кроссовером. Это позволяет избавиться от необходимости в дополнительном аппаратном устройстве и дополнительной коммутации. Так как при использовании сателлитов с сабвуферами рекомендуется срезать НЧ составляющую, усилитель со встроенным кроссовером должен реализовывать три функции – НЧ фильтр, ВЧ фильтр, полный диапазон.
Рассмотрим варианты подключения АС к одному двухканальному усилителю с кроссовером. Начнем с простого.
Обычный режим стерео с двумя широкополосными колонками:
Моно режим с одним сабвуфером и одним сателлитом:
Такой режим предпочтительнее использовать тогда, когда, сигнал стерео не требуется, а к басовой характеристике предъявляются повышенные требования.
Биампинг и бивайринг (Bi-Amping и Bi-Wiring). Чтобы рассмотреть следующее подключение нужно понять, что такое биампинг. Биампинг – это схема подключения, при которой каждому динамику двухполосной акустической системы требуется отдельный канал усилителя. То есть, в такой АС просто отсутствует встроенный кроссовер и каждый из двух подводимых к колонке каналов должен быть соответственно настроен на НЧ или СЧ/ВЧ полосу. Бивайринг – это схема подключения, при которой от одного канала усилителя подводятся отдельно провода к НЧ динамику и СЧ/ВЧ динамику. Так как подсоединяются они все равно к одному каналу усилителя, то получается, что он должен быть широкополосный, а значит в акустической системе должны быть установлены НЧ и ВЧ фильтр для каждого динамика. То есть, тот же кроссовер, только на какой-то раздельной конструкции с фильтрами. Выгода от такого способа подключения сомнительна, в отличие от биампинга. Биампинг может быть полезен в случаях, когда по каким-либо причинам в АС невозможно разместить кроссовер.
Подключение двухполосной АС по схеме биампинг:
Все принципы согласования усилителя и динамиков актуальны и для многоканальных усилителей. Разница, лишь в количестве каналов и акустических систем, также усложняется маршрутизация таких усилителей. Любой многоканальный усилитель теоретически может быть заменен набором двух и одноканальных усилителей.
Кроме рассмотренных нами подключений активной и пассивной акустических систем, еще можно затронуть отдельное направление – подключение трансляционных акустических систем.
Трансляционная акустика. Это оборудование принципиально отличается от пассивной и тем более от активной акустики. Особенность трансляционных систем в том, что благодаря использованию понижающих и повышающих трансформаторов в конструкциях усилителей и АС, достигается качественная передача звука на большие расстояния. Поэтому эта система озвучивания востребована на предприятиях, в офисах, супермаркетах и т. п. Естественно, что, не имея большого опыта, самому очень сложно спроектировать и настроить систему трансляции, лучше доверить это дело профессионалам.
Рассмотрим основные принципы подключения трансляционных акустических систем: