Сабвуфер — цінна складова майже будь-якої системи об’ємного звучання, але чому? І чому дехто використовує його у стереосистемі не лише з поличковими колонками, а й з великими підлоговими? Дізнаймося
Що таке сабвуфер?
Сабвуфер — це спеціалізована акустична система, призначена для відтворення низькочастотних аудіосигналів і глибоких басових тонів, з якими стандартним колонкам часто складно впоратися. Зосереджуючись винятково на цих нижніх частотах, сабвуфери покращують загальне звучання, додаючи глибини та потужності, яких інакше бракувало б у звуковому міксі.
Щоб будь-яка акустична система могла голосно й глибоко відтворювати низькі частоти, вона має відповідати певним вимогам, а саме:
Корпус, достатньо великий для розміщення компонентів і забезпечення простору для «дихання» динаміка(-ів) (далі — примітка про басові рупори та конструкції з відкритим щитом)
Динамік достатнього розміру, щоб переміщувати достатній об’єм повітря для створення глибоких, потужних низьких частот
Підсилювач із достатньою потужністю для роботи з відносно великим динаміком — глибокий і насичений бас потребує значного струму від підсилювача.
Розгляньмо кожен із цих аспектів докладніше...
Великий корпус акустичної системи
Басові частоти мають довгі хвилі, і в гіпотетичній системі, що складається з повністю вільно розташованого басового динаміка, басові хвилі від передньої та задньої сторін дифузора, перебуваючи в протифазі, частково компенсували б одна одну. Басові рупори та відкриті щити певною мірою вирішують цю проблему, але оскільки вони нечасто використовуються в сучасному проєктуванні акустичних систем, вони виходять за межі цієї статті.
Корпус забезпечує значно компактніше й практичніше рішення проблеми відтворення глибокого басу. Існує два основні типи конструкції корпусу: закритий і фазоінверторний.
Закритий корпус
Як випливає з назви, закритий сабвуфер повністю герметичний. Коли динамік рухається вперед і назад, тиск усередині корпусу зростає та знижується, створюючи демпфувальний ефект або ефект пружини, що забезпечує швидшу перехідну характеристику та щільніший бас, добре придатний для музики. Однак тиск усередині корпусу означає, що для створення потужних нижніх частот потрібно більше потужності. В ідеалі закриті сабвуфери мають бути більшими за фазоінверторні корпуси, оскільки для створення такого самого рівня звуку їм потрібен більший об’єм повітря. Проте зазвичай вони менші, тому краще підходять для невеликих кімнат, де площа підлоги часто обмежена, а рівень басу, який створює більший фазоінверторний сабвуфер, може бути надмірним.
Фазоінверторний корпус
Також відомий як корпус bass-reflex, фазоінверторний корпус містить одну або кілька точно спроєктованих трубок, або портів. Вище та нижче резонансної частоти порту — частоти, на якій він найсильніше збуджує повітря всередині себе, — порт неактивний. Однак на резонансній частоті порт перебирає на себе роль динаміка у відтворенні більшої частини звуку. Фазоінверторним сабвуферам для роботи потрібно менше потужності, і за однакової маси вони забезпечують потужніший бас, ніж закрита конструкція, — хоча й ціною перехідної характеристики. Потужніший бас означає, що фазоінверторні сабвуфери найкраще підходять для систем домашнього кінотеатру, хоча їхній більший розмір зазвичай робить їх менш придатними для невеликих кімнат.
Що таке перехідна характеристика
Перехідна характеристика визначає, наскільки швидко й точно аудіосистема реагує на короткі, високоенергетичні звуки, як-от щипок струни чи удар тарілки. За правильного підходу добре спроєктована акустична система відтворює звуки з вражаючою точністю. Втім, на точність перехідних звуків може впливати багато чинників, зокрема жорсткість і вага дифузора, конструк ція корпусу та навіть конструкція кросовера. Завдяки контролю перехідної характеристики музика зберігає весь свій вплив та енергію, забезпечуючи переконливіше, реалістичніше відтворення, яке по-справжньому захоплює.
Потужні динаміки
Сабвуферу потрібно більше енергії (електричного струму), щоб відтворювати низькі частоти на тій самій гучності, ніж середні та високі частоти. Це також означає, що динамік має бути здатний перетворювати цей струм на рух, а не на тепло. Для цього низькочастотний динамік повинен мати потужну магнітну систему, здатну переміщувати дифузор на великі ходи, потрібні для гучного звучання без механічних спотворень.
Розмір і вага дифузора також мають значення, адже він повинен бути достатньо великим, щоб переміщувати достатній об’єм повітря для відтворення басових і суббасових частот із достатньою енергією. Великий дифузор також має бути відносно жорстким, інакше він неконтрольовано деформуватиметься за великих ходів, що призведе до спотворень. Хороший басовий дифузор має бути водночас жорстким і легким: якщо він надто важкий, результатом буде млява реакція, яка сама по собі спричинятиме певний вид спотворень.
Потужний підсилювач
Як ми вже зазначали, переміщення великого об’єму повітря на низьких частотах потребує значної потужності. Точна необхідна потужність залежить від чутливості акустичної системи та від того, наскільки гучного й глибокого басу ви бажаєте. Що стосується сабвуферів, усе залежить від розміру та конструкції моделі.
Ось короткий огляд вимог до підсилення залежно від конструкції та розміру сабвуфера:
Закритий
Малий (8–10")
Низька ефективність
Потребує більше потужності для д осягнення тієї самої гучності, що й більші моделі
Великий (12–15" і більше)
Помірна ефективність
Усе ще потребує значної потужності, але ефективніше переміщує повітря
Фазоінверторний
Малий
Помірна ефективність
Потребує меншої потужності, ніж закритий, але фазоінверторні порти мають бути ретельно налаштовані
Великий
Висока ефективність
Може досягати високих рівнів гучності за меншої потужності
Парадоксально, але малі поличкові колонки часто мають нижчу чутливість, ніж акустичні системи з більшими корпусами, оскільки в обмеженому об’ємі малого поличкового корпусу складніше переміщувати повітря.
Суббас і бас
Суббасові частоти охоплюють діапазон 20–60 Hz — саме такі вибухи та гуркіт у фільмах ви по-справжньому «відчуваєте».
Басові частоти перебувають у діапазоні 60–250 Hz, де звучать бас-барабани, бас-гітари та інші музичні басові ноти.
Примітка: канал LFE у системі домашнього кінотеатру може передавати частоти до 3 Hz, хоча це значно нижче діапазону відтворення корпусних сабвуферів (Eminent Technology Model 17 — рідкісна конструкція, здатна генерувати такі низькі інфразвукові частоти).
Сабвуфери можуть покращити будь-яку систему акустичних систем майже в будь-якій кімнаті, додаючи не просто більше басу, а глибший, виразніший і точніший бас.
Для чого використовують сабвуфер?
Одна з причин використання сабвуфера — отримати більше басу, ніж можуть забезпечити основні колонки самостійно. У системі домашнього кінотеатру підсилювач об’ємного звучання часто має функцію керування басом, яку можна налаштувати для спрямування найнижчих частот на сабвуфер, звільняючи фронтальні та інші колонки від відтворення глибокого басу. Це дає навіть великим підлоговим колонкам змогу працювати вільніше й із меншими спотвореннями.
У міксах об’ємного звучання, наприклад 5.1, сабвуфер виконує подвійну роль: по-перше, він бере на себе відтворення глибоких басових частот, які інакше довелося б відтворювати основним колонкам. По-друге, він відтворює звук, спеціально призначений для сабвуфера через канал LFE (Low-Frequency Effects) — це епічний гуркіт грому та звуки вибухів, від яких здригається кімната, що роблять перегляд фільмів ще більш відчутним і переконливим.
Якщо ваша система об’ємного звучання не містить сабвуфера, основним колонкам доведеться відтворювати LFE, а також «звичайний» басовий контент. На графіку нижче показано відносний вихідний рівень: сабвуфер починає поступово спадати приблизно на 50 Hz, тоді як низькочастотний динамік нарощує рівень, щоб підтримувати сталу частотну характеристику до переходу на 80 Hz. Зафарбована область — це діапазон частот, який передає канал LFE.
Більшість стереопідсилювачів не мають функції керування басом — хіба що окремий вихід на сабвуфер, якщо вам пощастить. Утім, стереомузика також може значно виграти від додавання сабвуфера практично з тих самих причин, що й система об’ємного звучання: глибший, гучніший бас. Це може здаватися очевидним для малих поличкових колонок, яким може бракувати басу, але різницю ви почуєте й з більшими колонками, якщо підібрати правильний сабвуфер.
Розгляньмо ці два варіанти використання докладніше...
Сабвуфери для об’ємного звучання
Оскільки сабвуфер є поширеним компонентом системи об’ємного звучання, практично будь-який AV-ресивер і процесор, імовірно, матиме виходи для сабвуфера та функції керування басом. Це також означає, що ви зможете регулювати певні рівні сабвуфера за допомогою пульта дистанційного керування підсилювача, сидячи на місці прослуховування.
У цьому разі ми рекомендуємо обирати найкращу можливу віддачу та відтворення нижніх частот, адже більшість фільмів від цього виграють. Великі кінорелізи створюють так, щоб вони чудово звучали в кінотеатрах із великими звуковими системами, використовуючи додатковий реалізм, який переконливе низькочастотне звучання надає окремим сценам. Іншими словами, бас важливий у кіно.
Якщо у вас велика кімната для прослуховування, оберіть великий сабвуфер із потужним підсилювачем або, якщо це краще виглядає чи звучить, два середні сабвуфери з потужними підсилювачами. Більшість багатофункціональних AV-ресиверів дають змогу під’єднати кілька сабвуферів, і це безперечно варто розглянути, якщо маєте достатньо простору.
Сабвуфери для стереомузики
Для багатьох поціновувачів стерео жодна акустична система не є надто великою, щоб не скористатися невеликою допомогою сабвуфера. Це просто чудовий спосіб отримати глибший і потужніший бас. Однак перед купівлею сабвуфера пам’ятайте, що басу може бути забагато. Можливо, ваша кімната відносно невелика, і тоді велика кількість глибокого басу може звучати надмірно. Або ж ви можете виявити, що вам насправді не подобається додатковий бас чи що ваш улюблений музичний жанр не надто його потребує.
Як загальне правило, обирайте сабвуфер із нижчою граничною частотою, ніж у ваших основних колонок. Якщо у вас пара поличкових колонок із нижньою межею 50 Hz, орієнтуйтеся на сабвуфер, що відтворює частоти до 30–35 Hz. З іншого боку, якщо у вас велика пара підлогових колонок, здатних відтворювати частоти до 35 Hz, кращим вибором, імовірно, буде сабвуфер, що працює нижче 30 Hz. Головне — додати те, чого у вас ще немає, тобто розширити басовий діапазон вашої системи.
Якщо ваш стереопідсилювач оснащений виходом для сабвуфера або передпідсилювача, саме туди слід під’єднати активний сабвуфер (нижче читайте порівняння активних і пасивних сабвуферів). Хороший активний сабвуфер також дасть змогу регулювати підсилення, фазу та частоту кросовера, щоб адаптувати звук до вашої кімнати й системи. Ось визначення цих трьох термінів:
Підсилення регулює гучність сабвуфера відносно основних колонок.
Фазу можна уявити як дуже коротку затримку сигналу, корисну для точного узгодження часу звучання — знову ж таки, відносно основних колонок.
Частота кросовера — це частота, на якій сабвуфер починає поступово нарощувати рівень, а основні колонки починають його знижувати, як показано на попередньому графіку.
Активні та пасивні сабвуфери
Ось короткий огляд відмінностей між активним і пасивним са бвуфером. Загалом на ринку доступно набагато більше активних сабвуферів, але беззаперечно існують випадки, коли пасивний сабвуфер є найкращим варіантом.
Активні сабвуфери
Вбудоване підсилення — інтеграція підсилювача в корпус означає, що сабвуферу не потрібно споживати потужність від наявного підсилювача. Як уже згадувалося в статті, відносно великому(-им) динаміку(-ам) сабвуфера потрібна значна потужність для ефективної роботи, тож вбудоване підсилення позбавляє вас потреби замислюватися, чи впорається ваш наявний підсилювач.
Оптимальне узгодження — виробники сабвуферів можуть адаптувати підсилювач до динаміка(-ів) сабвуфера, щоб забезпечити найкраще можливе відтворення звуку.
Налаштовувані регулятори — завдяки вбудованим регуляторам підсилення, фази та кросовера ви можете точно налаштувати сабвуфер під свою систему.
Пасивні сабвуфери
Підходять для індивідуального встановлення — оскільки пасивний сабвуфер не містить вбудованого підсилювача, динамік(-и) можна розмістити в корпусі значно меншої глибини та легко вмонтувати в порожнину стіни. У такій системі індивідуального встановлення вам, звісно, все одно потрібно подавати потужність на сабвуфер від зовнішнього підсилювача й керувати ним зовні. Якщо хочете дізнатися більше про індивідуальне встановлення, ознайомтеся з цим посібником з індивідуального встановлення акустичних систем.
Потрібне узгодження — відсутність вбудованого підсилення означає, що ваш наявний підсилювач може бути не найкращою парою для нового пасивного сабвуфера. Єдиним варіантом може бути заміна підсилювача, що збільшує ваші витрати.
Зовнішня інтеграція — відсутність інтегрованих регуляторів, як-от підсилення, фази та кросовера, означає, що їх потрібно забезпечити через зовнішній пристрій, наприклад аудіо-відеоресивер або DSP.
Який сабвуфер найкраще підійде мені?
Отже, вам потрібен сабвуфер, але який саме? Відповідь, звісно, залежить від обставин. Щоб допомогти вам визначитися, розгляньмо три сценарії:
«Я слухаю музику й хочу кращий бас»
Закритий сабвуфер із його щільнішим, контрольованішим басом чудово доповнить наявні стереоколонки. Закриті сабвуфери зазвичай компактніші за фазоінверторні конструкції, що також робить їх добре придатними для менших кімнат. Однак пам’ятайте, що ними також складніше керувати, тож для більшої кімнати фазоінверторний сабвуфер може бути кращим вибором. І якщо ви не досвідчений аудіофіл із тонко налаштованим слухом, фазоінверторний сабвуфер усе одно, найімовірніше, забезпечить покращення, якого ви шукаєте.
«Я хочу епічних вечорів кіно!»
Якщо ви хочете, щоб кімната здригал ася від ударів, гуркоту та вибухів, потужний фазоінверторний сабвуфер зазвичай буде правильним вибором, принаймні у великих кімнатах. Ось чому: у звуці фільмів є «референсний рівень», який вважається найвищим передбаченим рівнем відтворення. Це рівень калібрування 75 dB у місці прослуховування, а мета — досягати максимальних пікових рівнів 105 dB для кожного каналу акустичної системи без спотворень.
Але пам’ятаєте канал LFE, про який ми згадували раніше? Референсний рівень для LFE на 10 dB вищий — вражаючі 115 dB! Тож якщо ви серйозно ставитеся до домашнього кінотеатру, саме на таке в ідеалі має бути здатний ваш сабвуфер. А тепер уявіть, що ви намагаєтеся змусити менший сабвуфер відтворити гуркіт землетрусу на рівні 115 dB у великій кімнаті: він неминуче спотворюватиме звук і звучатиме жахливо.
Не дивно, що ентузіасти домашнього кінотеатру люблять потужні фазоінверторні сабвуфери й часто використовують у своїх системах більше одного. Більше колонок і підсилювачів означає не лише гучний, а й чистий звук.
Звісно, не всі хочуть відтворювати об’ємний звук удома на референсних рівнях. Але якщо ваша мета — більш захопливий перегляд фільмів, варто добре подумати, перш ніж інвестувати в сабвуфер із недостатніми характеристиками, про який ви, найімовірніше, згодом пошкодуєте.
«Я слухаю музику й дивлюся фільми»
У цьому сценарії варто віддати пріоритет враженням від перегляду фільмів. Немає сенсу мати чудовий досвід прослуховування музики, щоб потім розчаруватися, увімкнувши домашній кінотеатр для повторного перегляду того епічного, сповненого вибухів фіналу вашого улюбленого фільму.
Бюджет і розмір кімнати
Поговорімо про бюджет. На ринку є дуже дорогі сабвуфери, тож хоча варто інвестувати в правильний сабвуфер для ваших потреб, ми точно не рекомендуємо витрачати всі заощадження на найкращий сабвуфер, якщо доступніша альтернатива забезпечить потрібну вам продуктивність. Тож не спок ушайтеся величезними корпусами з кількома надвеликими динаміками, якщо все, що вам потрібно, — компактний закритий сабвуфер.
Що стосується розміру кімнати, це один із важливіших чинників, які варто врахувати. Нижче наведено приблизний посібник, що допоможе визначити, який тип сабвуфера — закритий чи фазоінверторний — найкраще підходить для вашої кімнати. Зверніть увагу, що розміри наведено в кубічних футах і метрах, оскільки потрібно враховувати, який об’єм повітря сабвуферу доведеться переміщувати, а не лише двовимірну площу підлоги:
Мала кімната (до ~1 500 ft³ / ~42 m³) — якісний закритий сабвуфер зазвичай забезпечує глибину й вплив, необхідні для музики та домашнього кінотеатру, особливо в невеликих кімнатах, де обмежені розміри природно підсилюють низькі частоти.
Середня кімната (~1 500–3 000 ft³ / ~42–85 m³) — підійде як закрита, так і фазоінверторна конструкція: закрита для щільнішого басу, фазоінверторна для легшого відтворення ефектів LFE. На ваш вибір мають впливати звички прослуховування: музика чи фільми.
Велика кімната (понад ~3 000 ft³ / ~85 m³) — фазоінверторна конструкція має більше сенсу для домашнього кінотеатру з великою кількістю ефектів LFE, оскільки ефективніша конструкція може створювати вищу гучність глибокого басу без потреби у величезній потужності підсилювача.
Щоб дізнатися більше про налаштування домашнього кінотеатру, ознайомтеся з цим посібником із налаштування системи об’ємного звучання.
Де розмістити сабвуфер?
Розташування сабвуфера має бути правильним для вашої кімнати для прослуховування. Загалом розміщення будь-якої акустичної системи поблизу поверхонь кімнати посилює басову віддачу (більшість сабвуферів уже спроєктовані так, щоб їхні динаміки були близько до підлоги або навіть спрямовані безпосередньо на неї). Розміщення близько до однієї стіни додає ефект посилення басу від другої поверхні кімнати, а розташування сабвуфера в куті додає третю. Але будьте обережні: результатом може бути як бажане посилення басу, так і гучний, гудливий безлад.
Стоячі хвилі
Позиція, у якій ваші основні колонки звучать добре, не обов’язково добре працюватиме для сабвуфера. Це пов’язано з акустичним явищем, відомим як стоячі хвилі, яке найвиразніше проявляється на нижніх частотах, де працюють сабвуфери. Стоячі хвилі — це резонанси, що виникають на певних частотах залежно від розміру й пропорцій кімнати та призводять до того, що одні басові частоти звучать голосніше за інші. Щоб дізнатися більше, ознайомтеся з цим посібником із покращення акустики у вашій кімнаті.
Монофонічний звук
Ваші основні колонки, чи то в стереосистемі, чи в системі об’ємного звучання, потрібно розміщувати для найкращої можливої звукової сцени. Високі частоти, зокрема, містять багато просторових підказок для формування звуко вої сцени, тому стерео- та колонки об’ємного звучання не можна розміщувати де завгодно. Однак оскільки нижче 80 Hz частоти дедалі більше стають монофонічними (важче визначити, звідки вони надходять), ви можете зосередитися на розміщенні сабвуфера для зменшення впливу стоячих хвиль, а не для формування звукової сцени.
Насправді планування й меблювання кімнати можуть не дозволити вам розмістити сабвуфер саме там, де ви хочете. Саме тому важливо мати можливість регулювати такі параметри, як підсилення, фаза й кросовер: це дає змогу розташувати сабвуфер там, де для нього є місце, а потім точно налаштувати звук.
У деяких випадках доцільно використовувати в системі більше одного сабвуфера. Можливо, ви хочете отримати найпотужніший бас, який тільки можна вмістити у вашій кімнаті, або хочете потужність дуже великого сабвуфера, але віддаєте перевагу досягти її за допомогою двох чи більше менших сабвуферів. Системи об’ємного звучання у великих кімнатах також можуть виграти від кількох сабвуферів, розташованих на відстані один від одного для рівномірного розподілу басу по кімнаті.
Йдеться не про додавання басу, а про розкриття басу, який був там увесь час.
Висновок
Сабвуфери можуть покращити будь-яку систему акустичних систем майже в будь-якій кімнаті, додаючи не просто більше басу, а глибший, виразніший і точніший бас. Якщо ви дивитеся фільми чи слухаєте музику будь-якого жанру, хороший сабвуфер додасть ще один вимір вашим враженням від прослуховування. Навіть тихий джаз або камерна музика містять низькі частоти, які з сабвуфером звучатимуть краще й переконливіше. Йдеться не про додавання басу, а про розкриття басу, який був там увесь час.
Чи бувають випадки, коли не варто використовувати сабвуфер? Звісно. Якщо у вас уже є дуже великі підлогові колонки в невеликій кімнаті, додавання сабвуфера не дасть багато того, чого там ще немає. Насправді він навіть може перекрити все інше — якщо, звісно, вам не подобається саме таке звучання. Але зрештою немає правильного чи неправильного рішення: єдине, що має значення, — чи подобається вам цей звук.
Високопродуктивні сабвуфери від DALI
DALI пропонує низку визнаних сабвуферів різних конструкцій. Від компактного закритого SUB C-8 D для автентичних, динамічних музичних моментів до флагманського SUB V-16 F — фазоінверторного гіганта для високопродуктивних систем домашнього кінотеатру — DALI має сабвуфер для кожного. А для непомітного відтворення нижніх частот PHANTOM IW SUB S-100 у парі з PHANTOM CI AMP забезпечують чудові системи індивідуального встановлення та високопродуктивні системи домашнього кінотеатру.
Зверніться до найближчого дилера DALI щоб особисто оцінити наші визнані сабвуфери, підлогові колонки та інші акустичні системи.
РЕДАКТОР
Krestian Pedersen
Krestian Møller Østergaard Pedersen — менеджер із продукції DALI. Багаторічний досвід роботи в Hi-Fi індустрії дає йому значний практичний досвід і технічну експертизу для цієї ролі.
Дивіться більше матеріалів від Krestian