Активные динамики - Powered speakers

Активный широкополосный динамик

Активные динамики, также известный как автономные динамики и активные спикеры, находятся музыкальные колонки которые имеют встроенный усилители. Активные динамики используются в различных настройках, в том числе в системы звукоусиления (используется на концертах живой музыки), как для основных выступающих, обращенных к публике, так и для мониторные динамики лицом к исполнителям; к Ди-джеи выступление на танцевальных мероприятиях и рейвы; в частных домах в составе Hi-Fi или же домашний кинотеатр аудиосистемы и как компьютерные колонки. Их можно подключать напрямую к микшерный пульт или другой низкоуровневый звуковой сигнал источник без необходимости во внешнем усилителе. Некоторые активные колонки, предназначенные для использования в системе звукоусиления, имеют встроенный микшерный пульт и микрофонный предусилитель, что позволяет подключать микрофоны напрямую к динамику.

Активные колонки обладают рядом преимуществ, наиболее очевидными из которых являются их компактность и простота. Кроме того, усилитель (усилители) может быть спроектирован так, чтобы точно соответствовать оптимальным требованиям динамика, который он будет питать; и от дизайнера динамиков не требуется включать пассивный кроссовер, что снижает стоимость производства и, возможно, качество звука. Некоторые также утверждают, что более короткие расстояния между компонентами могут уменьшить внешние помехи и повысить точность воспроизведения; хотя это весьма сомнительно, и обратный аргумент тоже можно привести. К недостаткам можно отнести более тяжелый корпуса громкоговорителей; пониженная надежность из-за активных электронных компонентов внутри; а также необходимость подачи аудиосигнала и питания на каждое устройство по отдельности, что обычно требует подключения двух кабелей к каждому динамику (в отличие от одного кабеля, необходимого для пассивных динамиков и внешнего усилителя).

Активные динамики доступны с пассивным или активным кроссоверы встроен в них. С начала 2000-х годов активные динамики с активными кроссоверами и другими DSP стали обычным явлением в звукоусиление приложений и в студийные мониторы.[1] Домашний кинотеатр и приставки бытовые / автомобильные сабвуферы использовали технологию активных активных акустических систем с конца 1980-х годов.

Отличия

Активный компьютерный динамик.

Термины «активный» и «активный» взаимозаменяемы в конструкциях громкоговорителей, однако между этими терминами может быть проведено различие:[2]

  • В пассивной акустической системе звуковой сигнал низкого уровня сначала усиливается внешним усилителем мощности, а затем отправляется в громкоговоритель, где сигнал разделяется пассивным кроссовером на соответствующие частотные диапазоны перед отправкой на отдельные драйверы. Этот дизайн распространен в домашнее аудио а также профессиональное концертное аудио.
  • Активный громкоговоритель работает так же, как пассивный громкоговоритель, но усилитель мощности встроен в корпус громкоговорителя. Такая конструкция характерна для компактных персональных динамиков, например, используемых для усиления портативных цифровых музыкальных устройств.
  • В полностью активной акустической системе каждый драйвер имеет свой собственный усилитель мощности. Звуковой сигнал низкого уровня сначала отправляется через активный кроссовер, чтобы разделить звуковой сигнал на соответствующие частотные диапазоны перед отправкой на усилители мощности, а затем на драйверы. Такой дизайн обычно используется в студийных мониторах и профессиональном концертном аудио.[3][4]

Существуют гибридные активные конструкции, например три драйвера, питаемые от двух внутренних усилителей. В этом случае активный двухполосный кроссовер разделяет аудиосигнал, как правило, на низкие и средние и высокие частоты. Низкочастотный драйвер управляется собственным каналом усилителя, в то время как средне- и высокочастотные драйверы совместно используют канал усилителя, выход которого разделен пассивным двухполосным кроссовером.

Интегрированные активные системы

Термин «активные динамики» может также относиться к интегрированной «активной системе».[5] в котором пассивные громкоговорители подключены к внешней системе из нескольких усилителей, питаемых от активного кроссовера. Эти активные акустические системы могут быть созданы для профессиональных концертных туров, например, новаторская система JM-3, разработанная в 1971 г. Звуковая служба Гарри МакКьюна,[6] или они могут быть построены для высококачественное домашнее использование такие как различные системы от Naim Audio и Линн Продукты.[7]

История

Некоторые из первых активных громкоговорителей были JBL мониторные колонки. С добавлением SE401 Stereo Energizer, представленного в 1964 году, любую пару мониторных динамиков можно было преобразовать в режим автономного питания, когда второй динамик питался от первого.[8] Первым студийным монитором с активным кроссовером был OY, изобретенный Кляйн-Хаммелем в 1967 году. Это была гибридная трехполосная конструкция с двумя внутренними каналами усилителя.[9] Ранним примером студийного монитора с двойным усилением является Altec 9846B, представленный в 1971 году, который объединил пассивный динамик 9846-8A с новым двухканальным усилителем 771B мощностью 60 Вт для вуфер и 30 Вт для высоких частот драйвер сжатия.[10] В конце 1970-х гг. Paramount Pictures заключила контракт с AB Systems на разработку активной акустической системы.[1]

В 1980 г. Meyer Sound Laboratories произвела интегрированную активную двустороннюю систему, пассивную УПА-1, которая включала уроки Джон Мейер узнал на McCune JM-3.[11] В нем использовалась активная электроника, установленная вне корпуса громкоговорителя, в том числе встроенный активный кроссовер Майера со схемами компаратора обратной связи, определяющими уровень ограничения, часто подключаемые к усилителям сторонних производителей. В 1990 году компания Meyer выпустила свой первый активный динамик: HD-1, двухполосный студийный монитор со всей внутренней электроникой.[1] В начале 90-х, после многих лет борьбы с недостатками пассивных систем, особенно с изменением настроек усиления сторонних усилителей, Джон Мейер решил прекратить производство пассивных динамиков и посвятить свою компанию активным разработкам. Мейер сказал, что он «нанял рекламное агентство, чтобы изучить, что люди думают об активных динамиках для усиления звука, и они вернулись после опроса и сказали, что они никому не нужны».[12] Система звукоусиления операторы заявили, что им не нужны громкоговорители, в которых они не могут видеть измерители усилителей, чтобы определить, правильно ли работают громкоговорители во время концерта. Тем не менее Мейер не отступил от своего решения и в 1994 году выпустил MSL-4 - первую активную акустическую систему, предназначенную для концертных туров.[12] UPA-1 был преобразован в конфигурацию с автономным питанием в 1996 году, и остальная часть продуктовой линейки Meyer последовала его примеру.

Преимущества и недостатки

верность

Основное преимущество активных динамиков по сравнению с пассивными заключается в более высокой точности воспроизведения, связанной с активными кроссоверами и несколькими усилителями, включая меньшие интермодуляционные искажения, более высокую динамический диапазон и большая выходная мощность.[13] Усилители внутри корпуса громкоговорителя могут быть идеально согласованы с отдельными драйверами, что устраняет необходимость для каждого канала усилителя работать во всей полосе пропускания звука. Характеристики драйвера, такие как мощность и импеданс, могут быть согласованы с возможностями усилителя.[1] В частности, активные динамики имеют очень короткие акустические кабели внутри корпуса, поэтому очень мало напряжения и контроля теряется в длинных акустических кабелях с более высоким сопротивлением.

Активный динамик часто включает эквалайзер, адаптированный к реакции каждого динамика в корпусе.[14] Это дает более ровный и нейтральный звук. Цепи ограничения (с высоким коэффициентом сжатие звука схемы) могут быть включены, чтобы увеличить вероятность того, что драйвер выживет при использовании высокого уровня звукового давления. Такие ограничители могут быть тщательно согласованы с характеристиками драйвера, что приведет к более надежному громкоговорителю, требующему меньше обслуживания. Обнаружение искажения может быть встроено в электронику, чтобы помочь определить начало защитного ограничения, уменьшая искажение выходного сигнала и устраняя вырезка.[15]

Прокладка кабеля

Пассивным динамикам нужен только один кабель динамика, а для активных динамиков нужны два кабеля: кабель аудиосигнала и кабель питания переменного тока. Для мощных концертных систем с несколькими корпусами кабели переменного тока часто имеют меньший диаметр, чем эквивалентные пучки кабелей для акустических систем, поэтому используется меньше меди. Некоторые производители активных громкоговорителей теперь используют УВЧ или чаще Вай фай беспроводные приемники, поэтому для динамика требуется только кабель питания переменного тока.

Масса

Активный динамик обычно весит больше, чем эквивалентный пассивный динамик, потому что внутренняя схема усилителя обычно превышает пассивный кроссовер на уровне динамика. Громкоговоритель, связанный со встроенной активной системой, еще легче, потому что у него нет внутреннего кроссовера. Легкий громкоговоритель легче переносить, и он меньше нагружает такелаж (полет). Однако активные колонки, использующие легкие Усилители класса D сократили разницу. Автомобильная перевозка звуковой системы включает в себя транспортировку всех различных компонентов, включая стойки усилителя, кабели динамиков и корпуса динамиков. Общий транспортный вес активной акустической системы может быть меньше, чем у пассивной системы, поскольку тяжелые пучки пассивных кабелей акустических систем заменяются более легкими кабелями переменного тока и сигнальными кабелями малого диаметра. Пространство и вес грузовика уменьшаются за счет исключения стоек усилителя.[1]

Расходы

Стоимость большой концертной активной акустической системы меньше, чем стоимость эквивалентной пассивной системы.[1] Пассивная система или интегрированная активная система с внешней электроникой требует отдельных компонентов, таких как кроссоверы, эквалайзеры, лимитеры и усилители, все они устанавливаются на роликовых стеллажах. Кабели для пассивных концертных систем - это тяжелые акустические кабели большого диаметра, более дорогие, чем силовые кабели переменного тока меньшего диаметра и кабели аудиосигналов гораздо меньшего диаметра. Для высококачественного домашнего использования активные колонки обычно стоят больше, чем пассивные колонки, из-за необходимости в дополнительных каналах усилителя.[13]

Легкость использования

В профессиональном аудио и некоторых домашних кинотеатрах и приложениях Hi-Fi активный динамик может быть проще в использовании, потому что он устраняет сложность правильной настройки частот кроссовера, кривых эквалайзера и пороговых значений ограничителя. Однако прокладка кабелей не так проста, поскольку для активных динамиков требуется два кабеля вместо одного (кабель питания переменного тока и кабель с сигналом, обычно XLR кабель). В домашнем аудио некоторые инженеры утверждают, что пассивный динамик, в котором динамик без питания подключен к усилителю, является самым простым в установке и эксплуатации.

Сервоприводные динамики

Включив негативный отзыв петли в системе усилитель-громкоговоритель искажения могут быть существенно уменьшены. Если датчик установлен на конусе динамика, обычно это акселерометр. Есть возможность следить за спиной ЭДС генерируется звуковой катушкой драйвера при движении в магнитном зазоре. В любом случае необходимы усилители специальной конструкции, поэтому серво-динамики по своей сути являются динамиками с питанием.

Басовые усилители

Немного усилитель басов производители продают активные динамики, предназначенные для добавления сценической мощности комбо-басового усилителя. Пользователь подключает патч-корд или кабель XLR от комбоусилителя к активной акустической системе.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Куэллс, Джефф (сентябрь – октябрь 2001 г.). "Усиленный: конструкции активных динамиков: меньше затрат для всей системы?". Live Sound International. Архивировано из оригинал на 2012-07-22. Получено 2011-11-13.
  2. ^ Робджонс, Хью (декабрь 2003 г.). "Вопросы и Ответы". Звук на звуке.
  3. ^ Хоскен, Дэн (2010). Введение в музыкальные технологии. Тейлор и Фрэнсис. п. 70. ISBN  0-415-87827-6.
  4. ^ Селф, Дуглас; Синклер, Ян; Дункан, Бен (2008). Аудиотехника: все знают. Newnes. п. 718. ISBN  1-85617-526-X.
  5. ^ Уилер, Марк (март – июнь 2006 г.). "Звучит пассивно? Станьте активнее! - Часть I". TNT-Audio (онлайн). ISSN  1825-4853. Получено 13 ноября, 2011.
  6. ^ Стенограмма PSW LIVE CHAT с Джоном Мейером
  7. ^ Уиллер, Марк (март – июнь 2006 г.). «Звучит пассивно? Станьте активнее! - Часть II». TNT-Audio (онлайн). ISSN  1825-4853. Получено 13 ноября, 2011.
  8. ^ JBL Solid State Stereo Energizer
  9. ^ «OY - Control Monitor». Кляйн + Хаммель. Sennheiser. Архивировано из оригинал 12 июня 2009 г.. Получено 13 ноября, 2011.
  10. ^ Каталог мониторов Altec 1971
  11. ^ Хэллидей, Роб (май 2009 г.). "Классическая экипировка: УПА-1 Мейера". Освещение и звук: 44.
  12. ^ а б «Новаторские автономные громкоговорители более 11 лет». Meyer Sound Laboratories. Архивировано из оригинал 24 декабря 2016 г.. Получено 13 ноября, 2011.
  13. ^ а б Дункан, Бен (1996). Высокопроизводительные усилители мощности звука. Newnes. стр.28 –31. ISBN  0-7506-2629-1.
  14. ^ Миллер, Колин (декабрь 2002 г.). «Преимущества образа жизни активного оратора». Секреты домашнего кинотеатра и High Fidelity. Получено 13 ноября, 2011.
  15. ^ Маккарти, Боб (2007). Звуковые системы: проектирование и оптимизация: современные методы и инструменты для проектирования и настройки звуковых систем. Focal Press. С. 31–32. ISBN  0-240-52020-3.