При такому відкритому оформленні (щит) динамік випромінює тильною стороною дифузора. До високочастоних динаміків будь-яких типів це не відноситься, тому що їх тильна сторона ізольована технологічно. Пищалки добре працюють як на щиті, так і в боксі, і навіть самі по собі без оформлення. Роботу в середньочастотному діапазоні розглядати не будемо, оскільки, за великим рахунком, це не їхнє завдання. Среднечастний динамік, як правило, не ізольований ззаду. Існують, звичайно, такі динаміки, задемфірованние на власний корпус. Але це динаміки, спеціально призначені для установки в бокс. Вже є готова захист від тильного впливу хвилі басовік. Дуже зручно для розробника - поставив їх в ящик і все більш-менш працює. Ось тільки встановлювати таку середину на щит, м'яко кажучи, не розумно. Чому? Якщо динамік навантажений на деякий об'єм повітря - підвищується його результуюча пружність, пружність підвісу складається з пружністю повітря в оформленні. Йому ставати важче працювати, він змушений створювати компресію повітря в стовпчики боксі або в своєму власному. В результаті звучання скуте і затиснуте по динаміці. І чим менше йому дали "повітря" - тим сильніше виражена ця проблема. Без оформлення і на щитах такого немає, так як з усіх боків дифузора - відкритий простір. В результаті і звук відкритий (можна вважати це терміном), вільний і легкий. Хто його чув, ніколи не забуде і ні з чим не сплутає.
А як веде себе басовік на щитах? Так само. Динамічний, вільний і легкий, точний і коректний бас. А ще повна відсутність неприємних призвуків, бубнеж і подгужіванія, цього головного болю будь-якого ящикового виконання! Ви слухаєте сам динамік, а не ящик. Але з цими проблемами можна боротися. А ось ті, від яких нікуди не піти. У боксі завжди є підвищення резонансної частоти динаміка (знову таки через те, що пружність підвісу складається з пружністю повітря в робочому обсязі), і як наслідок, звуження знизу відтвореного діапазону частот. А у відкритих системах (ящик без задньої стінки не береться до уваги) - залишається незмінною, майже як у вільному просторі! Наприклад, встановивши басовік з власною резонансною частотою 30Гц в бокс з робочим об'ємом, рівним еквівалентному обсягом динаміка, ви отримуєте результуючу резонансну частоту в корінь квадратний з двох більше, приблизно 30Гц x 1,4 = 42Гц. А ось від неї безпосередньо залежить нижня гранична частота діапазону, яку всі хочуть мати якомога нижче! А у відкритому оформленні як було, так і залишається 30Гц! Наприклад, для 15 "басовіков типовий еквівалентний обсяг 200-250 літрів, уявляєте яких габаритів виходить скриньку? Зекономити - отримаєте ще більш високу результуючу резонансну частоту (так як пружність повітря меншого обсягу ставати вище). А ще не забудьте поборотися з вібро-і звукоізоляцією, зміцнити стінки ящика і подбати про захист середини з пищалки від фронту хвилі басовік, тобто виготовити їм власні бокси. і між іншим, при установці среднечастоніка в бокс вас можуть підстерігати ті ж ящикові проблеми.
Хтось заперечить, є ж фазоинвертор (ФМ), він знижує нижню граничну частоту діапозона? Звичайно, грамотно налаштований, це робить. Особливо, якщо вам вдалося позбутися від проблеми подгужіванія, що викликається цим отвором (хто пробував порівнювати звучання колонок з відкритим і закритим фазоінверсним отвором, той розуміє). Якщо закритий ящик (ЗЯ) має виражений спад частотної характеристики відразу після резонансної частоти, то при ФМ-оформленні рівень держиться (може навіть підніматися) до певної частоти, а потім слід дуже різкий обвал АЧХ, причому ще сильніше, ніж у ЗЯ. При використанні щита монотонний спад починається досить рано, але йде рівно і дуже глибоко вниз діапазону, в результаті по інфрабасу випереджаючи системи на базі ЗЯ, і тим більше ФМ-системи. Інакше кажучи, більш НИЗЬКИЙ бас, при інших рівних умовах, ви почуєте швидше за все на відкритих системах, ніж чим на всіх інших. Але якщо бути вже зовсім точним, ще нижче бас досягається при використанні відкритого ящика (ОЯ) - це ящик без задньої стінки. Але в цьому випадку не все так гладко, не обходиться без появи нових проблем. І це вже окрема тема для розмови. Так що поки відкритий ящик розглядати не буду, тим більше, що вважаю це оформлення різновидом відкритого.
З чим пов'язаний спад АЧХ відкритих систем? Відомий ефект акустичного "короткого замикання", особливо вираженого на низьких частотах (приблизно до 300Гц). Виявляється він в тому, що хвиля від тильної сторони дифузора, огинаючи динамік або щит з динаміком (в нашому випадку) в точці прослуховування складається з хвилею від зовнішньої сторони дифузора. Але оскільки хвилі мають різну фазу, на ділі відбувається віднімання, зменшення амплітуди, на слух сприймається, як помітне зниження рівня баса. Повторю, цей ефект помітний в області найнижчих звукових частот, при яких розміри дифузора (або щита з динаміком) малі в порівнянні з довжинами цих хвиль. І чим нижче бас ми хочемо отримати, тим більше повинні бути геометричні розміри екрану, зазвичай виконується прямокутної форми. Наприклад, для відтворення без ослаблення звуку частотою 50 Гц, довжина хвилі якого дорівнює 680 см, необхідно, щоб сторона екрану приблизно дорівнювала 340 см (половині довжини хвилі) або більше. Ось ми і підібралися до головної проблеми відкритих щитів - його розмірами. Особливих рекомендацій тут немає, все обмежено власними практичними можливостями розміщення в кімнаті. Чим більше висота і ширина щита, тим краще, тим менше вплив акустичного замикання. Зазначу, що небажана симетричність екрану щодо осі дифузора через появу глибоких провалів. Значне поліпшення частотної характеристики досягається або несиметричним екраном, або асиметричним розташуванням гучномовця в екрані правильної форми. Однак цілком задовільні результати можна отримати і при помітно менших габаритах щита (ніж зі стороною 340 см), використовуючи грамотне узгодження динаміків. Якщо виходити з практики, то дуже хороші результати показали відкриті системи, зібрані на вантажних динаміках Tesla. При використанні 15 "басовік вдалося при розмірах щита 1260x620 мм отримати нижню граничну частоту 30Гц. Ознайомитися з цією розробкою можна в розділі Фотогалерея та Документація.
Саме через проблеми акустичного замикання відкриті системи мало поширені. З моделей іноземного виробництва можу привести тільки Jamo R909 на елекродінаміческіх випромінювачі. Ще існують всім відомі моделі від Magnepan, Quad, Martin-Logan на випромінювачі інших типів, які теж можна вважати відкритими. Переважна ж більшість колонок успішно існують в оформленні ЗЯ і ФМ, в яких випромінювання тилу дифузора, в основному, залишаються в ящику. Я не являсь противником ящика, як може здатися - у нього є свої відчутні переваги. Малі габарити, енергійний бас, можливість реалізації ефективного акустичного демпфірування. До всього іншого застосування фазоінвертора розширює знизу смугу частот і дозволяє "задихати" динаміку - в ЗЯ дуже помітна згубна компресія, про яку я згадував. А при наявності відпові в ящику її гораздно менше, стало бути менше ефект компресійного звучання. До повної відкритості відкритих систем, звичайно, далеко, але хоч щось. Багато моїх розробки були чисто Боксові, багато комбіновані - при яких середина і пищалка оформлені відкрито, а басовік навантажений на ЗЯ або ФМ.
До речі, середньочастотника для нормальної роботи теж потрібен обсяг або щит (мидбас - це ж теж бас). Звичайно ж, в порівнянні з потребами басовік, простору йому потрібно гораздно менше. Тому працюючи спільно з басовік на одній площі екрану, йому вже точно їй вистачить. До переваг відкритого оформлення також можна віднести те, що випромінювання задньої сторони динаміків, відбиваючись від стін, стель, приходить з ослабленням до слухача і формує більш щільне, соковите, об'ємне і реально зачаровує просторове звучання. Це як раз ті параметри, які просто на вагу золота, вони легко "вбиваються" вже на стадії запису і перезапису, а при відтворенні у багатьох сучасних компоненах аудітракта, проводах і акустичних системах. Це якраз те, чого явно не дістає для досягнення реалістичності звучання. Звичайно, тут можна заперечити тим, що при такому відображенні має місце неприємне взаємодія хвиль, що спотворює частотну характеристику. Дійсно, в результаті інтерференції відбувається віднімання і додавання звукових хвиль різних частот в точці прослуховування. Тим самим, створюються максимуми і мінімуми (підйоми і провали) звукового тиску. Така взаємодія хвиль відбувається не тільки між хвилями від передньої і задньої сторін дифузора, але також і за участю хвиль відбитих від стін, меблів, стелі приміщення. Так, з фізики це все так, але варто лише раз послухати гідну відкриту акустику, щоб зрозуміти - шкурка варта вичинки, плюсів гораздно більше, ніж мінусів. Тим більше, що при використанні якісних динаміків з самого початку рівна АЧХ вже немає необхідності в боксовом акустичному демпфіруванні! Помітних спотворенні характеристики немає, а обсягу та простору більш ніж достатньо. Втім особливо вибагливим можна трохи попрацювати над акустичному демпфіруванні кімнати, і всі питання відпадуть самі собою. Тут ще можна упомінуть про правильне розташування ОС в кімнаті, є особливості в порівнянні з розташуванням ЗЯ і ФМ. Про це докладніше в розділі Інсталяція.
Ці розрахунки успішно підтверджуються практикою. Широка панель дає більш об'ємне і енергійне звучання. Проводилися численні досліди і експерименти на різних АС (навіть боксових). Раніше виробники робили широкі панелі, більшість вантажних колонок такі (фірма Tannoy досі в флагманських моделях воліє переважання ширини над глибиною), так згадайте хоча б усім відомі S-90. Пояснити вузькі панелі сучасних колонок можу тільки маркетинговими ходами - такі колонки більш красиві, компактні, їх легше розміщувати в кімнаті і вписати споживачеві в інтер'єр, і стало бути їх охочіше купуватимуть. Звук краще не зупиняється, він навіть погіршується (до речі так вважають багато хто, не тільки я один), а для досягнення своїх інтересів завжди можна для народу придумати будь-який "розумне" технічне обгрунтування! Втім є виробники, що не жертвують якістю звуку заради собівартості, естетики або дизайну. Погляньте на топові Sonus Faber. У них і широка панель, і на передній панелі є шкіра, яка, як ви тепер розумієте, не просто для краси!
Полегшити завдання побудови відкритих систем з прийнятними для житлової кімнати габаритами допомагає грамотний підбір басового динаміка. Далеко не кожен може нормально працювати на щиті. Не заглиблюючись у подробиці, можна сказати, що потрібно максимально чутливий динамік, з низькою резонансною частотою і невеликою масою рухомої системи. Практично це визначається по легкому ходу дифузора, м'якою роботі підвісів. Існує ряд інших важливих параметрів, які треба враховувати, наприклад, добротність, еквівалентних обсяг і інші. До среднечастоніку в ОС також пред'являються підвищені вимоги. Не буду тут захаращувати математичними викладками, існує маса літератури. Бажають перевіряти, заміряти і розраховувати все самі можуть користуватися будь-хто. Більш тямущою вважаю ту, якої користуюся сам, список наведено. Що стосується вимірів це не жарт, не лінуйтеся заміряти параметри динаміків, навіть якщо у вас є офіційні дані виробника. Як показує практика, параметри можуть дуже сильно відрізнятися як від паспортних, так і між конктретнимі екземплярами динаміків. Дуже корисно після всіх розрахунків зробити виготовити макет АС - так як врахувати все формулами просто неможливо. Особисто у мене жодна серйозна розробка не обходиться без етапу макетування.
І ще зовсім трохи про рупорної акустиці. Знаю у неї є дуже багато шанувальників. Я не є ні її противником, і ні її прихильником. Не хочу ні з ким сперечатися, приведу свою думку. І тільки технічний підхід. Будь-рупор навантажений на власну камеру, як правило невелику, що призводить до деякої компресії звучання, про фізику цього я писав вище. Далі частенько виробники використовують рупор тільки на твітер і середину (або СЧ-ВЧ драйвер в двухполосніках), а бас зроблений в традиційному ЗЯ або ФМ. Це вже не повноцінна рупорна акустика, але не в цьому справа. Про особливості та недоліки ящика я вже згадував, повторюватися не буду. Хто ж наважується зробити повноцінний рупор повинен або змиритися з його гігантськими розмірами, або задовольнятися досить високою нижньої робочої частотою діапазону. Наприклад, у відомій моделі Klipsch La Scala вона становить 53Гц (-4дб). Але некотрая низький бас не потрібен зовсім. Цілком розумію. Тоді другий важливіший аргумент - а для чого ж потрібен власне рупор? Щоб створити гиганская звуковий тиск за 100дБ? У вас, що, ламповий однотактнік з 2-3 Вт вихідної потужності? Якщо так, згоден, якщо немає, то навіщо? При вихідної потужності в 10-12 Вт вже вистачає акустики з чутливістю 90-92дб для озвучування кімнати середніх розмірів. Розплатою за таке шалений тиск є гостра діаграма спрямованості рупорів. Потрібно точно налаштуватися на точку прослуховування і комфортно може слухати тільки одна людина! Трохи змістився в бік, і звук пішов. Сидячий же поруч слухач, грубо кажучи, може ловити бічні пелюстки. У традиційній акустиці все демократичніше. А ось акустика з широкою панеллю, та ще якщо вона відкрита, має дуже широкою діаграмою спрямованості по визначенню. Таку можна слухати мало не всім диваном! Послухайте рупора ще раз уважніше. Невже вам до душі їх компресійні динаміки і гостра спрямованість? Хоча багато рупора воліють за їх точний, швидкий і чіткий, добре структуірованнний бас. Так, це так, але правильний бас можна зробити і в іншому оформленні. До того ж на цей єдиний плюс мінусів достатньо. Наприклад, складність конструкції корпусу, оскільки басову секцію оформляють як згорнутий рупор з численними внутрішніми перегородками, звідси і висока кінцева ціна виробу. Я вже мовчу про характерні рупорні призвуки в звучанні, з цим можна змиритися, хтось цього не помічає зовсім, так як з цим відомим недоліком, думаю, ви вже знайомі. Втім, робіть висновки самі!