О применении сабвуфера в музыкальной системе

Примечание: все ниже сказанное относится исключительно к МУЗЫКАЛЬНЫМ системам, т.е. системам на которых предпологается прослушивание музыки.

 Что такое сабвуфер думаю многие знают, но не все знают истинное значение этого слова.
Сабвуфер – низкочастотная акустическая система, воспроизводящая частоты ниже тех которые воспроизводят работающие совместно с ним широкополосные АС.
Рассмотрим каким образом сабвуфер интегрируется в звуковоспроизводящую систему.

Система без сабвуфера.
Изначально имеется стерео сигнал на выходе источника (проигрыватель CD, DVD, и т.д.). (Я буду говорить исключительно про стерео записи, потому что их абсолютное большинство.) Так вот этот стерео сигнал подается на вход стерео усилителя и  с его выхода усиленный сигнал подается на широкополосные АС. При такой реализации звукового тракта сигнал проходит через минимальное число компонентов, и в максимально чистом виде подается в АС.

Система с сабвуфером.
Тут возможны варианты.

1. Стерео сигнал подается на стерео усилитель и на фильтр сабвуфера, таким образом на АС приходит полный сигнал с источника, а на сабвуфер приходит НЧ составляющая сигнала с обоих каналов.
2. Стерео сигнал подается на фильтр сабвуфера, в котором происходит  разделение его на два диапазона НЧ и СЧ/ВЧ. С фильтра СЧ/ВЧ сигнал поступает на вход стерео усилителя фронтальных сателитных АС, а НЧ сигнал подается на вход сабвуферного усилителя.

Вобщем возможны и другие варианты но все они сводятся к тому что на фронтальные АС подается либо полный спектр сигнала, либо СЧ/ВЧ составляющая.
Так  вот  в первом случае подразумевается использование в качестве фронтальных АС мощных широкополосных систем, а сабвуфер используется как дополнительная поддержка фронту на самых низких частотах. Во втором же случае в качестве фронтальных применяются сателитные АС не больших габаритов, и мощности, и НЧ спектр сигнала воспроизводится только сабвуфером. При таком подходе удается создать систему отличающуюся широким частотным диапазоном низкой ценой и не большими габаритами. В таких системах сабвуфер действительно не обходим для получения сколь нибудь приемлемого частотного диапазона системы в целом. Такое решение характерно для бюджетных систем не высокого уровня.

Теперь давайте рассмотрим что дает нам применение сабвуфера в музыкальной системе.
Добавление к вашей системе сабвуфера может существенно увеличить ее динамический диапазон, понизить ее граничную частоту, обеспечить более высокий уровень громкости без искажений, а в случае применения активного сабвуфера улучшить воспроизведение СЧ/ВЧ диапазона за счет разгрузки стерео усилителя для фронтальных АС, и самих АС. Дополнительный усилитель и НЧ система позволяют повысить максимальный уровень звукового давления, а удаление НЧ сигнала с фронтов позволяет улучшить звучание СЧ диапазона, т.к. НЧ головка не колеблется с большой амплитудой, и усилитель работает на меньшем уровне сигнала, максимально четко и чисто отрабатывая не большие уровни СЧ и ВЧ сигналов.

А теперь давайте посмотрим еще раз. (ведро дегтя)
Практика показывает что использование сабвуфера в МУЗЫКАЛЬНОЙ системе чаще всего снижает качество звучания. Это возможно при плохом качестве самого сабвуфера, или его не правильной настройке для работы в конкретной системе, или то что он предназначен для воспроизведения всяческих НЧ эффектов, взрывов и т.д. в системах ДК а не для передачи тонких оттенков музыки.

А теперь давайте подумаем почему так происходит?
Для начала стоит отметить что применение сабвуфера всегда вносит в тракт дополнительную электронику. Не факт что фильтр сабвуфера будет высокого качества, он будет вносить дополнительные искажения и шумы в исходный сигнал. Но это далеко не самое плохое.
Качество звучания сабвуфера может быть изначально не высоким. Можно конечно предположить использование качественного сабвуфера, но таких  очень мало, и стоят они очень больших денег. Большинство из представленных на рынке сабвуферов имеют тупой, медлительный, бубнящий бас. Они явно ориентированны на применение в театральных системах, в качестве источника НЧ шумов, бухов и бахов. В таком звучании крайне трудно прослушивается отчетливая высота отдельных нот (обычно это похоже на НЧ бубнение на одной ноте) на таких сабвуферах звук бас гитары не отличим от звука контрабаса. Очень редкие модели отличаются музыкальностью, высокой артикулированностью, отчетливостью баса. В то время как качественные напольные широкополосные АС в большинстве своем обладают такими качествами в полной мере.
Так же существует очень серьезная проблема согласования сабвуфера с фронтальными АС. Звучание самых низких звуков воспроизводимых сабвуфером может сильно отличаться по характеру от звучания нижней середины и верхнего баса фронтальных АС. В результате получается сильная не однородность звучания НЧ диапазона. Именно по этому крайне важно применение согласованного сабвуфера, как правило следует применять сабвуферы из той же линейки что и широкополосные АС, и уж точно одного производителя. Это сильно повышает шансы найти одинаково звучащую пару. Естественно что при применении качественных широкополосных АС таких проблем просто нет.
Проблема согласования уровней звучания фронта и  сабвуфера решается проще, но многие превышают уровень громкости сабвуфера над оптимальным, сами того не замечая. Такой звук быстро утомляет, и не все знаю по чему так происходит. В качественных широкополосных АС эта проблема решается сама собой, их проэктируют исходя из максимально ровной АЧХ.
Нельзя забывать и про проблему фазового согласования сабвуфера с фронтом. На некоторых сабвуферах есть регулятор фазы, которым эта проблема частично решается, но на многих дешевых моделях не предусмотрено подобных регулировок. Да и далеко не все пользователи могут точно отрегулировать фазу сигнала, при этом явственно замечая разницу меж грамотно настроенным сабвуфером и не настроенным совсем.
Так же сабвуфер наполняя помещение глубоким мощным басом, может спровоцировать появление резонансных явлений, очень сильно портящих звук. Это проявляется в более громком звучании отдельных нот, в бубнении, вялом и не динамичном, не четком звуке. Поэтому крайне важно правильно расположить этот источник НЧ энергии. Нельзя просто бросить саб в угол и надеяться что он там приживется. В системе с двумя и более источниками баса эта проблема проще разрешатся, путем правильного расположения систем не только относительно помещения но и относительно друг друга.
Все это усугубляется еще тем что многие склонны к установке избыточного уровня звучания сабвуфера, так звук становится «мощнее, басистее, круче» да и потом надо же слышать работу того за что были заплачены не малые деньги. Высочайшим комплиментом сабвуферу будет то что его вклада в звучание на прямую не слышно! Он должен гармонично дополнять звучание фронтальных АС не привлекая к себе внимания. Только в таком случае он не испортит картину звучания системы.

ВЫВОД: Редкий сабвуфер не ухудшает общую картину звучания системы, обладая правильным, плотным, собранным, точным, четким, упругим, быстрым басом, хорошо согласуемым со звучанием широкополосных АС.
А теперь даваите подумаем, а стоит ли париться с выбором сабвуфера для своей системы, преодолевая возникающие проблемы. Это потребует массу времени для не торопливого тщательного, вдумчивого отслушивания огромного количества комплектов АС/сабвуфер. Большинство записей реально не имеют в спектре частот  ниже скажем, 40Гц. Нет такие копозиции конечно есть, но их не так много, поэтому можно ограничить требования к нижней граничной частоте на уровне 35-40 Гц. Что касается необходимой мощности то здесь очень много уже написано, и я не буду повторяться, скажу лишь, что для домашней системы даже при прослушивании тяжелых рок композиций в приличном по размерам помещении вполне достаточно мощности порядка 100Вт. Самым требовательным меломанам, любящим послушать классические произведения возможно понадобятся и все 200Вт в пике. Но таких не много. А в большинстве современных композиций динамический диапазон потерян после мастеринга, и он в таких произведениях весьма не велик, а следовательно не нужно выкручивать регулятор громкости до упора чтоб услышать тихие нотки.
И что мы заметим? Не такие уж и заоблачные требования получились к нашему идеальному источнику НЧ энергии. J Большинство напольных систем даже не самого высокого класса с легкостью отвечают поставленным требованиям. А очень многие добротно спроэктированные широкополосные АС от именитых брендов, с легкостью переплюнут любой сабвуфер по качеству звучания. Так зачем же нужен лишний гемо**й который не избежно появится при применении саба? При увеличении уровня компонентов входящих в пару широкополосные АС/саб коенчно проблем становится меньше, НО и качество АС возрастает на столько что становится просто не понятно, а зачем тут затесался сабвуфер? А в случае напольных АС самого высокого класса, все сомнения по поводу необходимости какой то помощи по НЧ диапазону просто пропадают сами собой. (для самых ярых противников моего подхода приведу конкретный пример (не для рекламы) Legasy focus 20/20. Тем у кого остались какие либо сомнения после прочтения данной статьи просто советую прочитать описание, а еще лучше тест данных систем, и я уверен ваши сомнения просто развеятся и будет вам счастье).

Данная статья представляет собой  точку зрения АУДИОлюбителя со стажем, коим я себя и считаю. Написана после прочтения многочисленных статей на аналогичную тематику, и основываясь на личном опыте.