Поскольку расширение частотного диапазона вниз будет происходить за счет коррекции АЧХ усилительного тракта, посмотрим, во что это выльется. Так как в акустическом оформлении типа закрытый ящик (ЗЯ) ниже частоты среза спад акустического давления происходит с крутизной 12Дб/окт. требуется корректор 2-го порядка (с подъемом АЧХ 12Дб/окт.), что-то вроде корректора Линквитца. Для расширения частотного диапазона вниз по частоте с 50 до 20Гц (по –3Дб) суммарный подъем АЧХ составит 16Дб. Диаграммы входного (зеленый график) и выходного напряжения усилителя (синий график), а также результирующего акустического давления (черный график – SPL) на выходе АС наглядно показывают как приходится напрягаться динамику, чтобы обеспечить требуемый частотный диапазон на нестационарном сигнале.

крупнее

Передачу фронта (атаку) огибающей, можно улучшать и дальше коррекцией АЧХ, но здесь мы вступаем в область компромиссов…(мощность УМ, максимальное объемное смещение, динамический диапазон, нелинейные искажения и т.д…)

Вот что произойдет, если мы попытаемся при тех же исходных условиях расширить АЧХ до 16Гц (по –3Дб):

крупнее

При этом SPL, конечно, будет ближе по форме к исходной, но какой ценой! И учтите при этом, что удвоение напряжения на выходе усилителя приводит к учетверению мгновенной мощности…

Введение заранее известной НЧ-коррекции в электронный тракт широко известно благодаря LINKWITZ LAB и относится к детерминистическим (предопределенным) способам настройки АС. То есть перед расчетом параметров корректирующей цепи необходимо знать все параметры каждой конкретной будущей АС и быть уверенным, что они не изменятся в процессе эксплуатации. Иначе - неизбежное искажение АЧХ - повышенная неравномерность в рабочей области частот. Необходимость подавать значительную мощность на головку во время работы приводит к параметрическому динамическому изменению механических и электрических параметров динамической головки, как то,- смещение резонансной частоты, изменение добротности за счет температурных процессов в катушке, тепловая интермодуляция, повышенные нелинейные искажения за счет нелинейности подвеса, диффузородержателя, краевой неравномерности магнитного поля в зазоре. Перечисленные отрицательные моменты можно уменьшить выбором более мощной, качественной, а значит и более дорогой динамической головки. Немного скрашивает этот момент то, что в НЧ-области частот пороги заметности искажений достаточно велики, а амплитудно-частотные искажения АС меньше амплитудно-частотных искажений, вносимых комнатой для прослушивания .
Другим способом, позволяющим эффективно решать проблемы расширения частотного диапазона и повышения качества звучания, является ЭМОС – электромеханическая обратная связь. Основная идея этого способа - включить такой критический элемент, как динамическая головка - основной источник частотных и нелинейных искажений, в цепь отрицательной обратной связи активной АС. Для этого необходим датчик (преобразователь физической величины в электрическую), каким-то образом подключенный к "выходу" динамической головки. Что это даст? Управление непосредственно одним из динамических параметров движущегося диффузора (линейным смещением, скоростью, ускорением) посредством ЭМОС позволяет формировать требуемый ход АЧХ в НЧ и ИНЧ области одновременно со снижением нелинейных искажений. Также значительно снижается влияние динамических изменений параметров ДГ в процессе работы, происходит улучшение наиболее существенных параметров АС. Степень улучшения зависит от глубины получившейся ЭМОС (смотри теорию систем с ООС) и, в том числе, в нашем случае, качества используемого датчика. Подходящий для ЭМОС вид акустического оформления – это ЗЯ: единственная излучающая поверхность (диффузор), перемещающаяся с контролируемым параметром движения и создает требуемую АЧХ. В случае управления ускорением движения диффузора мы получим SPL, пропорциональный входному сигналу, при управлении скоростью – потребуется предварительная коррекция (подъем) НЧ сигнала в 6Дб/окт, при управлении смещением – коррекция на НЧ составит 12Дб/окт. Здесь не предполагается рассматривать достоинства и недостатки того или иного способа организации ЭМОС. Конкретно будет рассмотрен вариант ЭМОС с пьезодатчиком ускорения, закрепленном на диффузоре динамика.
Как уже было сказано, качество системы с ЭМОС сильно зависит от параметров датчика. Одна из конструкций, получившаяся в результате долгого эволюционного пути , и будет рассмотрена.