Широкополосный динамик что это такое


Широкополосные динамики что это такое, преимущества

Широкополосные акустические системы представляют собой колонки с встроенным электрическим сигналом, устанавливаемые чаще всего в автомобили, для качественного прослушивания музыки. Самые первые модели динамиков имели высокую чувствительность, именно поэтому им было присвоено название – широкополосные. Однако время шло, и динамики эволюционировали, были разработаны колонки с одним динамиком, отвечающим за весь спектр работы звука.

Каждая колонка была отдельно сконструирована, и могла обслуживать большой диапазон звучания. Нижний динамик отвечал за контроль низких и средних чистит, и по объему был значительно больше своего собрата. Верхний динамик отвечал за высоту чистоты звучания остального сектора. По мере развития колонок, стали появляться акустические системы с полосным звуком, благодаря этому были изобретены колонки с тремя, четырьмя или пятью звуковыми полосами, которым было присвоено название – многополосные.

В современном мире, редко встретишь широкополосные колонки чистого вида, разве что на радио. Чаще всего в наше время используется понятие — широкополосной акустики, включающие в себя две полосы, отвечающие за акустику и чистоты звучания.

Принято считать, что современная акустическая система представляет собой напольную, большую колонку, в которой присутствуют два динамика, отвечающие за низкую и среднею чистоты, также в них имеется диффузор. В задачу диффузора входят звуковые секторы, в том числе барабаны и вокал. За контролем высоты чистит, также отвечают динамики, которые занимают довольно большую площадь.

В широкополосных динамиках можно обнаружить небольшие диффузоры, отвечающие за вокальные обертоны, едва видимые струнные щипки. При прослушивании акустики, четкого звучания, можно заметить звук, напоминающий осыпания со смычка скрипача канифоли. Данный вид динамиков отлично подходит для прослушивания классической музыки или записи живого выступления, именно поэтому любители аудио отдают свое предпочтение именно широкополосным динамикам.

Как известно, каждая вещь имеет свои плюсы и минусы, также и у широкополосных динамиков имеется негативная сторона, например для воспроизведения гитарных рифов, барабанов или тяжёлого рока, динамики абсолютно не подходят. Слушателю будет казаться, что кто-то кричит и бьет, а вся суть текста и полноценная музыка, будет сливаться в грохоте. Владельцы автомобилей, любящие данное музыкальное направления, могут смело отказаться от установки в машине широкополосных динамиков, они подойдут лишь тем, кто отдает предпочтение спокойной и размеренной музыке.

Широкополосные динамики - какие их преимущества?

Возможно, многие из Вас, уважаемые читатели, не раз задавались вопросом улучшения акустической ситуации внутри своего автомобиля. Согласитесь, при длительной поездке, сидеть в полной тишине не так уж и весело, поэтому минимальное, что можно сделать в такой ситуации, это заблаговременно установить обычною недорогую магнитолу. С ее помощью Вы сможете слушать любимую музыку, узнавать о событиях в стране или получать прогноз погоды на ближайшие несколько дней (при условии, что она поддерживает радиосвязь). Однако, что бы обеспечить качественное звучание автомагнитолы, придется применить дополнительные устройства, именуемые акустической системой. Сегодня мы с Вами обсудим один из ее вариантов, который представлен в виде широкополосной (или как ее еще называют «однополосной») акустической системы.

Путь развития акустических систем: от широкополосных до многополосных

Широкополосные акустические системы представлены в виде широкополосных колонок, в которых электрический сигнал, поступает к динамику без давления на частотные полосы – высокой и низкой частоты. В начале своей истории, практически все динамики имели высокую чувствительность и определялись как широкополосные, однако, по мере развития и совершенствования технологии звукопроизведения, колонки с одним динамиком, который отвечал за весь спектр звука, были вытеснены акустической системой, предусматривающей разделение звука на две полосы. Для достижения такого эффекта начали использовать специальное устройство – кроссовер.

Отдельные динамики колонок такого рода имели разную конструкцию, были сделаны из разных материалов и занимались обслуживанием своего индивидуального поддиапазона. Нижний динамик, обладающей большей площадью и плотностью диффузора осуществлял контроль за низкими и средними частотами, а верхний отвечал за высокую частоту. С дальнейшим развитием акустических систем, продолжалось и полосное разделение звука. Это послужило причиной появления колонок с тремя, четырьмя и даже пятью звуковыми полосами, которые получили название «многополосных».

Если разбирать данное понятие более точно, то в наше время, широкополосные колонки чистого вида, встречаются разве что в «радиоточках», но с точки зрение маркетинга, который внес некоторые коррективы в определение «широкополосной акустической системы», в эту категорию попадает множество других колонок, являющихся, по сути, двухполосными. Проходящий сигнал, с помощью кроссовера, делиться на две полосы и подается на два соответствующих динамика разной конструкции – в задачу верхнего входит контроль за работой высокой частоты, а нижний отвечает за низкую и среднюю частоту. Однако, существуют и такие акустические системы, которые хоть и обладают двумя полосами и двумя динамиками, но широкополосными их не называют. В чем же дело?

Нам кажется, что в современном мире, правильнее всего будет давать определение «широкополосной акустики» не с технической стороны вопроса, а именно с маркетинговой, более того, технический вариант уже был озвучен в начале данной статьи.

И так, современная широкополосная акустическая система, как правило, является напольной или большой полочной колонкой, обладающей не больше чем двумя динамиками высокой чувствительности. Динамик, отвечающий за низкую и среднюю частоту, оборудован тонким, легким диффузором (обычно бумажным), имеющим значительную площадь. В его задачу входит воспроизведение большей части звукового спектра – начиная от барабанов и заканчивая вокалом. Динамики, контролирующие высокую частоту, также обладают довольно существенной площадью. Хоть они и несколько меньше низкочастотных, но никаких «пищалок» и металлических диффузоров размером с копейку, в широкополосной акустике Вы не встретите.

Имеющиеся в таких динамиках легкие диффузоры, могут передавать самые тонкие музыкальные моменты – вокальные обертона, ели заметные струнные щипки и т.д. При прослушивании широкополосной акустики с хорошим трактом воспроизведения, может показаться, что слышно, как со смычка скрипача осыпается канифоль, тоесть широкополосные динамики идеально подходят для воспроизведения классики и легкой живой музыки, благодаря чему, их так полюбили многие аудиофилы. Однако, несмотря на все преимущества, свое «но» есть практически в любом вопросе.

Вот и здесь, говоря о чувствительном диффузоре широкополосных динамиков, нельзя не отметить нехватку его плотности, что означает невозможность передачи мощных гитарных рифов и забойных барабанов тяжелого рока. Более того, такая музыка этой акустике вообще противопоказана. Все что можно будет услышать, так это крикливое исполнение, которое не принесет даже малейшего удовольствия. Если владелец автомобиля поклонник хард музыки или утяжеленного блюза, широкополосные акустические системы ему не подойдут. Лучше будет обратить внимание на многополосную акустику.

Дополнительные компоненты любой акустической системы

Как Вы уже поняли с предыдущего вопроса, установка обычных широкополосных динамиков мало кого полностью устроит, поэтому многие автолюбители, машины которых оборудованы штатными динамиками, либо ищут пути их усиления, либо заменяют на более усовершенствованные звуковые излучатели. Отдельное внимание, в этом вопросе, хотелось бы уделить динамикам 6*9, или как их чаще называют – «сабвуферам». Данный вид излучателей предназначен для воспроизведения глубоких звуковых басов. Как правило, низкочастотники такого рода, имеют большой диаметр и большую площадь диффузора.

Автомобильный сабвуфер – один из самых лучших способов озвучивания низких частот, помогающий получить хорошие басы. Большинство автомобилистов устанавливают сабвуфер в свое транспортное средство с целью получения не только качественного глубокого баса, но и сочетающихся с ним средних и высоких частот, которые способна выдавать только хорошая акустика. В настоящее время, существует два типа сабвуферов: активные и пассивные. Активное устройство обладает сабвуферным динамиком, помещенным в готовый корпус . Он оснащен встроенным усилителем и активным кроссовером. Пассивный сабвуфер представлен в виде одного сабвуферного динамика, без всяких дополнительных элементов.

Перед тем, как решится на приобретение сабвуфера для своего автомобиля, необходимо определиться с его размерами, габаритами и оптимально подходящей мощностью. Обратите внимание! Для более качественной установки и лучшего звучания, автосабвуферам необходим специально подготовленный корпус.

Еще одним популярным дополнением акустической системы есть кроссовер (иногда его еще называют «фильтром»), представленный в виде конденсатора и катушки индуктивности, настроенных на определенную частоту. Почему именно конденсаторы и катушки? Да потому, что именно они являются простейшими реактивными элементами, способными дифференцировать сигналы (конденсаторы отвечают за высокочастотные, а катушки за низкие). Умелое управление сигналами делает из кроссовера простейший частотный фильтр.

Чаще всего, он является основным компонентом многополосной аудиосистемы, так как занимается разделением входящего сигнала на разные частотные диапазоны. Соответственно: чем больше каналов в кроссовере – тем больше динамиков и тем интересней будет общая звуковая атмосфера.

Широкополосная акустика и ее конструкция

Для воспроизведения высококачественных звуковых сигналов, широкополосная акустика использует всего лишь один динамик, который способен охватывать весь слышимый частотный спектр. Такая особенность, исключает необходимость использования кроссовера, который, к слову, много людей считают оной из самых страшных вещей в мире аудио звука. Конечно, с практической стороны, неплохо когда один динамик может обеспечить качественный звук, но для этого конструкция короба должна быть соответствующей.

Различают два основных типа широкополосных динамиков: с конус-визером (или просто «дудка») и с центральным колпачком. Широкополосный динамик обладающий конус-визером включает в себя два конуса – большой (такой же как и в нормальных конических динамиках) и немного меньший визер-конус, расположенный внутри большого. Второй вариант, с центральным колпачком, имеет вид обычного простого динамика, только с конус куполом (центральным колпачком).

Характеристики тех или иных широкополосных динамиков рознятся между собой и зависят от особенностей конструкции и производителя. Некоторые из них, имеют довольно высокий уровень эффективности и чувствительности, низкий уровень искажения и график частотной характеристики, что указывает на снижение уровней звукового давления на средние и низкие басы. Именно этот фактор является причиной необходимости использования специального короба, способствующего повышению басов.

Но не смотря на некоторые недостатки, высокая чувствительность широкополосных динамиков, допускает возможность использования усилителей с очень маленькой мощностью (от 0,5 до 3 Вт лампового усилителя). Другие представители широкополосной акустики обладают более низкой эффективностью, но в то же врямя имеют хорошую частотную характеристику. Обычно, такие устройства можно использовать в открытом ящике или коробке бас-рефлекс, но потребуется более сильный усилитель.

На сегодняшний день существует мало настоящих (именно полноспектровых) широкополосных акустических систем, которые могли б качественно воспроизводить звук пользуясь всего лишь одним динамиком. Большинство из них, по сути, принадлежат к разряду «полно-диапазонных» и в конечном результате требуют двух источников излучения: один динамик для низких, а второй для высоких частот.

Несколько рекомендаций по выбору и установке автомобильных динамиков

Как мы уже отмечали ранее, стандартная широкополосная акустика довольно часто не обеспечивает оптимально желаемого звукового качества музыки, поэтому многим автовладельцам приходится менять штатные динамики на более сильные устройства. В таких случаях, кроме эффективности новых динамиков, немаловажным моментом есть приемлемость их ценовой политики, ведь платить больше - не хочется никому.

Думаю, можно не говорить о широком вариативном ряде представителей современного мира автомобильных динамиков, ведь каждый автолюбитель, который хотя бы раз интересовался данным вопросом и так об этом знает. Поэтому, что бы выбрать действительно то, что Вам нужно, к вопросу приобретения устройства стоит подходить крайне ответственно. Если водитель не предъявляет к музыке слишком высоких требований, то самым правильным решением будет покупка широкополосных динамиков: и стоят дешевле и процесс установки не требует специальных навыков, а значит ее можно провести самостоятельно. Для прослушивания новостей или музыки радиостанций, таких устройств будет более чем достаточно.

Что бы грамотно выполнить процедуру установки акустических систем, важно учитывать типоразмер динамиков. Типоразмер – это тот стандарт, который определяет размер автомобильных динамиков. Как известно, в большинстве транспортных средств, заводом-изготовителем уже предусмотрены штатные места для установки, но их размер предназначается только для динамиков овальной или круглой формы на 10, 13 или 16 сантиметров.

Обратите внимание! Чем больший у динамика размер – тем лучше он будет воспроизводить низкие частоты, тоесть, в целом типоразмер определяется размером низких частот динамика. При покупке широкополосной акустики, чаще всего, в комплект к ней прилагается инструкция, в которой детально описывается весь процесс предстоящей установки. Прежде чем переходить к монтажу, можно дополнительно изучить фото и видеоматериалы, находящиеся в сети Интернет. преимуществом широкополосной акустики есть и то, что цена на нее всегда ниже, чем на многополосную.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Как построить автозвук. Просто о главном. — DRIVE2

Опять здравствуйте. Предлагаю материал, который я нарыл на просторах интернета (несколько на мой взгляд очень интересных статей от профессионалов) и сгруппировал в одну небольшую кучку (опять для себя же).
1. Кроссоверы.

Кроссоверы – это устройства в звуковых системах, которые создают нужные рабочие частотные диапазоны для динамиков. Динамики сконструированы таким образом, чтобы работать в определённом частотном диапазоне. Они не приемлют частоты, не входящие в эти рамки. Если на ВЧ-динамик (твитер) подать низкую частоту, то звуковая картина испортится, а если сигнал при этом будет еще и мощный, то твитер «сгорит». ВЧ-динамики должны работать только с высокими частотами, НЧ-динамики должны получать от общего звукового сигнала только низкочастотный диапазон. Оставшаяся средняя полоса должна достаться НЧ-динамикам (мидвуферам).
Задача кроссоверов – разделение звукового сигнала на нужные (оптимальные) частотные полосы для соответствующих типов динамиков.
Проще говоря, кроссовер – это пара электрических фильтров. Допустим, кроссовер имеет частоту среза равную 1000 Гц. Это означает, что один из его фильтров срезает все частоты ниже 1000 Гц и пропускает только частоты выше 1000 Гц. Такой фильрт называют high-pass фильтром. Другой фильтр, пропускающий частоты ниже 1000 Гц, называется low-pass. В трёхполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц).
Порядок чувствительности – это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) харрактеризуют как отношение dB/октава. Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB на актаву. Соответственно, второго порядка – 12dB/октава.
Кроссоверы первого порядка – это простейший пассивный кроссовер, который состоит из одного конденсатора и одной катушки индуктивности. Конденсатор работает как high-pass фильтр для защиты твитера от ненужных СЧ и НЧ. Катушка используется как low-pass фильтр. Чувствительность таких кроссоверов низкая – всего 6 dB/октава. Положительная черта – отсутствие фазового сдвига между твитером и другим динамиком.
Кроссоверы второго порядка состоят из 1 конденсатора и 1 катушки на твитере и 1 конденсатора и 1 катушки на низкочастотном динамике. Они обладают более высокой чуствительностью, равной 12 dB/октава, но дают фазовый сдвиг в 180 градусов, что означает несинхронный ход мембран твитера и другого динамика. Для устранения этой проблемы необходимо поменять полярность подключения проводов на твитере.
Кроссоверы третьего порядка. У таких кроссоверов на твитере ставится 1 катушка и 2 конденсатора, тогда как на динамике низкой частоты наоборот. Чувствительность кроссоверов равна 18 dB/октава. Негативная черта таких кроссоверов – неприемлемость использования временных задержек для устранения проблем, связанных с динамиками не излучающими на одной и той же вертикальной плоскости.
Фазовый сдвиг – это неизбежное явление, являющееся следствием конструктивных особенностей high-pass, low-pass и band-pass фильтров. Фаза – это временная связь двух сигналов. Измеряется фаза в градусах от 0 до 360.
Если два одинаковых динамика излучают звуковые волны в противоположной фаза (фазовый сдвиг 180 градусов), то происходит ослабление звука. Проблема устраняется изменением полярности на одном из динамиков.
Когда акустическая система состоит из разных динамиков, работающих в различных диапазонах (твитер и мидвуфер), то устранение фазового сдвига не всегда решается простой сменой + на — . Длина волны твитера короче, чем мидвуфера. Поэтому фронт высокочастотной волны может достигнуть слушателя позже (раньше) фронта среднечастотной (низкочастотной) волны. Эта временная задержка является следствием фазового сдвига. Оптимизировать звуковую картину в данном случае можно путём физического выравнивания двух динамиков относительно друг друга в вертикальной плоскости до момента улучшения звуковой картины. К примеру, при частоте волны 1000 Гц временная задержка в 1 мсек устраняется сдвигом динамиков друг относительно друга на 30 см.
Рассчитать фильтры (кроссоверы) при самостоятельном их изготовлении можно по этой ссылке.

2. Виды акустики.
Сначала нужно определиться с видом акустики, который вам необходим. Существуют два типа:
Коаксиальная акустика

представляет собой сложную конструкцию из нескольких динамиков расположенных на корпусе основного динамика. Обычно это 1-3 высокочастотных динамика на одном низкочастотном. Плюсы у такой акустики в том, что она занимает мало места при установке и имеет относительно невысокую стоимость. Такое бюджетное исполнение приводит и к минусам. Так как динамики разных частот собраны в одном месте и нет возможности настроить взаимное расположение динамических головок, то на высокое качество звучания рассчитывать не приходится.
Компонентная акустика

– это набор из нескольких отдельно расположенных динамиков (компонентов) и кроссовера. Количество динамиков обычно не меньше двух, но для более полной достоверности звучания может достигать и 4-5-ти на канал. Плюсом этой акустики является то, что есть возможность выбора места установки под конкретный динамик. Можно установить и дополнительные динамики кроме тех, что идут в комплекте и выбрать подходящий кроссовер. Естественно, что при такой комплектации повышается суммарная мощность всей системы.

Виды динамиков.
Прежде чем говорить о выборе акустической системы, поговорим о том, из чего она состоит – о динамиках, о том какие бывают и чем отличаются.
Существуют динамики, воспроизводящие низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный диапазоны. В определенной комбинации они составляют многополосную акустическую систему – двух — трехполосную и более. В двух полосной системе присутствуют низкочастотный и высокочастотный динамики, в трех полосной – низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный динамики. Обычно для полноценного качественного воспроизведения достаточно и двух полосной системы, но если позволяет объем корпуса автомобиля и вашего кошелька, тогда стоит задуматься и об установке в машину полного комплекта из ниже перечисленных динамиков.
Низкочастотный динамик, или как его еще называют – woofer, воспроизводит полосу частот от 40-60Гц до 800-1000Гц. Чувствительность – 86-90дБ.
Среднечастотный динамик – или mid-range, воспроизводит частоты от 250-350Гц до 6000-7000Гц. Его чувствительность обычно составляет 89-93дБ.
Особенности средних частот.
По информационной нагрузке СЧ-диапазон является самым важным. Даже при отсутствии ВЧ- и НЧ-излучателей вы все равно сможете различить звучание скрипки и рояля, мужской голос и женский и т.д., поэтому к качеству воспроизведения СЧ предъявляются самые высокие требования. К среднечастотным громкоговорителям относятся головки с диапазоном воспроизводимых частот, лежащим в пределах от 200 Гц до примерно 6 кГц, то есть не более 4-5 октав. СЧ-динамики различают, во-первых, по форме излучающей поверхности. Чаще всего используют громкоговорители с конусным диффузором и купольной диафрагмой.
Так, купольные диффузоры по сравнению с конусными имеют меньше интермодуляционных искажений и менее зависящую от частоты диаграмму направленности, но при этом диапазон воспроизводимых частот у них, особенно в низкочастотной области, небольшой и обычно начинается с 800-1000 Гц, что не всегда удобно при настройке. С конусными головками другие проблемы: требуется организовать корпус определенного объема, да и по габаритам он, как правило, больше. А если не хочется ломать голову над размером конусной головки, то можно остановиться на "золотой середине" — 10 см.
Высокочастотный динамик – tweeter, часто именуемый «пищалка» способен воспроизвести частоты в диапазоне от 1500-2500Гц до 20000-30000Гц. Чувствительность – 90-93дБ.
Кроме перечисленных существуют и динамики, воспроизводящие несколько меньшие диапазоны частот — сабвуфер и мид-бас.
Сабвуфер (subwoofer) это низкие басы, воспроизводит частоты в диапазоне от 20-30Гц до 400-600Гц. Обычно размер динамика составляет 250-300 мм в диаметре. Чувствительность 91-93дБ.
Мид-бас (Mid-Bass), представляет собой среднечастотный динамик с несколько зауженной полосой воспроизведения, от 200-400Гц до 3000-4000Гц. И размером порядка 125-200мм.
Широкополосные динамики . Это самый простой вид акустики, когда один динамик воспроизводит весь диапазон частот от 40-50Гц до 18000-20000Гц. Чувствительность может достигать 96-98дБ. Размер от 150мм до 250мм.

Особое внимание при этом обратите на следующие параметры:
sensivity (чувствительность). Высокая чувствительность обеспечивает возможность использования динамиков без усилителя. При значении sensivity 84 – 86 динамики будут играть чуть слышно без применения усилителя.
Fs (резонансная частота). Низкое значение Fs обеспечивает глубокие басы. Наиболее оптимальным для мидбаса является значение 60 — 75 Fs.
Qts (общая добротность). Колонки для размещения в дверях желательно подбирать с максимальным значением Qts. Значение на уровне 0,4 — 0,6 не обеспечит хорошего качества звука. Для этих колонок потребуется закрытый ящик объемом 5 — 11 литров.
Тем, кто не имеет большого опыта в установке автомобильной акустики, мастера советуют отказаться от распространенного мнения, что на качество звука сильно влияют провода, идущие к динамикам от магнитолы. Если у вас не установлена аппаратура высшего класса, вы не заметите разницы, поэтому нет смысла заменять штатные кабели. Да и заметить разницу в звучании смогут только редкие ценители музыки. Специальные провода понадобятся только в случае установки усилителя, при этом тоже не обязательно покупать самые дорогие «жилы».

3. Теперь рассмотрим возможные места установки акустики в салоне автомобиля поподробнее.
Динамики средней и высокой частоты рекомендуется ставить в передней части салона. Оптимальный выбор — установка колонок в передние двери автомобиля. По словам автолюбителей, устанавливать акустику назад равнозначно тому, что слушать группу спиной к сцене.
В передних дверях обычно располагают низкочастотные и среднечастотные динамики.
Этот тип установки следует разбить на два подтипа. Первый, когда СЧ-динамик устанавливается рядом с НЧ/СЧ-головкой — как правило, чуть выше ее и с разворотом на слушателя. Такая комбинация используется в тех случаях, когда большеразмерный НЧ/СЧ-динамик (16 см и более) при установке в нижней части двери плохо воспроизводит верхнюю середину. Второй вариант: СЧ-динамик устанавливается в верхней части двери и, опять же, с доворотом на слушателя. Основное достоинство установки СЧ-компонентов в дверь — близость расположение к другим излучателям звука, что позволяет лучше согласовать и частоты разделения, и уровни. Однако из-за близкого расположения к слушателю и большого различия расстояний от слушателя до левого и правого каналов, без применения специальных мер могут возникнуть сложности с настройкой однородности звуковой сцены.
Мощность НЧ- динамиков всегда должна превышать мощности усилителя. Установка их в одном объеме двери со СЧ- динамиками нецелесообразна, так как в результате движения диффузора динамика в замкнутом объеме создается довольно сильное звуковое давление, которое воздействует на диффузор среднечастотного динамика. Вследствие чего вносятся большие искажения в достоверность воспроизведения последнего. Можно конечно заключить среднечастотный динамик в специальный защитный колпак, но если учесть небольшой объем салона по сравнению с жилой комнатой, то возникающие гармонические искажения будут довольно ощутимы. Гармонические искажения, кстати, возникают не только в работе усилителя, но и в работе самого динамика. Поэтому низкочастотные динамики можно расположить под сиденьями или под передней панелью. Низкие частоты до 500-600Гц не имеют острой направленности и воспринимаются как рассеянный звук. Независимо от варианта установки СЧ-головки, необходимо одновременно учитывать нескольк

Широкополосные колонки | Hiendmusic.ru

Акустические системы UNIVERSO VIRTUOSO Александра Червякова (www.tube-eden.ru) - классическая широкополосная акустика. Однако с первого взгляда понятно, что это все-таки двухполосные колонки.
______________________________________________________________

Подробнее об этих акустических системах расскажет сам Александр:

"Давным-давно мне посчастливилось услышать правильную "щитовую" ("open baffle"
по-английски) акустику на правильных динамиках в правильной комнате. Этот звук я запомнил на всю жизнь. Ничего более естественного, легкого, музыкального представить себе невозможно. Здесь нет никакого шаманства и изотерики- просто динамики работают не испытывая никакого давления с задней стороны на диффузор и, как результат, мы имеем такой открытый, легкий и воздушный звук. Т.к. динамик излучает звук и с обратной своей стороны, создается дополнительный объем, очень хорошо передается атмосфера студии или концертного зала,
появляются дополнительные обертона, кот. невозможно услышать в любом другом оформлении. К сожалению, в этой жизни за все приходится платить. Я недаром упомянул слово "правильный" три раза. Для получения более-менее приличных НЧ динамик должен быть не менее 12", а щит очень большим. Но самое главное, комната должна быть тоже большой! Нельзя ставить такую акустику близко к стенам. Мин. 2-3метра от стен. Это совсем убивает эту идею в наших реалиях. Правда,
находятся "энтузиасты", не отягощенные ни опытом, ни знаниями, и ставят первые попавшиеся динамики в щиты, типа, "дверь" и пруцца. Оставим им это щастье, а сами пойдем другим путем...

Концепция.
1. Т.к. мой любимый и, на мой взгляд, самый лучший усилитель имеет макс. мощность всего 2Вт, общ. чувствительность акустики должна быть не
менее 95-96дБ/Вт. Это даст возможность комфортно слушать музыку всего на 0.5Вт мощности в комнате 20-30м2.
2. Акустика должна звучать в комнатах любых разумных размеров (15-60м2).
3. Средние и высокие частоты должны отыгрывать одним широкополосным динамиком в оформлении "open baffle". Динамик должен быть очень музыкальным и сбалансированным.
4. ШП секция должна свободно перемещаться во все стороны для выбора оптимального положения.
5. За НЧ должна отвечать отдельная секция. Обязательно не менее 12". Требуется идеальная "сшивка" между НЧ и ШП. Фильтр должен быть простейшим 1-го порядка. Частота раздела должна лежать в пределах 100-200Гц. Такое возможно только при правильном и удачном выборе НЧ динамика. Динамик должен быть чувствительностью не менее 96-97Дб/Вт.
6. Возможность оперативной регулировки по уровню между НЧ и ШП для личных и жанровых предпочтений.
7. Необычный дизайн и отделка. Не использовать лаки, придающие вид дешевого ламината натуральному шпону. Отдать предпочтение воскам и маслам. Возможный "закос" под винтаж.

Конструкция.

Все, что перечислено в концепции удалось реализовать и в конечной конструкции. Самым сложным, дорогим и утомительным оказался выбор НЧ динамика. Современная индустрия полностью переключилась на выпуск тупых, тяжелых, длинноходных, низкочувствительных с муторным звучанием НЧ динамиков. Широкополосный динамик очень быстрый и легкий и подобрать такой же НЧ мне, вообще, казалось невозможным. Но чудо все-таки свершилось. Удалось найти очень быстрый и легкий с небольшим ходом бумажный с тканевым подвесом, кот. не отстает от ШП. Важно, что он не имеет обычного для НЧ динамиков гигантского "выброса" на конце своего рабочего диапазона, поэтому его оказалось возможным "обрезать" простейшим фильтром на одной катушке. Динамик 12"(30см),
американский Эминенс. Корпус объемом 150л,оформление фазоинвертор.
ШП- Аудио Нирвана, 6.5", тоже США. Очень музыкальный и сбалансированный. Фильтр для него простейший 1-го порядка на пленочном кондесаторе Солен. "Пуристы" могут запросто от него отказаться, убрав фазовую рассогласованность правильным расположение ШП секции на корпусе
НЧ. ШП имеет регулятор уровня. Идея его такова: хотите поддать газку на роке или
электронщине- удавите ШП и добавьте мощности усилителем. Вас сдуют со стула два правильных
12" НЧ динамика в правильном НЧ оформлении. Большой барабан вас порадует.
Отделка- шпон, покрыт воском. Шпон возможен любой. В моем случае- дуб.

Звучание.
Бессмысленно его описывать. Надо слушать. Звук необычен. Не имеет ничего общего с современной брендовой акустикой за любые деньги. Аналогов не знаю. Согласованность и сбалансированность идеальная. Звук полностью оторван от колонок- их просто не существует. Только музыка и вы. Музыканты пришли к вам в гости и играют для вас. Как всегда у меня, звучит в комнатах любых размеров. Желательно, конечно, побольше. Это не связано с детскими и дурацкими болезнями уродских современных систем- типа, бубнения на НЧ. У меня никогда ничего не бубнит и не гудит. Просто- априори большая акустика лучше раскрывается в больших помещениях. Если у вас 20м2- уже нормально, 30м2-хорошо, 40м2 и более- великолепно.

Жанровые предпочтения.

Если вы слушаете в основном рок, пожалуй, вам надо пройти мимо. В принципе, иногда можно оторваться с мощным двухтактником или транзисторником, но не более. Если ваши предпочтения- джаз, вокал, классика, блюз- добро пожаловать.

www.tube-eden.ru

типы динамиков (часть 3) / Stereo.ru

Широкополосник

Частотный диапазон, воспринимаемый человеческим слухом, как уже говорилось, находится в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Логичнее всего было бы иметь такой динамик, который способен воспроизвести его полностью. И такие динамики есть. Они называются широкополосными.

Вопрос в том, насколько качественно они способны работать в крайних значениях частот этого диапазона. Дело в том, что для эффективного воспроизведения низких частот диффузор классического динамика должен иметь достаточно большие размеры. Например, для частоты 40 Гц его диаметр должен быть около 30 см. Это достаточно просто реализовать.

Широкополосный динамик ScanSpeak 10F/4424G00

Но на высоких частотах такой диффузор попросту не сможет «успевать» передавать колебания всей своей поверхностью. Именно поэтому чаще всего широкополосные динамики являются результатом компромисса.

Для качественного воспроизведения верхней части частотного диапазона в центр диффузора широкополосника зачастую вклеивается дополнительный высокочастотный диффузор — «рупорок» (конус-визер, «дудка»), который способен воспроизводить «быстрые» колебания в то время, как основной, большой диффузор работает гораздо медленнее.

Применяемые в аудиофильских системах широкополосники — предмет серьезных инженерных разработок, граничащих с искусством. Здесь используются материалы с максимально возможными параметрами, ноу-хау, позволяющие все-таки получить полнодиапазонный драйвер.

Широкополосный динамик Lii Audio 2PCS Fast-10

Наиболее проблемным для широкополосного динамика является воспроизведение крайних частот слышимого диапазона. Если широкополосник способен работать в диапазоне 60–16000 Гц с неравномерностью ± 10 дБ — это уже неплохой результат.

При этом в связи с простотой конструкции и отсутствием фильтров (кроссоверов) акустическая система с широкополосником способна демонстрировать высокую чувствительность — от 90–92 дБ и выше. Это делает колонки с широкополосными динамиками особо востребованными среди любителей ламповых усилителей, имеющих, как правило, ограниченную мощность.

В связи с этим голосовые катушки таких широкополосников обладают повышенным сопротивлением. Общепринятые значения для всех остальных динамиков, предназначенных для установки в акустические системы — от 2 до 8 Ом.

Кроме того, именно широкополосный динамик максимально приближен по своим параметрам к точечному источнику звука — идеальному акустическому объекту с точки зрения его локализации. Направление на источник в таком случае определяется слушателем максимально точно. Такой излучатель позволяет создать самую точную стереосцену (звуковую сцену), поскольку источник звука в стереоканале — всего один и он имеет минимальную площадь.

С другой стороны, простейшая колонка с широкополосником — самое дешевое решение, но говорить о полнодиапазонном воспроизведении в этом случае не приходится.

Твитер

Понятно, что, если трудно воспроизвести весь диапазон одним излучателем, есть смысл разделить этот диапазон на несколько частот, в каждой из которых будет работать отдельный динамик. За верхние частоты в этом случае отвечает твитер (пищалка).

Этот динамик должен иметь диффузор (мембрану) небольшой площади, но достаточно жесткий и максимально легкий, ведь полоса излучения твитера, в большинстве случаев, не ниже 1,5 кГц. Среди динамиков наибольшее распространение получил купольный твитер. В нем центральное тело диффузора или элемент, который в полноразмерном динамике называется пылезащитным колпачком, занимает практически всю площадь излучающей поверхности.

Твитер колонки Apple HomePod

Мембрану купольного твитера чаще всего делают из ткани с пропиткой, повышающей ее жесткость. Применяют и более жесткие материалы, лучшим из которых по праву считается бериллий.

Важный параметр твитера — это частота его собственного резонанса. Разработчики стремятся к тому, чтобы она находилась ниже полосы его воспроизведения. В этом случае пищалка звучит максимально точно. Дело в том, что на частотах, близких к резонансу, комплекс усилитель-динамик начинает работать некорректно, «идет в разнос», и система становится плохо управляемой.

Результат — искажения, причем в той частотной области, в которой наш слух к ним особенно чувствителен. Выход оказался прост: кроссовер — устройство, ограничивающее частотный диапазон работы твитера, «обрезает» частоты его собственного резонанса, расположенные ниже рабочего диапазона твитера, который начинается, как правило, от 2–3 кГц.

Твитер с алмазной мембраной Seas Excel E0100-04

Второе требование к твитеру — повышенная верхняя граничная частота воспроизведения. В оптимальном случае она должна превосходить верхний частотный порог слышимого диапазона, т.е. быть выше 20 кГц. Казалось бы, зачем выше, если на этих частотах мы уже не слышим ничего?

Расширенный вверх предел частотного диапазона позволяет твитеру воспроизводить так называемые верхние гармоники, формируя максимально точное звучание высоких частот. До какого предела должен иметь возможность работать твитер — а зачастую высказываются мнения о величинах в 40, а то и в 60 кГц — вопрос, являющийся предметом дискуссий.

Названные два требования к конструкции твитера являются взаимоисключающими. Для понижения резонанса необходимо делать мембрану большего размера и веса, а для повышения верхней границы АЧХ — наоборот. Выход — максимальное соотношение жесткости и массы мембраны твитера, за которое и идет технологическая борьба.

Среднечастотный динамик

Динамик, который играет средние частоты (его еще иногда называют мидренч или, правильнее, мидрейндж — этот термин, от английского midrange speaker, пришел из автозвука), обычно наиболее близок по конструкции к классическому динамику. Важно, что этот динамик воспроизводит именно тот диапазон частот, в котором располагается человеческий голос и на котором наш слух особенно чувствителен к искажениям.

Пример поведения динамика, замеры получены лазерным интерферометром

Ахиллесовой пятой среднечастотника является эффект появления специфических деформаций диффузора — так называемой изгибной волны, когда периферическая область диффузора не успевает за движениями центральной зоны, где крепится голосовая катушка. То есть разные зоны диффузора (кстати, расположенные, как правило, пятнами, а не концентрически, как следовало бы из логики процесса) колеблются не синфазно — одни участки отстают от других.

Звучание становится «рыхлым», неточным. Значит, диффузор должен быть максимально жестким. Если решать проблему в лоб — получим действительно жесткий диффузор, который будет весить так много, что не сможет звучать. Поэтому, как и в твитере, и в широкополоснике, в конструкции диффузора заложен сложнейший компромисс — между жесткостью и легкостью.

Среднечастотный драйвер Morel SCM 634 с карбоновым диффузором

Для колонок высокого класса конструкция диффузоров — важнейший момент. В экзотических вариантах среднечастотники (так же, как и твитеры, но гораздо реже) получают диффузор из бериллия. Но гораздо чаще в среднечастотниках можно видеть диффузоры из композитных материалов на базе углеволокна, стекловолокна, кевлара, древесного волокна или классической целлюлозы.

НЧ-драйвер

Низкочастотный динамик часто еще называют вуфером. Для практически любого класса акустических систем вуфер, естественно, является самым большим по площади излучателем. Для низкочастотника предпочтительным является полностью поршневой режим работы, когда диффузор движется возвратно-поступательно, как единое целое.

Здесь проблема решается еще более радикально, чем в случае со среднечастотным драйвером. Диффузор делают максимально жестким, даже за счет его утяжеления. Дело в том, что на низких частотах наш слух наименее чувствителен к искажениям. И в случае, когда для диффузора вуфера прежде всего важна амплитуда колебаний, ради жесткости идут на увеличение веса.

24-дюймовый басовый динамик в сабвуфере Pro Audio Technology

Масса подвижной системы многих крупных сабвуферных динамиков может достигать 200 г и более. Диффузоры в некоторых случаях получают пространственную конструкцию наподобие самолетного крыла из многослойного композита с заполнением внутренних полостей легкими ячеистыми или сотовыми структурами.

Для аудиофильских систем массу диффузора низкочастотного драйвера по-прежнему стараются минимизировать, поскольку натренированный слух не любит низкочастотных искажений, равно как и всех остальных.

Причем амплитуда колебаний у вуферов — самая большая среди всех перечисленных динамиков. Для этого они оснащаются так называемой длинноходовой (удлиненной) голосовой катушкой. Внешний подвес делается из резины. Все это позволяет диффузору иметь очень большую экскурсию — так называют смещение диффузора от центральной точки.

18-дюймовый басовый вуфер JBL

Особенно ярко «порода» низкочастотного динамика проявляется в драйверах, которые устанавливаются в сабвуферы. Это тяжелое, мощное устройство диаметром от 8 до 15 дюймов (наиболее часто применяемый в пользовательской АС диапазон размеров). Они имеют очень мощные магнитные системы и, в связи с этим, немалый общий вес. При этом в низкочастотных драйверах, работающих от мощных полупроводниковых усилителей, часто устанавливаются катушки минимального сопротивления — 2, а то и 1 Ом.

Коаксиальные драйверы

В двух- трехполосной колонке твитер, среднечастотник и низкочастотный динамик устанавливаются отдельно, то есть, они разнесены в пространстве. Это является серьезным недостатком. Наш слух, который легко определяет направление на источник звука, бывает обманут тем, что средние частоты и высокие частоты поступают практически из разных точек.

Направление на низкочастотный излучатель определить труднее, но тем не менее его удаленность также вносит свою лепту. В результате, такая геометрия колонки ухудшает восприятие стереообраза.

Строение коаксиального драйвера KEF UniQ

Широкополосный динамик, о котором написано выше, просто в силу физики процесса имеет ограничения как по максимальной мощности, так и по частотному диапазону. Кроме того, для широкополосного динамика неизбежна высокая неравномерность АЧХ (выше 10–20 дБ), которую практически невозможно, да и нет смысла компенсировать электроникой либо акустическим оформлением.

Выходом из этой ситуации стал коаксиальный драйвер. На первый взгляд, такой совмещенный динамик выглядит достаточно просто. В двухполосном варианте твитер расположен в центре низкочастотного динамика — традиционные размеры пищалок вполне для этого подходят. Но с инженерной точки зрения такая конфигурация резко затрудняет разработку (расчет) и изготовление подобной системы.

Коаксиальный динамик TAD CST

И это отражается на ее стоимости. Есть варианты, которые позволяют упростить конструкцию: например, размещение твитера перед низкочастотным диффузором на специальном креплении. И все-таки именно «полновесные» коаксиальные системы создают наиболее точный стереоэффект. Поэтому во все времена разные разработчики и компании выпускали коаксиальные драйверы, которые присутствовали в составе их топовых систем.

Специализированные динамики

Воспроизведение звука в условиях, отличных от комнатных, требует применения динамиков, учитывающих эту специфику в свей конструкции. Динамики ландшафтного, шахтного, морского применения должны выдерживать повышенное содержание пыли, способной проникать в магнитный зазор, длительное солнечное излучение, повышенную влажность, воздействие морской соли и других негативных факторов. Для этого в конструкцию вносится серьезные изменения: выбираются материалы, защищаются уязвимые элементы.

Динамики наушников

Для наушников прежде всего пришлось разработать миниатюрные динамики: калибром от 6 до 12 мм для внутриканальных и до 50–60 мм максимум — для накладных моделей. В подавляющем большинстве случаев это широкополосные драйверы. Малый размер облегчает им задачу воспроизведения полного диапазона.

С другой стороны, производство осложняется именно минимальными размерами. Чаще всего диффузор такого динамика сделан из синтетического материала, хотя целлюлоза и другие натуральные волокнистые материалы тоже могут присутствовать. Ввиду требований компактности и низкого веса именно в наушниках наиболее часто используются неодимовые магниты, благодаря которым динамики могут демонстрировать высокую чувствительность — до 120 дБ и выше.

Динамик наушников Apple EarPods

Специфика применения требует, чтобы динамики наушников имели повышенное сопротивление. И если звуковые катушки динамиков акустических систем имеют сопротивление от 2 до 16 Ом (чаще всего от 4 до 8), то динамики наушников имеют сопротивление не ниже 16 Ом, а максимальное значение может достигать 600–800 Ом для профессиональных моделей.

В отдельных моделях наушников, даже внутриканальных, могут использоваться раздельные динамики для разных полос частот — но это редкий случай. Чаще встречается совместное применение излучателей разных типов — динамических и арматурных.

Продолжение следует...

Другие материалы цикла «Акустические системы»:

Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)

Акустические системы: строение динамика (часть 2)

Сказ про широкополосный динамик

Звук — неотъемлемая часть человеческого общества. С первым жизненным вздохом человек слышит самые разные звуки. Именно поэтому невозможно представить себе беззвучную современную цивилизацию. Технологии проникли во все уголки жизнедеятельности человека, они же позволяют получать широчайший диапазон самых разных звуков.

Чтобы услышать звуки у человека есть универсальный естественный аппарат — слух. Чтобы издать звуки во всех естественных диапазонах, инженерной мыслью создан излучатель звуков. Именно такой прибор использует способность человеческого уха улавливать возбужденные механические колебания.

Что такое широкополосный динамик?

По мере развития прогресса было придумано множество изделий, излучающих звуки самых разных диапазонов, но наиболее популярным стал электродинамический громкоговоритель. Устройство динамика довольно проста и универсальна. На катушку, находящуюся внутри постоянного магнита, подается напряжение звуковой частоты. Колебания, выдаваемые катушкой, передаются на диффузор. Механические колебания, возбуждаемые катушкой, передаются в воздух. Ухо улавливает данные механические колебания и человек слышит звук.

Учитывая, что слушать музыку и прочие передачи, сопровождаемые звуком, хочется всегда и везде, то появляется необходимость в создании универсального звукового излучателя. Специализированные динамики прекрасно работают в узком диапазоне, но это нужно далеко не сем и не всегда. А вот средние частоты востребованы больше всех.

Именно поэтому появилась необходимость в создании популярных широкополосных динамиков, которые наряду со средними частотами воспроизводят и низкие, и высокие. Безусловно, весь диапазон звуков на одном излучателе воспроизвести невозможно, но востребованность таких динамиком обуславливается рядом причин. Прежде всего тем, что конструкция узкоспециализированных излучателей часто бывает довольно громоздкой. Кроме того, цена у таких изделий выше, ведь за качество приходится платить. Не каждому это по карману.

Широкополосный динамик это экономный вариант, когда один динамик воспроизводит всю полосу частот.

А вот попсу с новостями, а также музыку в автомобиле вполне можно слушать без кроссовера через дешевый широкополосный динамик. Этим и объясняется устойчивая популярность именно широкополосных систем. Бытовая техника, смартфоны, телевизоры, портативные колонки — везде нашли своё применение широкополосные динамики.

Кроме того, универсальные излучатели, рассчитанные на широкий звуковой диапазон, устанавливаются в рупорных системах и трубах Войта.

Рупорные акустические системы

Пытаясь с помощью широкополосных динамиков «укротить» как можно больший диапазон звуков изготовители сталкиваются с рядом проблем. Все зависит от того какой диапазон звуков необходимо произвести.

Низко чувствительные системы демонстрируют узкий динамический диапазон, особенно при понижении громкости. Выражается это в пропаже высоких и низких составляющих, которые «забиваются» среднечастотным звуком. Отчасти это происходит благодаря строению человеческого уха, наиболее оптимально приспособленного для восприятия именно средних звуков.

Что касается высоких частот, то звук, излучаемый маленькой диафрагмой высокочастотного динамика с небольшой амплитудой, просто теряется на фоне тех же средних частот. Решение данной проблемы находят в применении дополнительных устройств (темброблоки, АЧХ корректоры, тон компенсаторы и прочее), ухудшающих звуковоспроизведение.

Альтернативой выступает принципиально иной способ улучшения воспроизведения звука — улучшение КПД акустических систем с помощью рупоров (горнов). Такая оригинальная конструкция позволяет соотнести давление внешней воздушной среды и звукового давления диафрагмы излучателей. То приводит к минимизации искажений и выравниванию амплитудно-частотных характеристик широкополосных динамиков.

В Советском союзе очень любили создавать рупорные акустические системы на базе широкополосников 4А-28, например: Акустический агрегат с повышенным КПД на низких частотах.

Рис. 1. Широкополосные динамики 4А-28

Труба Войта

В 1930 году Пол Войт описал новый принцип создания акустической системы, так называемая расширяющаяся четвертьволновая труба (Tapered Quarter-Wave Pipe — TQWP). В данной рупорной системе используется частота резонанса динамической головки.

Преимуществами акустического принципа является отсутствие разделительных фильтров. Рупор и динамик разведены, то есть размещение динамика не начало рупора, а его сторона. Рупор выступает как обратная нагрузка для диффузора.

И опять же, наши радиолюбители строили трубы Войта, снова!, на динамиках 4А-28.

Конструкция широкополосного динамика

Выделяют два основных вида универсальных широкополосных динамиков — с центральным колпачком и конус-визером «дудка».

Первая конструкция больше похожа на обычный динамик с одним конус-куполом.

Рис. 2. Широкополосный динамик Visaton B 200/6 с центральным колпачком

А вот строение второй вариации динамика сложнее,опять тот же 4А-28. Такой излучатель содержит два конуса: большой как в обычных динамиках, и второй, встроенный внутри большого.

Диафрагма должна быть среднего размера с умеренными колебаниями. В противном случае большего искажения получит звук с высокой частотой. Что касается басов, то тут решение в увеличении размеров конуса, при сохраненном ходе, но при качественном диффузоре.

На сегодняшний день существует множество не только вариантов исполнения широкополосных динамиков, но и материалов, используемых при изготовлении диффузоров. Чтобы добиться минимизации искажений, производители идут на любые ухищрения. Одни излучатели, имеющие высокую эффективность, искажают низкие частоты, другие — требуют применения специального короба, для повышения басов. Применяя в конструкциях широкополосных динамиков усилители до 3 Вт, достигается высокая производительность.

Так как при использовании широкополосников хочется качественно (насколько это возможно) прослушивать весь диапазон частот (высокий, средний, низкий), то производители применяют при изготовлении диффузора бумагу или современную альтернативу ей — кевлар. Так удается добиться гораздо более высокого результата.

Кроме того, есть уникальный опыт применения в качестве подвеса ... кожи. Например, при изготовлении широкополосной акустики Кондо RUTHY-1-2-4 и Ongaku speakers используется замш для подвеса. Необычный подход, но достигается отличная чистота звука. В частности, проведено исследование широкополосника ADVENT, 2 полосы: 25 см НЧ + пищалка, закрытый ящик 60 литров.

Конструктивной особенностью динамика является неравномерное натяжение кожи в подвесе RCA-TELEFUNKEN. Чем ближе в диффузор — тем натяжение выше. Как итог — превосходный по своей чистоте тихий звук.

Рис. 3. Кожаный подвес в широкополосном динамике

Подробнее про кожаный подвес читаем в статье «Достоинство тихих звуков».

Также интересны исследования акустики, изготовленной с подмагниченными динамиками фирмы «Telefunken и ВЧ-головками фирмы «Peerless». В совокупности с ламповым усилителем и дополнительным рупором также достигнут невероятный уровень качества звука. Познакомиться с оригинальным опытом можно в статье «Telefunken» — жизнь после смерти».

Помимо бумаги, кевлара и кожи в широкополосниках, для достижения качества звука в разных диапазонах, можно использовать даже алюминий и смолу. Бумага все же предпочтительнее, так как, не обладая повышенной жесткостью, она способна уменьшить резонанс. Особенно эффект заметен при покрытии бумаги лаком.

Недостатки широкополосников

Проблемы широкополосных динамиков известны:

  • нелинейные амплитудно-частотные характеристики;
  • провалы в границах частотного раздела
  • высокий уровень гармоник;
  • интермодуляционные искажения;
  • «горб» в области средних частот;
  • урезание низких частот;

Попытки расширить спектр качественного звучания в сторону низких частот приводит к увеличению площади излучателя.

Закрытая форма акустической системы не позволяет использовать фазоинверторную конструкцию колонок, для расширения низкочастотного диапазона. А применение динамиков с высокой чувствительностью еще больше разбалансирует АЧХ.

Автомобильная широкополосная акустика

Прослушивание музыки в современных автомобилях — это целый спектр особенностей акустических систем. И здесь широкополосные динамики также занимают существенную долю, так как ограниченный объем авто не позволяет развернуться любителям по-настоящему качественного звука, требующего сложных конструкций.

В автомобиле с задачей передачи приемлемого звука вполне справиться широкополосник в диаметр диффузора 8,10 или 12 см. Стоит сразу отметить, что низкие и высокие частоты на таком динамике воспроизводятся без применения кроссовера — специального разделительного фильтра звуковых частот.

При выборе широкополосного динамика для своего автомобиля следует акцентировать внимание на некоторых аспектах. Так, в зависимости от размера салона и свободного объема важен размер динамика, а также общие требования к высоким и низким частотам.

Рассеивание звука во всех направлениях (дисперсию) также необходимо учитывать. Так, если рассеивание плохое, то звучание будет глухим, а вот если еще на стадии покупки вы слышите естественный звук, то все в порядке. Для басов нужен дополнительный сабвуфер, который выступает в качестве компенсатора низких частот. Таким компенсатором могут выступить 10-ти дюймовые колонки. Помимо всего прочего, следует прослушать звучание на разных уровнях громкости.

Так как в авто не всегда достаточно места для крупногабаритных колонок, то качество звучания среднеразмерных конструкций можно улучшить с помощью звукового процессора, встроенного в современные магнитолы.

Рекомендации для автомеломанов

В общих случаях в автоакустике рекомендованы широкополосные акустические системы с фазоинвертором, то есть корпус акустики должен вентилироваться. Пускай басы и не будут звучать отлично, а ВЧ будут плосковаты, все же в целом звук будет вполне приемлемым для автомобильного салона.

Однако учитывая вышеуказанные недостатки широкополосные динамики не смогут удовлетворить запросы по качеству звучания, особенно при желании выделить высокие и низкие частоты. Один, пускай и универсальный излучатель не сможет компенсировать все искажения, «провалы», затухания звука в разных звуковых секторах. Хотя и существуют ситуации, когда широкополосный динамик подойдет в качестве излучателя, ценители чистого и объемного звука откажутся от такой системы.

Более надежной, качественной, хотя и дешевой альтернативой первому варианту могут выступить коаксиальные модели. Принципиальное отличие данной системы от широкополосных излучателей — это воспроизведение каждой звуковой области своим динамиком.

Подводя итог, следует понимать, что любая универсальная система, от которой требуется воспроизведения звука в широком диапазоне, будет в той ил иной мере искажать звук. Именно поэтому использование оригинальных материалов для изготовления диффузоров, конструктивных особенностей корпусов широкополосных динамиков, а также применение электронных настроек позволяет добиться максимального результата в указанных условиях.

Широкополосные динамики вобрали в себя все лучшее в области акустических технологий, поэтому оптимальны в соотношении цена/качество, а потому — наиболее по-прежнему популярны, несмотря на ряд очевидных недостатков.

И наш совет прост — берите компонентные системы. Вы тогда получите удовольствие от звука.

Читайте также

 

Сообщества › Автозвук › Блог › Широкополосный драйв. Тест широкополосных динамиков Ground Zero GZUF 60SQX

Тема компактных широкополосников в последнее время становится всё популярнее. И это вполне объяснимо, ведь двухполосная система с такими динамиками имеет немало преимуществ перед традиционными трёхполосными системами. Как минимум, из-за отсутствия фазовых искажений в месте стыка СЧ и ВЧ звеньев.

Правда, сложностей в этом деле тоже немало, поэтому делать подобные динамики решаются далеко не все производители. Заслуживающих внимания моделей на самом деле не так уж и много – на слуху сейчас разве что CDT Audio, SOaudio, BLAM, Morel, Bewith, Fostex… Каждый из них имеет те или иные особенности, и каждого из них приходится "готовить", чтобы полнее раскрыть звуковой потенциал. И тем интереснее было приступать к изучению характера и особенностей широкополосного Ground Zero GZUF 60SQX.

Полный размер

Для понимания, сразу приведу размеры. Посадочный диаметр – 61 мм, внешний диаметр по фланцу – 72 мм. Для тех, кто привык мерить в дюймах, полагаю, этот калибр ближе к 2,5-дюймовому, хотя сами немцы предпочитают называть эти динамики 60-миллиметровыми.

Полный размер

Для начала о некоторых конструктивных фичах Ground Zero GXUF 60SQX. Во-первых, защитные грили уже идут в комплекте (если что, их внешний диаметр – 90 мм). Насколько я знаю, из всех аналогичных автомобильных широкополосников готовыми грилями комплектуются только BLAM FR80. Так что запишем в плюсы.

Полный размер

Сами грили разборные. Сетка плотно вставляется в прижимное кольцо, и его, если что, можно использовать отдельно. Кольца, к слову, не пластиковые, а алюминиевые. Ещё один плюс.

Полный размер

Верхние подвесы диффузоров имеют обращённый профиль, что позволило сделать высоту защитных грилей минимальной.

Полный размер

Ещё одна отличительная особенность Ground Zero GZUF 60SQX – диффузоры и колпачки выполнены из алюминия. Материал этих элементов, как известно, очень сильно влияет на звучание. Например, жёсткие колпачки предпочтительнее, когда нужно продлить АЧХ как можно выше по частоте. Вспомните, к примеру, те же BLAM FR80, у них диапазон эффективного воспроизведения забирается далеко в ультразвук, и колпачок из магниево-алюминиевого сплава играет в этом далеко не последнюю роль.

Полный размер

Корзина у Ground Zero GXUF 60SQX литая, пластиковая. Точно материал не скажу, но в описании указан некий fiber composite. В любом случае, корзина достаточно жёсткая и безо всяких звонких призвуков.

Полный размер

Магнитная система закрыта медным колпаком. Осевое отверстие – не вентиляционное, а крепёжное. В комплекте идут скобки, позволяющие закрепить динамик с тыльной стороны. Так что прижимное кольцо, как видите, не единственный вариант крепления.

Полный размер

В "моторе" используется неодимовый магнит. Звуковая катушка имеет диаметр 25 мм. Оценить длину намотки без разбора динамика, к сожалению, не представляется возможным.

Полный размер

ИЗМЕРЕНИЯ

Судя по кривой импеданса, в моторе используется короткозамкнутый виток (кольцо Фарадея). Он как бы "компенсирует" индуктивность звуковой катушки, что позволяет динамику увереннее играть наверху, а заодно снижает гармонические и интермодуляционные искажения. Обратите внимание, выше 300-400 Гц усилитель будет "видеть" этот динамик практически так же, как если бы это был обычный резистор – импеданс с ростом частоты почти не растёт.

Полный размер

Измеренные параметры (первый динамик):
Fs (собственная резонансная частота) – 131 Гц
Vas (эквивалентный объем) – 0,37 л
Qms (механическая добротность) – 5,12
Qes (электрическая добротность) – 0,65
Qts (полная добротность) – 0,58
Mms (эффективная масса подвижной системы) – 2,1 г
BL (коэффициент электромеханической связи) – 3,2 Тл м
Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 3,7 Ом

Для интереса измерил второй динамик из комплекта. Собственно, я всегда измеряю оба динамика, просто здесь решил заострить на этом внимание – для маленьких широкополосников качество сборки особенно критично, малейшее отклонение от технологии приводит к значительному разбросу параметров. Тут с этим всё в порядке. Допускаю, что динамики подбираются в пары, как это делается, скажем, для SOaudio SO55neo.

Измеренные параметры (второй динамик):
Fs (собственная резонансная частота) – 133 Гц
Vas (эквивалентный объем) – 0,37 л
Qms (механическая добротность) – 4,97
Qes (электрическая добротность) – 0,69
Qts (полная добротность) – 0,60
Mms (эффективная масса подвижной системы) – 2,1 г
BL (коэффициент электромеханической связи) – 3,1 Тл м
Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 3,7 Ом

Измеренная АЧХ и выводы после реального прослушивания

Формально измеренная АЧХ оказалась очень непривычной и на первый взгляд даже "неправильной". На верхних частотах Ground Zero GZUF 60SQX не просто не теряет в отдаче, как большинство конусных динамиков, а наоборот – его отдача растёт, и ещё как растёт.

Полный размер

На самом же деле, чем больше я слушал свою систему с этими динамиками (они на несколько дней были прописаны в моей машине вместо SOaudio SO55neo через временные переходные кольца), тем больше приходил к выводу, что как раз такие-то особенности динамиков на слух имеют множество преимуществ. И вот какие выводы удалось сделать.

Во-первых, динамики не обязательно направлять точно на слушателей. Лучше всего они работают именно с небольшим разворотом – что-то около 30 градусов.

Во-вторых, эти динамики можно спокойно прятать под штатные сетки при апгрейде штатных систем или направлять на отражение от стекла, отдача на ВЧ при этом не потеряется.

В-третьих, с таким характером АЧХ получается как бы естественная тонкомпенсация – не теряется детальность на ВЧ, когда вы слушаете систему на обычной, невысокой громкости. Я это, кстати, очень даже хорошо почувствовал – после более "правильных" в этом смысле SOaudio SO55neo звучание Ground Zero GZUF 60SQX в целом показалось даже более лёгким и комфортным.

НАСТРОЙКА

Описание оптимистично заявляет о резонансной частоте 150 Гц, но на самом деле она оказалась даже ещё ниже. Казалось бы, можно настраивать ФВЧ где-нибудь на 250 Гц и радоваться жизни.

Но, к сожалению, физику никто не отменял, и заставить 60-миллиметровый динамик эффективно излучать на таких частотах просто невозможно. Ну разве что с очень небольшой громкостью.

Хотя, если уж на то пошло, Ground Zero относительно спокойно реагирует на снижение частоты раздела. По крайней мере, искажения при этом растут не так уж и резко. Пожалуй, включу эти измерения в обязательную программу для подобных динамиков.

Полный размер

Описание указывает в качестве минимально возможной настройки ФВЧ – 300 Гц и 12 дБ/октава. Пожалуй, соглашусь с этой рекомендацией. Хотя, на мой взгляд, ниже 400-450 Гц резать их всё равно смысла нет.

Что касается способа установки, то ставить динамики в закрытые объёмы не возбраняется. Хотя, опять же как мне показалось, звучание от этого ни разу не выигрывает – заметно страдает динамика, звучание становится более "зажатым".

Пожалуй, самый интересное оформление для Ground Zero GZUF 60SQX – что-то вроде ПАС (панели акустического сопротивления) – динамик с тыльной стороны работает в "открытое" пространство, но при этом объём непосредственно вокруг корзины заполнен поглощающим материалом. Как вариант – тем же синтепоном.

Во-первых, это позволяет эффективно избавляться от влияния отражённых волн, "бьющих" в обратную сторону диффузора. По моим наблюдениям, это проблема вообще всех широкополосников с лёгкими подвижными системами. Во-вторых, слегка уминая и уплотняя заполнитель, можно корректировать результирующие параметры и тем самым тоже влиять на звучание.

ВЫВОДЫ

Тот самый случай, когда формально АЧХ выглядит кривой и отпугивающей, но на слух система с этими динамиками играет намного интереснее, чем с "правильными". Получается очень драйвовый и яркий (в хорошем смысле этого слова) саунд.

Ground Zero заявляет эти динамики как midrange/fullrange. Хотя, с таким уверенным воспроизведением ВЧ я бы предпочёл именно второй вариант использования. Более того, в отличие от большинства аналогичных широкополосников, Ground Zero GZUF 60SQX можно спокойно ставить с разворотом и прятать под штатные сетки, не боясь потери отдачи на самом верху.

Добавьте к этим достоинствам очень продуманную конструкцию сразу с несколькими вариантами крепления и получится очень достойный вариант для систем, звучание которых должно "вставлять".

Плюсы:
Продуманная конструкция с несколькими вариантами крепления
Уверенно работают на ВЧ, не требуют дополнительного твитера
Можно ставить на отражение от лобового стекла
Можно прятать под штатные сетки, не боясь потери отдачи на самом верху

Минусы:
Как почти с любыми широкополосниками, может потребоваться эквализация

Широкополосная акустика: как выбрать

Широкополосные динамики Кенвуд

Очевидно, что для автомобилиста сегодня выбор музыкальной системы, которая бы и звучала хорошо, и соответствовала его индивидуальным потребностям – дело ответственное. Широкополосная акустика – это именно та система, которая заслуживает внимания.
Акустика широкополосная устанавливается довольно просто и не требует никакого дополнительного сложного оборудования для монтажа.

Автоакустику выбрать несложно

В нашей статье будет представлена простая широкополосная акустика и ее модернизированные и усовершенствованные со временем системы. Мы расскажем о том, в каких сложных комбинациях могут функционировать простые широкополосные динамики.
Из нашей статьи читатель узнает, для чего нужно звуковое оформление и что это дает. Одним словом, все компоненты и элементы современной автомобильной акустической системы будут представлены на обозрение.

Широкополосная акустика и ее развитие в иерархической последовательности

Известно, что самая обычная акустическая система или АС рассчитана на так называемый «звуковой» фон. К примеру, если водитель, в основном, слушает только радио, то для чего ему лишние траты?
Простые широкополосные излучатели, диапазон воспроизведения частот которых не подарит слушателю ни глубоких басов, ни завораживающих высоких частот будут в этом случае тем, что надо.

Примечание. В большинстве случаев такую широкополосную акустику, к которой не предъявляются высокие требования, устанавливают еще на заводе. Эти самые штатные динамики со своим делом справляются неплохо и до поры до времени автомобилиста устраивают.

Коаксиальная акустика

 Итак:

  • Чтобы усладить слух уже более тонкими и сложными музыкальными композициями, простой широкополосной акустики без дополнений будет явно недостаточно. Тут уже речь пойдет, как минимум, о коаксиальной акустике.
    Она в нашей своеобразной иерархической лестнице занимает более высокую ступень и стоит подороже. Несколько динамиков этой системы работают уже в различных частотах.
    Применяются в этой АС уже сложные кроссоверы (такие специальные фильтры частот) и многое другое.

Коаксиальная акустика

Примечание. Не стоит говорить, что коаксиальные динамики имеют преимущества перед широкополосными излучателями звука. В первую очередь, из-за того что они охватывают большие полосы воспроизводимых частот. Устанавливать коаксиальную АС можно в те же штатные места, где стоят широкополосные динамики, вмонтированные производителем. Хотя на сегодняшний день можно встретить и более совершенные коаксиальные динамики, для которых готовят специальные акустические подиумы и прочие хитрости.

Компонентная акустика

  • Следующую, более высокую ступень занимает компонентная акустика, которая наиболее распространена в среде ярых меломанов. И здесь диапазон воспроизводимых такими динамиками частот разбит на несколько частей.
    Применяются опять же кроссоверы, но динамики выполнены не в единой схеме, как в случае с коаксиальной АС, а по отдельности. Компоненты этой АС никоим образом не мешают друг другу.

Компонентная акустика

Примечание. Компонентная акустика не идеальна. И она имеет свои минусы. К примеру, если коаксиальную АС можно быстро и просто установить, после чего она будет играть «из одной точки», то про эту такого сказать просто невозможно.
Монтаж компонентной АС должен быть устроен так, чтобы найти наиболее точное звучание. Устанавливать в автомобиле такую акустику гораздо сложнее, и нужны не только знания, но и хороший музыкальный слух.

Дополнительные компоненты любой акустической системы

Как и было сказано выше, установка просто широкополосных динамиков сегодня никого не устроит. Многие автомобилисты, в машине которых вмонтированы штатные динамики, либо дополняют их дополнительно, либо полностью заменяют на более совершенные излучатели звука.

Сабвуферы

  • Отдельное место в нашей иерархической системе хотелось бы уделить динамикам 6х9 или просто сабвуферам(см.Как сделать сабвуфер: дельные советы). Эти излучатели предназначены для воспроизведения глубоких басов. Обычно, такие низкочастотники изготовляются с большим диаметром и с большей площадью диффузора.

Сабвуфер

Примечание. Установка сабвуфера будет отлично дополнять воспроизведение АС самых низких частот. С другой стороны, такая модернизация приведет к значительному увеличению стоимости всей системы.

Кроссовер

  • Что такое кроссовер?
    Представляет собой этот компонент акустической системы конденсатор и катушку индуктивности, которые настроены на определенную частоту. Кроссоверы успешно разделяют частотный спектр в компонентной и коаксиальной акустике.

Широкополосная акустика и ее конструкция

Как выбрать автоакустику

Очевидно, что широкополосная АС причисляется сегодня к самой старой конструкции, но по-прежнему популярной. В этой системе излучателем выступает широкополосная головка, которая должна передавать весь частотный диапазон.
У этой системы есть как свои плюсы, так и свои минусы.
Преимущества:

  • К преимуществам широкополосной АС можно отнести отсутствие фазовых искажений.
  • Наиболее близкая конструкция к точечному источнику.
  • Отсутствие элементных искажений, ввиду не использования фильтра.
  • Простая конструкция, не требующая настройки кроссовера.
  • Сторонники широкополосной акустики утверждают, что звук, излучаемый ею, воздушен и по-особому отличен.

Недостатки:

  • Явные проблемы с тональным балансом. Отсутствуют низкие и высокие частоты. Что касается средних частот, то звучат они криво.
  • Неважная детальность головки (если она дешевая). Часть звуков разбирается с большим трудом, а некоторые звуки вообще не слышны.

Какая акустика в машину лучше

  • Посредственное звучание, если смотреть с точки зрения профессионального музыканта.

Примечание. Многие эксперты сравнивают широкополосную акустику с черно-белым телевизором. Сегодня последний уже не в моде, но любители по-прежнему утверждают, что картинка в нем гораздо четче, чем в самых современных LED телевизорах. Так и широкополосная акустика имеет свою особую изюминку.

Как правильно подобрать динамики для автомобиля

Как и было сказано выше, стандартная широкополосная акустика частенько не дотягивает до приемлемого качества звука. В этом случае приходится выбирать динамики, которые были бы намного качественнее и одновременно не слишком посильными для семейного бюджета.

Что такое качественная акустика

Не стоит говорить, что мир автомобильных динамиков сегодня довольно распространен. Грамотно установить динамики, означает правильно их сначала подобрать, а затем создать звуковую сцену.
Итак:

  • Если автомобилист не предъявляет слишком высокие требования к музыке, то широкополосные динамики – это самый правильный вариант. И не надо будет много платить за них и установку можно провести своими силами.
  • Широкополосный динамик даст возможность качественно слушать новости или музыку по радио.

Типоразмер

Для грамотной установки акустики в автомобиль важен, конечно же, и типоразмер динамиков:

  • Типоразмером называется стандарт, определяющий размеры динамиков для автомобиля. Как известно уже, в большинстве автомобилей предусмотрены заводские места или как их еще называют штатные места для установки. Но этот размер всегда предназначен для динамиков круглой или овальной формы, размерами 10, 13 или 16 см.
  • Следует знать, что чем больше бывает размерами динамик, тем лучше он воспроизводит низкие частоты. Типоразмер в целом определяется размером НЧ динамика, ведь он и является самым большим в системе.

Инструкция того, как устанавливать широкополосную акустику своими руками в автомобиль приведена в статьях нашего сайта. Кроме того, ее можно скачать и из других источников.
В процессе установки широкополосной акустики рекомендуется изучить фото и видео – материалы. Цена на широкополосную акустику бывает всегда ниже, чем на коаксиальную или компонентную.

Как выбрать акустику в машину? — DRIVE2

Так уж сложилось: для начинающего «автозвуколюбителя» при выборе музыкальной системы главное – это головное устройство! В общем, такое легко объяснить: ведь кажется, что именно от него в основном зависят возможности и звучание системы. К сожалению, это не так: непременно нужно уделить внимание и акустике. О ней мы сегодня и поговорим.

Самая простая акустика рассчитана на так называемый звуковой «фон» в автомобиле. И вправду, если вы слушаете новости по радио, зачем лишние траты? Вполне возможно, хватит даже самых простых широкополосных динамиков. Их диапазон воспроизведения частот не подарит ни глубокого баса, ни поистине высоких частот, но у не слишком требовательных к музыке все это явного отвращения не вызовет. Кстати, в большинстве машин такие динамики могут быть установлены уже на заводе.

✔ Коаксиальная акустика

Если двигаться вверх по ценовому диапазону, то следующая акустика – коаксиальная акустика. В конструкции таких динамиков на самом деле… несколько! Диапазон воспроизведения разбивается на области – каждую «подчиняют» своему собственному динамику. В качестве «разделителей» электрического сигнала применяют специальные фильтры (кроссоверы), а уж дальше – каждому динамику свое. У более серьезных моделей кроссовер может быть в отдельном корпусе, а на моделях попроще иногда вообще обходятся конденсатором (самый простой фильтр) на корпусе динамика. Сообщество Полный Бак напоминает, правильно подобранные компоненты фильтра играют немалую роль в звучании акустики в целом.

Преимущество коаксиального динамика перед широкополосным – в большем охвате полосы воспроизводимых частот. Основное местожительство коаксиальной акустики – все те же штатные места, но наиболее дорогих представителей этой «породы» можно встретить и в серьезных проектах – с изготовлением подиумов и прочими хитростями.

✔ Компонентная акустика

Следующая вариация на тему акустики – компонентная акустика, наиболее распространенная среди неравнодушных к звуку автолюбителей. Диапазон воспроизведения – так же как и у «коаксиалов» – разбивается на несколько частей. Здесь все те же кроссоверы, но динамики при этом выполнены не в единой конструкции, а по отдельности – компонентами, которые уже не «мешают» друг другу (например, высокочастотники не стоят на пути распространения волн низкочастотниками). Но у такого решения есть и минус: «коаксиал» играет «из одной точки», а компонентная акустика – так, как ее установят.

Отсюда вывод: динамики должны находиться по возможности ближе друг к другу и особенно это актуально для средне- и высокочастотников в трехполосной системе. Немалую роль в формировании звуковой сцены берет на себя высокочастотный динамик. Благодаря небольшим размерам его положение варьировать несложно, и если оно удачно, будет казаться, что вся акустика расположена вверху. Знаете ли, слушать музыку «из-под ног» не очень здорово…

✔ Динамики 6х9 или сабвуфер?

Чтобы воспроизводить более низкие частоты (глубокий бас), понадобятся динамики с большой площадью диффузора. Такая зависимость чем-то напоминает хорошо известное: мощность двигателя автомобиля в ряде случаев пропорциональна рабочему объему. Таким образом, для воспроизведения баса установка вперед 16–17-сантиметровых динамиков будет предпочтительнее, чем «младших братьев». Правда, для звучания в области самых низких слышимых частот и их окажется недостаточно, не говоря про варианты «13 и 10 см». Выход – установка сабвуфера (он будет отлично дополнять область воспроизведения самых низов), но это на порядок увеличит стоимость системы!

Практически любой динамик, работающий в области средних и низких частот, подразумевает и конкретное акустическое оформление, грубо говоря – ящик. Ситуация в чем-то схожа с пружинами и амортизаторами в автомобиле: роль последних в данном случае принимает на себя объем ящика. К примеру, динамики размером 6х9 дюймов неплохо справляются с басом – желание «воткнуть» их в переднюю дверь вполне разумно. Но тут вас подстерегает как раз та самая неприятность с объемом, на который они играют. «Овалы» обычно вставляют в заднюю полку, а это – работа «на объем багажника». В данном случае его можно считать бесконечно большим (это уже сотни литров), а вот дверь значительно меньше (чуть ли не в 10 раз) – это уже ящик. Так что, если необходимого баса не окажется, удивляться особо нечему.

Динамики же типоразмера «10, 13, 16 см» и т.п. в большинстве своем рассчитаны именно на объем, эквивалентный двери или даже более маленький. Но наряду с общими тенденциями бывают исключения. Рекомендации по объему зачастую можно найти либо на коробке, либо высчитать по параметрам Тиля-Смола.

Основное местожительство динамиков типоразмера 6х9 дюймов – задняя полка автомобиля. Но – важный момент: в большинстве случаев эта полка не обладает необходимой жесткостью. Требуется дополнительно усилить ее или заменить иной конструкцией.

Автомобильный звук нынче в моде. И для действительно сногсшибательного результата может потребоваться сумма, превышающая стоимость автомобиля. Потому самый верный способ – послушать то, что собираешься приобрести. И не бойтесь экспериментировать.

Основы автозвука…(учимся, думаем) ч.2 — DRIVE2

Разделение динамиков по воспроизводимому диапазону (цифры ориентировочные):

Twitter – Твиттер, он же ВЧ-динамик. Обычно предназначен для воспроизведения частот от 4 до 20кГц.
Midrange – Мидрейндж, он же СЧ-динамик. Воспроизводит от 300 Гц до 5кГц в случае с конусным диффузором и от 700Гц до 8кГц, если диффузор купольный.
Midwoofer, Midbass – Мидвуфер, мидбас, он же НЧ динамик. Диапазон – от 60Гц до 4кГц.
Subwoofer – сабвуфер. Динамик для воспроизведения сверхнизкочастотного диапазона – от 20 до 80Гц.
Supertwitter – Супертвиттер. Свервысокочастотный динамик. Играет в диапазоне от 15кГц до 22кГц, а иногда и выше.
Full-Range – Широкополосник. В теории воспроизводит от 20 Гц, до 20 кГц. На самом деле все не так шоколадно, как хотелось бы.
Coaxial system – Коаксиальные акустические системы, состоящие из двух и более динамиков различных диапазонов, смонтированных, как одно целое.
Component system – Компонентные акустические системы – набор раздельных динамиков разных диапазонов и кроссовера для деления сигнала для них.
Акустическое короткое замыкание (КЗ) — Происходит, когда лицевая и тыльная стороны динамика сообщаются между собой и излучаемые волны определенных частот накладываются друг на друга, гася сами себя. Пример – взять в руки динамик и подать на него звуковой сигнал. Сколько мощности не добавляй сигналу, вплоть до убиения динамика, можно будет расслышать только средние частоты, с длиной волны примерно равной или меньшей радиуса диффузора.
Акустическое оформление – способ для избежания акустического КЗ и максимального использования возможности динамика воспроизводить звук в том диапазоне, на который он рассчитан.

Примеры акустического оформления:

Бесконечный экран – когда динамик установлен в плоскость такого размера, который исключает акустическое КЗ. Установка динамиков ФриЭйр (ФЭ) (например, в заднюю полку над багажником) как раз и является неким аналогом подобного оформления.
Закрытый ящик (ЗЯ) — Установка динамика в замкнутый объем диффузором наружу.
ФазоИнверторное оформление (ФИ) — Установка динамика диффузором наружу в колебательную систему, состоящую из ящика и порта, через который сообщается внутренний объем ящика и окружающее пространство.
БандПасс (БП) — Оформление, при котором динамик находится между двух ящиков, из которых как минимум, один – ФИ. С «внешним миром» динамик при этом общается только с помощью порта (или нескольких), поскольку стоит внутри ящика. Предназначено для воспроизведения полосы частот, ограниченных резонансной частотой одной камеры «снизу» АЧХ, а второй – «сверху».
Пассивный радиатор (ПР) — Когда пассивная колебательная система создается не портом, а подвижной мембраной, например, вторым динамиком, установленным в ящике, но не подключенным. Отдаленный аналог ФИ.
Пассивное акустическое сопротивление (ПАС) — «Полупрозрачная» для звука стенка ящика, установленная в месте, максимально исключающем акустическое КЗ. Используется для значительного «виртуального» увеличения объема ящика, намного больше, чем может дать заполнение.
Заполнение ящика — Оно и есть – заполнение ящика специальным материалом, например, акустической ватой или синтепоном для погашения резонансов и для виртуального увеличения объема. Первое для сабвуферов, например, практически некритично – слишком большая длина излучаемой волны, а второе – иногда весьма ценно, поскольку позволяет снизить объем ящика на 15-20%.

Параметры динамика, требуемые для расчета акустического оформления. В том числе — основные параметры Тиля/Смолла:

Fs — Собственная резонансная частота динамика, Гц.
Vas — Эквивалентный объем. Объем воздуха, имеющий эквивалентную упругость, что и подвес динамика. (л)
Qts — Полная добротность. Общее значение Q для динамика для значения частоты Fs допускает все электромагнитные и механические потери. При расчетах акустического оформления ориентируются на добротность от 0,5 до 0,577 (по Бесселю) или 0,707(по Баттерворту).

Некоторые программы требуют еще:

SPL — Для параметров громкоговорителя — номинальная чувствительность в dB, обычно принимается, как измеренная по оси на расстоянии 1 метр при подаче на громкоговоритель электрической мощности 1 Вт. Некоторые производители проверяют свои громкоговорители при фиксированном напряжении 2,83 В вместо 1 Вт.
Z — Номинальное электромагнитное сопротивление динамика, Ом.
Pe — Термически ограниченная максимальная электрическая мощность, с которой может оперировать громкоговоритель. Обычно представляет максимальную электрическую мощность, которая еще не приводит к перегоранию звуковой катушки. Вт.

Для расчета АС типа ФИ и БП потребуются дополнительные цифры:

Xmax — Максимальная или пиковая линейная амплитуда колебаний диффузора – ход катушки в одну сторону. (мм)
Sd — Площади движущейся части (поршня) громкоговорителя. То есть площадь диффузора и половина площади подвеса. (кв.см) Можно использовать и:
Dia — Диаметр поршня громкоговорителя. (см)

Электроника.

Head unit – Головное устройство (часто, просто — «голова», ГУ) – обобщенное название для всех источников сигнала и управления им – магнитофонов, приемников, магнитол, СД-ресиверов, мультимедийных проигрывателей с телесистемой и т.п.
Amplifier – Усилитель низкой частоты. Он и есть. Бывают встроенные в головное устройство и внешние, полупроводниковые и ламповые и т.п.
Equalizer – Эквалайзер – устройство для изменения АЧХ сигнала на электронном уровне. Простейший – темброблок в головном устройстве. Посложнее – параметрический эквалайзер или выносной многополосный графический эквалайзер.
DAC – ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь. Обязательный компонент всех головных устройств и чейнджеров, работающих с цифровыми форматами записи.
Crossover, X-over – кроссовер, устройство, предназначенное для разделения всего спектра сигнала на полосы, необходимые каждому типу динамиков.
Пассивный кроссовер – устройство, ставящееся между усилителем и динамиком. В простейшем случае – разделительный конденсатор.
Активный кроссовер – активное электронное устройство, ставящееся перед усилителем. Бывают внешние (отдельное устройство) и встроенные, например в головном устройстве или усилителе.
DSP – Digital sound processor. Звуковой процессор, позволяющий оперировать сигналом для «выравнивания» сцены и тонального баланса.
Сигнал низкого уровня – сигнал до усиления. Обычно его напряжение – от 0,2 до 4 В. Используется в межблочных каналах и устройствах обработки сигнала.
Сигнал высокого уровня – усиленный сигнал, подводимый к акустике.
Межблочные провода – используются для передачи сигнала низкого уровня с устройство на устройство, например, с головного устройства на усилитель. Обычно сдвоенный коаксиальный кабель, состоящий из одного/двух центральных проводов (в караудио — многожильных) одного и более экранов и нескольких слоев изоляции.
Акустические провода – используются для передачи сигнала высокого уровня с усилителя на динамики. Сечение зависит от используемой мощности и длины.
Силовые провода – используются для питания активных электронных устройств. Обычно с очень большим сечением. Почему? Обратите внимание на электросварочный аппарат. Сетевые провода – небольшого сечения, а низковольтные – огромного. Иначе сила тока их просто расплавит. К тому же потеря 2-3 В в системе с напряжением в 220 В – это немного, а в системе с питанием 12 В – очень большая величина. Чем тоньше провод, тем больше его сопротивление, тем больше потери.
Remote – Ремоут. Управляющий сигнал/провод. Используется для синхронного включения устройств. Например, головного устройства и усилителя.
Буферная емкость – Конденсатор очень большой емкости, используемый для сглаживания динамических нагрузок в цепи питания устройств. В силу огромной емкости и почти нулевого внутреннего сопротивления «пустого» конденсатора для защиты силовой проводки и аккумулятора часто снабжается системой управления зарядом и/или вольтметром.
Главный предохранитель – Отдельный предохранитель, номиналом, равным сумме номиналов предохранителей активных электронных устройств в системе. Если последние защищают устройства, то главный предохранитель – аккумулятор и систему питания.
Distributor – Дистрибьютор. Разветвитель для силовой проводки. Предназначен для надежного соединения проводов больших сечений.

Говаривал сторож зоопарка про апетит слона.

Немного о расчетах и цифрах.

Начнем с электропитания Таврии — ведь аппаратуру тоже нужно «кормить».

Не знаю, сколько ест подсветка салона, и панели, думаю, ватт 15-20. Фары 120, габариты — 30, тормоза — 40, «мыргалки» — 120Вт, дворнички — допустим, еще 40, вентиляция, опять же, неизвестно — 60. Итого 430+обогрев стекла, если таковой имеется — еще 100Вт. Система зажигания… ХЗ. Допустим, 200Вт. Противотуманки, люстры, синие пИсалки и офигенно необходимую подсветку днища не учитываем.

Итого пиковая нагрузка без учета аудиоаппаратуры Вт ночь/день:
Зимой ~700/500.
Летом — ~500/300. Т.е. 50/35А и 35/20А

Штатный аккумулятор 44 А/Ч, можно поставить 55 А/Ч обеспечивает (в среднем по сроку службы) запуск двигателя (стартер+зажигание) в течение почти получаса.

Штатные генераторы — двух видов. 55А и 65А. Т.е. поддерживают или 770 или 910Вт. Но на оборотах от 3000 и с идеально стабильной системой возбуждения и полного соответствия паспортным данным. Естественно, такие тепличные условия едва ли существуют, поэтому возьмем, ориентировочно, две трети (пусть поправит, если кто знает точнее, ХЗ, как этот генератор работает).

Получаем примерно 500 или 600Вт или 35/45А. Действительно, зимой система предельно нагружена и недозаряд более, чем возможен. Зимой/ночью/днем остается запас на аппаратуру у 55А — нет/нет/15А. У 65А, соответственно, нет/10/25А. Примерно 5А ест голова (типа 4х50Вт, ага! ). Остается от 5А до 15А в зависимости от типа генератора на подзарядку батареи и установку дополнительных усилителей. Поскольку народ Д-классом электрооборудование своей машины не балует, как я вижу, а все двух/трех/четырехканальники АБ-класса, то ток покоя у них не маленький и КПД поменьше, зато беспонтовые уси головы не используются (еще бы их отключить для пущей радости ). В общем, считаем, что в акустику «вылетает» с внешним усем 10-20А. Т.е. 150-300Вт максимум.

Итак, поскольку «на всю дурнИнушку» система врубается нечасто, даже с учетом КПД, максимально оправданная установка усилков на Таврию примерно такая — на фронт двухканальник 2х30(2х50)Вт, на саб — 100-150Вт, лучше, конечно Д-моноблок, тогда можно и 200. Для четырехканальника соответственно получается — 4х75Вт.
Имеется в виду, конечно, не СПЛ-ная система, а для себя, любимого и чтобы машину не насиловать .
Причем ночью зимой даже на небольшой громкости такой системы недозаряд практически неизбежен, летом — (опять же, на небольшой громкости) — маловероятен, зато даже если сделать погромче, то емкости 55А аккумулятора при работающем двигателе может вполне хватить на сутки, а с компенсационной системой повышения оборотов (если таковая имеется) — пока бензин не кончится . А на заглушенной машине — на несколько часов, чтобы остатков заряда аккумулятора хватило на 150-амперный разряд для запуска двигателя в течение полминуты-минуты.

В противном случае все не так сладко — полуторакиловаттная установка, например, даст минимум ту же нагрузку на электросистему даже если ее просто включить, но громкость выключить совсем.

Еще бы диаграмму работы генератора — внесло бы кое-какие коррективы, иначе расчеты очень приблизительны даже для пиковых режимов.

Нагрузка хоть рассчитывалась, как пиковая, но все же имеет право называться усредненной.
Во-первых, посчитать потери в полукилометровой мешанине проводов едва возможно точно,
во-вторых импульсные нагрузки поворотников и стоп-сигналов хоть и не постоянные, но из-за скачков напряжения на-а-амного больше номинала, потому он и усреднен, в-третьих, всякая мелюзга типа прикуривателя, обслуживания дат

Чем отличаются 2-полосные и 3-полосные акустические системы?


Чем отличаются двухполосные и трехполосные колонки? Что вообще означают эти полосы, и на что они влияют? На эти вопросы ответит статья. Она рассказывает:

  • о том, что такое широкополосные колонки;
  • о видах динамиков;
  • о кроссовере и его значении.

Все это поможет выбрать лучшую акустическую систему, исходя из требований к качеству звучания и собственно назначения колонок.


Широкополосный динамик — что это?

В основе принципа действия широкополосной акустики — разделение звука на разные частотные диапазоны, которые благодаря специальным фильтрам перекрывают друг друга. Каждый такой излучатель лучше всего работает только в определенных частотных пределах. Именно в таком пределе звук и подается на излучающую головку. Это позволяет улучшить звучание.

Чтобы отфильтровать все как положено, разработчики акустики комбинируют:

  • катушки индуктивности;
  • различные резисторы;
  • конденсаторы;
  • кроссоверы.


Интересно: у двухполосной напольной F&D T-60X — потрясающая мощность в 110 Вт и глубокий бас. К тому же, у стереосистемы есть свой дисплей и функция караоке.

Это означает, что в таких колонках каждый динамик воспроизводит конкретные частоты:

  1. низкие;
  2. средние;
  3. высокие.

То, сколько полос в акустической системе, напрямую влияет на качество звучания.

Смотрите также: ТОП-6 лучших портативных колонок JBL — рейтинг портативной акустики JBL

Раньше на рынке аудиотехники стандартным решением считалась однополосная акустика, хотя звучала она неважно. Но в то время просто не было возможности создать динамик, который был бы способен полноценно охватить весь частотный диапазон. Современным производителям однополосных моделей удалось значительно улучшить звук, но на все 100% это не решило задачу разделения частот. Вот почему аудиофилы предпочитают широкополосную акустику.

Впрочем, если выбирать портативную колонку, то однополосный вариант отлично подойдет. Например, трехваттная блютуз-модель SVEN PS-47 не только неплохо звучит, но и обладает приятной подсветкой — то, что надо для веселья на природе.

Статья в тему: WWDC 2017: HomePod — и послушать музыку, и пообщаться с Siri

Появление в колонках кроссовера

Кроссовер — специальное приспособление, которое применяют в акустических системах. Он подготавливает нужный частотный предел для каждой звуковой колонки (динамика).

Задачи динамиков

твиттер это такой излучатель, который отвечает за воспроизведение исключительно высокой частоты
сабвуфер воспроизводит басы
мидвуфер обеспечивает звучание частот среднего диапазона

Совет: хорошо, если кроме кроссовера в колонках будет магнитное экранирование, как у Edifier S330D. Оно избавляет от помех, даже если поставить акустику рядом с монитором или телевизором.


Если частота сигнала, которая подается на низкочастотную колонку, выйдет за пределы диапазона, это может исказить аудиосигнал. Если же границы будут нарушены высокими частотами, то, помимо искаженного звучания, у пользователя могут возникнуть проблемы с «пищалкой» — твиттером. Такой напор ВЧ может попросту вывести динамик из строя.

Вот для чего нужен кроссовер в колонках: он не даст нарушить баланс. Этот элемент препятствует выходу частотного сигнала за пределы диапазона.

Меломанов заинтересует: Обзор SONY Walkman NW-A35 — 4 стороны топового mp3-плеера

Двух-, трех- и более полосные акустические системы

В двухполосных системах схема работы следующая: мидвуфер озвучивает практически все: и бас, и среднюю частоту, а твиттер отвечает только за высокие. Это может стать причиной искажения сигнала в виде повышения тона, особенно если уровень громкости достаточно высокий. Впрочем, если не накручивать громкость до предела, то искажения не будут заметны.

Совет: лучше выбирать колонки с деревянным корпусом. Они делают звучание объемнее и не дребезжат на высоких частотах, в отличие от моделей в корпусах из пластика. Например, у SP-HF160 корпус из МДФ, поэтому даже на предельной громкости они слушаются хорошо.

Трехполосные колонки отличаются от двухполосных акустических систем тем, что на каждый их излучатель приходится собственная частота. Наличие дополнительного динамика расширяет направление звуковых волн, за счет чего композиция звучит более реалистично.

Может пригодиться: Подробный гайд по выбору и видам наушников

Главное отличие трехполосных систем от других — это то, что каждый динамик играет в поршневом режиме. Когда динамик активен, он начинает двигаться. При этом  как центральные «точки» его диффузора, так и те, что расположены по периметру,  начинают равноудаляться от своего местонахождения. За счет этого искажения аудиосигнала либо отсутствуют совсем, либо настолько незначительны, что уловить их практически невозможно.

Важно: в случае с пассивными колонками, как NS-PA40, многое зависит от усилителя, его регуляторов частот и мощности (она должна совпадать с колонками).

Модели с большим количеством полос вообще не искажают аудиосигнал. Но если хочется такой вариант, то стоит присмотреться к большим напольным системам с крупными излучателями: компактные модели с большим количеством полос будут звучать хоть и громче, но менее качественно.

Читайте также: JBL Charge 3 — самая популярная портативная акустика: 5 оттенков корпуса и 5 особенностей устройства

Однополосные и двухполосные колонки — неплохой выход в качестве компьютерной или портативной акустики. Системы же с тремя полосами и больше — это выбор тех, для кого детализация стоит на первом месте. Трехполосная акустика отлично подойдет как стационарная модель для фильмов и музыки. Даже некоторые стереосистемы с тремя полосами способны заменить домашний кинотеатр: эффекта окружения, конечно, ждать не приходится, зато каждый инструмент, каждый шорох — все будет прослушиваться, как надо.
 


Смотрите также