|
Каталог / ТЕХНИКА ДЛЯ АВТО / Акустика
Акустика
Автомобильная акустика
Акустика – неотъемлемая часть любой звуковоспроизводящей системы. Именно она отвечает за преобразование электрического сигнала в колебания воздуха, т.е. собственно звук. Конструкция современного динамического излучателя была разработана в конце 19 века, с тех пор она только совершенствовалась, для обеспечения высокой верности воспроизведения. Существуют несколько типов динамиков, из тех, что применяются в caraudio, самый массовый – диффузорный.
Такие излучатели устроены следующим образом: магнит цилиндрической формы, с отверстием внутри которого располагается и перемещается катушка, намотанная медной или алюминиевой проволокой на каркасе, обычно из каптона. Катушка зафиксирована на диффузоре, а диффузор подвешен и отцентрирован в корзине с помощью шайбы и подвеса. При подаче тока катушка начинает двигаться в магнитном поле, передавая движение на диффузор, который, в свою очередь, передает колебания воздуху.
Диффузор динамика может быть изготовлен из различных материалов. Наиболее часто применяется целлюлоза (бумага), полипропилен и другие пластики, алюминий, композитныематериалы (стеклоткань, карбон, кевлар). Наиболее «аудиофильским» материалом по праву считается целлюлоза. Она отличается очень натуральным звучанием и ровной подачей. Диффузоры из композитов и металлов имеют высокую жесткость, но могут давать паразитные резонансы (пик жесткости) на частотах, обычно вне основного диапазона излучения, из-за чего их звучание кажется более резким. Диффузоры из полипропилена и пластиков применяются в основном в бюджетных изделиях (за некоторым исключением).
Корзина обычно изготовляется из стали, либо легких немагнитных сплавов (в основном – силумин), реже - из ABS пластика. Различают два типа конструкции корзин – штампованная и литая (аналогично колесным дискам). Литые корзины лучше заглушены и жестче, из-за чего применяются в более дорогой технике.
Пылезащитный колпачок предотвращает попадания пыли и влаги в магнитный зазор. Иногда вместо него используется «пуля», которая работает как фазовыравнивающее тело, выравнивая частотную характеристику и меняя диаграмму направленности. Простыми словами - динамики с «пулей» чуть менее чувствительны к направлению излучения.
Магниты в автомобильных динамиках применяются, в основном, ферритовые и неодимовые (NdFeBr), а так же их комбинации. Неодимовый магнит, при той же силе, имеет гораздо меньшие габариты и более высокую стоимость, поэтому применяется, в основном, для создания компактных излучателей (в большинстве твитеров применяется неодимовый магнит). Кстати, первые диффузорные динамики не имели постоянных магнитов в конструкции, это было слишком дорого, вместо них применялись электромагниты, которые подмагничивались для выхода на расчетные характеристики.
Купольные динамики устроены практически идентично диффузорным, за исключением того, что диффузор имеет форму купола, реже – вогнутого купола, выполненного обычно из ткани, металла или керамики. Часто он не имеет подвеса, т.е. напрямую крепится на корзину. Такая конструкция применяется для среднечастотных и высокочастотных излучателей (твитеров).
Последний тип, который прижился в автомобиле – изодинамический излучатель. Это гораздо более сложный по конструкции принцип воспроизведения звука. Принцип его состоит в том, что мембрана (диффузор) одновременно является и катушкой. В отличии от диффузорного динамика, где колебания передаются на основание диффузора, у изодинамики каждая точка плоскости мембраны получает одинаковое усилие и движется синхронно с любой другой точкой. Это позволяет исключить искажения, связанные с деформацией диффузора, но, из-за сложности конструкции, имеет и определенные минусы, поэтому такие динамики применяются довольно редко. Если разбирать акустические системы по полосам, то сабвуферы и низкочастотные динамики производятся только в виде диффузорных излучателей. Среднечастотные динамики бывают как диффузорными, так и купольными, и изодинамическими. Высокочастотные динамики диффузорного типа в наше время применяются очень редко. Подавляющее большинство твитеров – купольные либо изодинамические.
Характеристики динамических головок.
Мощность – способность динамика переносить нагрузку, по сути – надежность катушки. Различают долговременную мощность (номинальную), и кратковременную (максимальную) мощность. Номинальная мощность, поданная на излучатель, выведет его из строя через некоторый длительный промежуток времени (обычно минута). Если же подать сигнал максимальной мощности, то динамик выйдет из строя мгновенно. Эта характеристика зависит в большей степени от диаметра звуковой катушки, в меньшей, от качества ее охлаждения и применяемого проводника.
Чувствительность – звуковое давление (громкость), которое развивает динамик при подаче на него сигнала мощностью 1Вт, измеряется на расстоянии 1 метр от излучателя. В сочетании с мощностью (т.е. сколько таких ватт выдержит динамик) отвечает за максимальную неискаженную громкость.
Импеданс – зависимость сопротивления динамика от частоты. В характеристиках динамика обычно указывается минимальное значение импеданса, округленное до ближайшего целого числа. Обычное значение для автомобильной акустики – 4Ом.
Частотная характеристика – полоса частот, воспроизводимая акустической системой. Бесполезная обычно характеристика, т.к. производители редко соблюдают стандарты измерений в погоне за более красивыми цифрами на коробке.
Параметры Тиля/Смолла (T/S) - набор электроакустических параметров, разработанных Альбертом Невилом Тилем и Рихардом Смоллом для упрощения описания характеристик громкоговорителей на частотах, близких к резонансной частоте. Применяются для расчета необходимого оформления для излучателя. Обычно используются три основных параметров – FS (резонансная частота), QTS (полная добротность) и VAS (эквивалентный объем).
Первое, с чем нужно определиться при подборе акустической системы в автомобиль – количество полос. В автозвуке, в большинстве случаев, используются либо двухполосные системы (мидбас + твитер), либо трехполосные системы (мидвуфер + среднечастотник + твитер), дополненные сабвуферами.
Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Двухполосная схема проще в настройке и фазовом согласовании, доставляет чуть меньше проблем в установке. А засчет отсутствия лишнего частотного раздела, теоретически, дает более высокое качество звучания при тщательном подборе компонентов. Трехполосная схема требует дополнительного места при установке под среднечастотник, но позволяет несколько снизить требования к конкретному излучателю благодаря более узкой полосе его работы. Нельзя однозначно сказать, какая схема лучше, по нашей статистике в высококачественных системах три полосы применяются несколько чаще, чем две.
Для разделения полос применяются кроссоверы. Задача кроссовера – выделить из звукового сигнала определенную полосу, предназначенную конкретному излучателю, не допустив попадания на него «лишних» частот. Кроссоверы могут быть пассивными, активными и цифровыми.
Пассивные кроссоверы не требуют какого-либо питания и делят полосы уже усиленного сигнала, непосредственно перед динамиком. Для изменения характеристик требуют сложных расчетов и владения паяльником.
Активные кроссоверы применяются на низковольтном «линейном» сигнале (от источника к усилителю) и требуют собственного питания для функционирования. Гораздо проще в настройке, т.к. изменяют частоту среза простым «регулятора» (переменного резистора).
Цифровые кроссоверы обрабатывают сигнал в источнике (головном устройстве или процессоре), еще до его появления в аналоговой форме, т.е. до ЦАП’а. В зависимости от заложенного функционала и вычислительной мощности процессора DSP позволяют в широких пределах изменять порядки фильтров и частоты среза.
Наиболее высококачественным решением считаются «самодельные» пассивные кроссоверы. Они рассчитываются индивидуально для законченной системы, учитывая расположение динамиков и влияние салона в конкретном автомобиле, после чего изготавливаются под заказ из качественных компонентов. Это очень трудоемкая и дорогостоящая процедура, доступная настоящим профессионалам. В отличии от самодельных, кроссоверы, которые идут в комплекте с акустикой, не учитывают многих параметров и рассчитаны на «сферический автомобиль в вакууме».
Несколько наших рекомендаций по выбору акустической системы:
Выбирайте акустику известных производителей, в основном они сами разрабатывают излучатели и кроссоверы, отвечают за качество материалов и сборки, а не занимаются банальным «бэдж инженирингом» по каталогам китайских фабрик.
В бюджетном сегменте тяжело найти акустику, универсально отыгрывающую любую музыку, обязательно проконсультируйтесь с нашим специалистом относительно жанровой ориентированности и особенностей подачи у выбранной вами акустики.
Высокая заявленная мощность – не гарантия высокой громкости. Очень часто такие динамики имеют тяжелую подвижную систему и низкую чувствительность.
Не стоит выбирать трехполосную акустику, если вы не готовы к серьезному подходу к ее установке, в такой ситуации двухполосная система скорее всего переиграет трехполосную.
Обязательно уточните, какой тип оформления (экран, закрытый ящик, ящик с фазоинвертором, полосовой) необходим для правильной работы динамика. Если к динамику приложены замеры T/S параметров, то это можно приблизительно оценить по параметру QTS. Если он больше или равен 0.6, то оптимальное оформление – экран (например – дверь автомобиля), если ниже, то рекомендуется закрытое оформление.
При многополосном усилении можно комбинировать динамики разных производителей.
Купить хорошую акустику – только половина дела, чтобы она «заиграла», необходимо качественно ее установить, это самый требовательный к инсталляции компонент звукового тракта. Всего 120 товаров в разделе ТЕХНИКА ДЛЯ АВТО / Акустика.
|
