≡× МЕНЮ

•  Билайн
• Билайн
• Вопросы
• Мегафон
• МТС

Подробная расшифровка некоторых характеристик акустики. Основные параметры нч динамиков Параметры динамиков что они означают

Здравствуйте! Все мы слушаем музыку, слушаем по-разному и в разных местах – в этом нам помогают звукоизлучатели: устройства возбуждающие механические колебания. О разных видах таких штук я сегодня Вам расскажу.

Самым популярным звукоизлучателем в мире является электродинамический громкоговоритель, или просто – “динамик”. Он встречается практически везде: в смартфонах, фотоаппаратах, телевизорах, автобусах, трамваях, наушниках, портативных колонках, детских игрушках и самолетах. Его конструкция проста и понятна: внутри постоянного магнита находится катушка, на которую подается напряжение звуковой частоты. Катушка жестко связана с диффузором на подвесе. Диффузор таким образом возбуждает механические колебания в воздухе и мы слышим звук.

Такая конструкция исполнена как преимуществ, так и недостатков. К плюсам можно отнести:

• простоту
• надежность
• вариативность размеров и форм
• хорошую передачу низких частот

К минусам:

• большое количество искажений
• нелинейность АЧХ

Стоит также упомянуть такую штуку, как акустическое оформление : это, по сути, то, что окружает любой динамик, его корпус. От акустического оформления зависит то, как будет звучать электродинамический громкоговоритель и для каких целей он будет использоваться. От самого динамика звучание, конечно, зависит тоже, но от акустическое оформления точно не меньше.

Существуют разные виды акустического оформления динамиков, вот основные из них:

Кратко о каждом.

Закрытое – динамик закрепляется в середине (если он один) стенки полой коробки, деревянной или пластиковой обычно. В плюсы можно записать простоту конструкции и ее расчета. В минусы – низкий КПД (половина мощности остается внутри коробки).

Фазоинвертор – динамик закрепляется в середине (если он один) стенки полой коробки, деревянной или пластиковой обычно с той лишь разницей, что под или над ним, на той же стенке в коробке проделывается отверстие или даже ставится труба. Зачем же она нужна? Внутри этой трубы или отверстия находится некая (заранее рассчитанная) масса воздуха, которая, по сути, является вторым источником звука. То есть, колебания динамика возбуждают создают колебания не только снаружи коробки, но и внутри. Эти колебания и выходят из отверстия, усиливая тем самым мощность, излучаемую в мир. Труба же позволяет контролировать еще и усиливаемую частоту, компенсируя тем самым недостатки динамиков.

Закрытое с пассивным излучателем – похожа на фазоинвертор, но в качестве второго излучателя используется не просто воздух, а динамик без возможности самостоятельно себя двигать, то есть колебания в нем возбуждаются за счет основного активного диффузора. Таким образом, он усиливает необходимые частоты, которые зависят от его размеров, хода и массы. Вот популярная портативная колонка – пилюля как раз оснащена таким, он посередине.

Рупор – динамик, находясь в минимально объемном корпусе сразу перед диффузором, имеет расширяющийся конический корпус, чаще всего конус состоит из нескольких элементов, но иногда бывает и цельный . Такие прекрасные АС делает британская фирма FergusonHill и у них за воспроизведение низких частот отвечает обычный “динамик” в закрытом оформлении а вот за СЧ и ВЧ – невероятный акриловый горн околочеловеческих размеров. В случае рупоров небольших размеров качество воспроизведения имеет второстепенный характер, так как рупор значительно увеличивает амплитуду сигнала громкость и качество от этого сильно страдает. Но вот что интересно, при значительном увеличении размера рупора и его правильной форме он способен не только усилить, но и улучшить качество звучания динамика. Теоретически, с помощью рупора можно усиливать и низкие частоты, но тогда этот рупор понадобится поистине невероятных тихоокеанскорубежных размеров, так как длинна звуковой волны на гранично низкой для человека частоте в 20Гц составляет 16.5 метров. Рупор нам понадобится такой же).

Акустический лабиринт – этот вид оформления совмещает в себе элементы рупора и фазоинвертора. Внутри той же коробки находится труба, но уложенная в “змейку” для придания ей большей длинны, а в конце заканчивается рупором, вот так. Чаще всего применяется для огромных концертных сабвуферов.

Но тяга к прекрасному постоянно заставляет человека делать “harder better faster stronger”

Электростатические излучатели.

Мы, наверное, помним, как в школе учили, что такое конденсатор , так вот, в 1932 году этот “конденсатор” уже был способен воспроизводить звуки от 20Гц до 20Кгц, то есть весь звуковой диапазон слышимый человеком. Правда для достижения достаточной мощности и громкости на низких частотах эти штуки должны были быть достаточно крупные:

А имели они вот такую конструкцию:

Так вот они гармонично вписываются в интерьер):

Излучатель состоит из двух статоров, на которые подается переменное напряжение (музыкальный сигнал) и пленки, находящейся в зазоре между статорами. На пленку подано высокое напряжение (от 1000 до 10 000 В). Статоры представляют из себя перфорированный металлический лист с прозрачностью около 50% и покрыты диэлектрическим составом (для защиты пользователя от влияния высокого напряжения и уменьшения возможности электрического пробоя между статором и пленкой).

При приложении напряжения к статорам (тоже кстати высокого), между ними возникает переменное электростатическое поле. Благодаря этому, пленка, заключенная между статорами и имеющая свой заряд, перемещается то к одному статору, то к другому. Так как статоры имеют перфорацию, воздух проходя сквозь них возбуждает звуковую волну.

Пленка сделана из лавсана и имеет толщину 5-12 мкм. Так японская фирма Stax использует в своих наушниках пленки толщиной 1-3 мкм. Пленка имеет электропроводящее покрытие. Оно может обладать как низким сопротивлением (напыляют металлы), так и высоким (используются композиты пластмасс с графитом). Последние дают меньше искажений.

Зато зимой тепло в таких)

В плюсы электростатам можно записать:

• очень ровную АЧХ
• простота конструкции излучателя
• низкие нелинейные искажения (благодаря малой массе мембраны и тому, что мембрана возбуждается по всей площади)
• ≈отсутствие фазовых искажений

Есть и минусы:

• очень низкая чувствительность
• необходим высоковольтный источник (читай потенциальная опасность)
• требуется высоковольтный усилитель (что дорого)
• количество НЧ напрямую зависит от площади излучателя
• высокая направленность в СЧ и ВЧ диапазоне
• это забавно, но электростаты притягивают к себе пыль в больших количествах

Выпускает преимущественно диностатические колонки (НЧ-звено обычный динамик):

Если Вам интересна эта тема – есть еще про что писать!

На вопросы, с радостью, отвечу в комментариях.

Всем мир и спасибо за внимание!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Известный всем динамический излучатель был изобретен в 1920 году. Механизм его работы заключается в преобразовании электрического тока в механическое движение мембраны устройства. Это, конечно, не единственный вариант организации приспособления для получения звуковых волн. Существует множество видов динамиков. Чем же они отличаются друг от друга?

Рупорные динамики

До того, как появились электромагнитные динамики, для воспроизведения звука использовались приспособления в форме рупора – это было в 1880–1920 годах. Такие динамики можно было встретить в устройствах разных изобретателей, в том числе Томаса Эдисона. Наиболее известное устройство, в котором применялся такой динамик – это старинный граммофон с ручным приводом.

Главный недостаток таких громкоговорителей заключался в том, что звук в них практически не усиливался – только за счет формы рупора. Этого, конечно, было недостаточно, поэтому с приходом электрических динамиков рупорные модели практически исчезли, оставшись только в музеях и частных коллекциях.

Динамические излучатели

Принцип работы динамического громкоговорителя весьма прост. Внутри устройства создается магнитное поле при помощи постоянного магнита – как правило, сделанного из неодима. Под действием электрического тока и разности полюсов в этом поле начинает движение медная катушка. Двигаясь, она бьется об диффузор – тонкую мембрану из картона, ткани или пластика. Мембрана вибрирует, заставляет двигаться воздух – это и воспринимается человеком как звук.

Как и рупорные громкоговорители, динамики сами по себе весьма плохо усиливают звук, поэтому для получения качественного и мощного звука они усиливаются специальными преобразователями электрического сигнала – мощностными усилителями звука. Особенность электродинамических излучателей в том, что они могут иметь разную конструкцию – разный размер, материалы исполнения и форму диффузора. Детали конструкции зависят от назначения излучателя – каждый участок звукового спектра требует особых условий для качественного воспроизведения.

Человек может слышать звуки с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Максимальная чувствительность барабанной перепонки достигается при частоте звука в пределах 2 – 4 кГц, да и основная часть звуков находится именно в этой области – как следствие, динамики, воспроизводящие такую частоту звука, называются среднечастотными и являются основными в любой акустической системе.

Какие же динамики используются для других областей звукового спектра? Частоты, выходящие за рамки средних, воспроизводятся следующими устройствами:

• Пищалки, или твиттеры (от англ. to twit – чирикать) – это высокочастотные излучатели, воспроизводящие звук с частотой от 4 до 20 кГц. Как правило, по отдельности они не встречаются – найти их можно только в качественных многополосных колонках. Это связано с тем, что какого-то особого влияния на звуковую картину они не оказывают и нужны только для финишной полировки звучания.
• Низкочастотные динамики – вуферы – воспроизводят звук от 120 до 1000 Гц.
• Сверхнизкочастотные излучатели – сабвуферы – работают со звуками от 20 до 120 Гц.

Сабвуферы – особые устройства, к которым у многих пользователей сформировано весьма неоднозначное отношение. С одной стороны, для получения полноценного звука они не нужны – басами в достаточно широких пределах могут заниматься и обычные СЧ-динамики и широкополосные излучатели. Однако для некоторых глубокий натуральный бас имеет сакральное значение, и без него звук кажется пустым и пресным, так что настоящие аудиофилы заставляют свою технику работать на таких низких частотах, которые человек даже не может услышать – вплоть до 5 Гц. Сабвуферы имеют некоторые особенности – звук из них плохо локализуется человеческим ухом, поэтому такие колонки можно располагать в любой точке помещения. Кроме того, низкочастотные волны очень плохо блокируются – они легко проникают сквозь стены дома и заставляют вибрировать стекла и перекрытия.

Качество и способность воспроизводить нужные звуки зависят от размера динамика – чем он шире, тем более низкие звуки могут излучаться. Кроме того, для сабвуферов важна толщина диффузора. Твиттеры же наоборот тонкие, а диффузор их имеет не воронкообразную, а купольную форму.

NXT-панели

NXT-громкоговорители представляют собой тонкие плоские панели, воспроизводящие звук по схожему с динамическими излучателями принципу – магнитная катушка бьет в токую мембрану в одной точке. Главное преимущество перед традиционными громкоговорителями – компактность. Изначально эта технология применялась в военной промышленности, но сегодня подобные устройства выходят и на бытовой рынок.

Основные особенности NXT-панелей таковы:

• звук без искажений излучается во всех направлениях;
• слабая зависимость звукового давления от расположения динамика относительно слушателя – то есть, при удалении от поверхности излучателя звук не будет слышаться как искаженный.

Главное отличие таких панелей от обычных динамиков – они плоские, а диффузор их возбуждается по всей площади из одной точки. Качество звука может при этом разниться в зависимости от материала изготовления составных элементов панели, а также от места установки катушки.

Особенность вибрации мембраны в случае NXT-панелей – ее непредсказуемость. Две точки мембраны, находящиеся рядом с друг другом, вибрируют случайным образом относительно друг друга. Интенсивность и распределение вибрационных процессов зависит от жесткости материала, из которого произведена панель.

По своим акустическим характеристикам панели отличаются от привычных динамических излучателей. Они не могут быть многополосными; воспроизводимый панелью звук в зависимости от ее площади может иметь диапазон в пределах 100 Гц – 18 кГц. Как и в случае с обычным НЧ-динамиком, увеличение площади мембраны ведет к снижению нижней границы воспроизводимого спектра. Увеличивать ее, к слову, можно до 100 квадратных метров, что позволяет совмещать акустику с экраном в кинотеатрах. Маленькие же панели, площадью до 25 квадратных сантиметров, могут использоваться с небольшой мобильной техникой, играя роль стандартных широкополосных колонок.

Мембранные громкоговорители

Принцип действия таких излучателей заключается в воздействии магнитных полей на жесткую металлическую мембрану, в следствие чего та начинает вибрировать. Таким образом, электромагнитная катушка не бьется о диффузор, а заставляет его двигаться силой магнетизма. Для этого она делается не подвижной, а фиксируется на поверхности мембраны.

Как и NXT-панели, мембранные динамики имеют такое преимущество, как компактность – за счет отсутствия воронкообразного диффузора они имеют весьма малые размеры по толщине. Кроме того, они способны воспроизводить звук в широком диапазоне и имеют высокую мощность.

Плазменные излучатели

Эти несколько футуристичные устройства работают за счет действия плазменной дуги. Плазма – это особое состояние вещества, нагретый током газ. Электрическое поле, создаваемое при подаче электрического тока от источника звука, воздействует на молекулы ионизированного газа, заставляя его вибрировать. Затем плазма передает воздействие на мембрану, и получается звук – принцип работы схож с другими видами громкоговорителей, в которых вместо плазмы используется звук.

Данный концепт очень интересен, но весьма ненадежен, а также не отличается высоким качеством издаваемого звука. По этим причинам большого распространения такие устройства не получили.

Электростатические излучатели

В Hi-End акустических системах иногда используются электростатические громкоговорители вместо динамиков. Оправдано ли их применение или это, как и свойственно устройствам этого класса, бессмысленное увеличение стоимости системы?

Как следует из названия, в этих излучателях ничего не движется – кроме, конечно, вибрирующей мембраны. Вибрация в ней вызывается не воздействием катушки, а притяжением ее к металлической пластине, находящейся под напряжением. Конечно, чтобы вызывать такой эффект, на излучатель приходится подавать очень высокий ток – около 10 киловольт. И даже при таком напряжении мощность громкоговорителя оставляет желать лучшего – чтобы звук получился хоть сколько-нибудь качественным, особенно в басовых партиях, площадь излучателя приходится делать не менее квадратного метра. Но диапазон их куда больше, чем у динамиков – от нескольких герц до нескольких килогерц.

Таким образом, существует множество видов громкоговорителей, и большая их часть так или иначе является динамическими излучателями. Все они имеют свои плюсы и минусы, но традиционная конструкция динамиков до сих пор является наиболее распространенной.

Характеристики современного автомобиля – это не только технические моменты транспортного средства, но и атрибутика, под которой понимаются, например, динамики. Трудно представить автомобильные поездки без музыкального сопровождения. При этом на первый план выходит качество звука, что возможно лишь при наличии «правильных» динамиков. Чтобы обзавестись такими, надо знать про них, если и не все, то многое, поэтому остановимся на критериях выбора этих акустических устройств.

Виды

В зависимости от типа акустика подразделяется на коаксиальную и компонентную. В первом случае обеспечивается удобство монтажа и экономия средств, так как такие системы отличаются более низкой ценой, а во втором достигается более высокое качество звука.

1. Коаксиальная акустика – все динамики заключены в один корпус. Таких динамиков несколько, и они отличаются индивидуальностью звучания с технической точки зрения. Классификация коаксиальной акустики производится на основе того, сколько имеется поддиапазонов. Каждый поддиапазон – отдельный динамик. Меньшие по размеру колонки размещают непосредственно перед диффузором большого.
2. Компонентная акустика – все динамики являются отдельными устройствами, установка которых не ограничена одним корпусом. Качество звучания такой системы зависит от того, как будут расположены динамики в целях оформления акустики. В итоге можно добиться практически идеального звука, если схема расположения реализована оптимально. Выполнение этой задачи отличается определенной проблематичностью, так как формирование звукового ряда производится на основе нескольких частот. Стоимость этих систем выше, но такие расходы оправдывают себя.

Коаксиальная акустика теряет своих почитателей, так как автолюбители на первое место ставят качество звука, что могут обеспечить лишь компонентные аудиосистемы. Это возможно за счет динамиков, отличающихся частотами звука. Например, средние и низкие диапазоны – это мидбасы, а высокие – твитеры. В ряде систем можно видеть, что они оснащены динамиками (один или два), отличающимися большими по размеру тарелками. Их предназначение – низкие частоты.

Стоимость

Не является неоспоримым фактом, что только дорогая акустика гарантирует качественное звучание. В некоторых случаях высокая оплата берется за бренд. Альтернативой дорогой системы могут стать отдельные динамики по доступной цене, характеризуемые вполне приемлемыми характеристиками. Нижний порог цен коаксиальной акустики, имеющей удовлетворительные параметры, – 1500 руб. Если вы хотите получить по настоящему качественное звучание, то надо настраиваться на ценник от 5000 руб.

Внимание! Чтобы исключить ненужные траты, надо подбирать колонки, которые подходят именно вашей автомагнитоле. Обращайте внимание на ее штатные отверстия, ориентированные на подключение динамиков.

Компонентную акустику дешевле 3000 рублей не стоит рассматривать как возможный вариант приобретения. Качественные системы не могут стоить дешевле 5000–7000 руб. При выборе отдельных динамиков следует иметь в виду, что здесь можно сэкономить. Две колонки, имеющие удовлетворительное звучание, могут обойтись в 2000 руб. За более мощные образцы подобной продукции придется выложить значительно больше.

Затраты на аппаратуру высокого класса обычно укладываются в диапазон 20–30 тыс. руб. Такие системы способны удовлетворить запросы большинства автолюбителей. Те, кто стремится к максимальному качеству звука и готов нести соответствующие траты, должны ориентироваться на профессиональные системы с ценником от 40 тыс. руб.

Размер

Они все отличаются размерами, что очень важно в плане акустического оформления. Не стоит выбирать динамики, имеющие размер меньше 16 см. В противном случае не удастся добиться приемлемого качества звука на низко и среднечастотных диапазонах. Применительно к высокочастотным этой рекомендации не стоит следовать.

Внимание! Для того чтобы звук на низких частотах приобрел глубину басов, требуются динамики, имеющие значительные размеры.

Если вы не собираетесь использовать сабвуфер, то желательно придерживаться того, чтобы фронтальная акустика соотносилась с размером 16–17 см. Наличие же сабвуфера способно снизить допустимые параметры до 13 см без потери качества звучания.

Мощность, резонансная частота и чувствительность

Мощность является важным показателем динамиков, которые надо подбирать с учетом возможностей магнитолы. Мощность последней должна быть несколько ниже на выходе по сравнению с тем, на что способны динамики.

Резонансная частота, характеризуемая низкими показателями, способствует глубине басов. Оптимально, если ее значение будет составлять от 60 до 75 Гц.

Когда колонка отличается высокой чувствительностью, это несет определенные преимущества. Под одним из таких плюсов понимается возможность отказаться от усилителя, что удешевляет систему в целом.

Акустическое оформление

Важный момент, имеющий непосредственное отношение к качеству звука. Предусмотрена общая классификация, подразумевающая акустическое оформление, определяемое как нагруженное или разгруженное.

В первом случае наличие жесткого подвеса и воздуха, оказывающего сопротивление, приводит к тому, что диффузор ограничивается в своих колебаниях. Применительно ко второй классификации это достигается исключительно за счет жесткости подвеса.

При этом системы подразделяют на одинарные и двойные, где первые обеспечивают одностороннее излучение звука, а вторые – двустороннее. Производители акустики для автомобилей в большей степени ориентируются лишь на несколько вариантов акустического оформления, отличающиеся популярностью среди автолюбителей.

Большое распространение получило акустическое оформление по типу «закрытый ящик». Принцип здесь такой: корпус, выполненный из звукопоглощающего материала, и отверстие в нем, связывающее воздух внутри и снаружи. В нем монтируется так называемый свободный динамик, тело которого выполняет функцию огромного экрана.

Расположение

Построение акустической системы в рамках ограниченного пространства, под которым понимается салон транспортного средства, не выглядит простым процессом. Если дома вы можете просто развести колонки по сторонам, то здесь это не пройдет. Динамики в авто должны быть установлены правильно. Только соблюдение определенной схемы и правил монтажа способно привести к тому, что будет получен действительно качественный звук.

Основные правила установки акустики следующие:

• колонки надо выносить максимально далеко вперед;
• для получения цельного звучания динамики с разными частотами требуется устанавливать в непосредственной близости друг от друга.

Практически во всех автомобилях предусмотрены специальные места для монтажа динамиков:

• двери – высокочастотные;
• задняя часть авто – мидбасы.

Отличается распространенностью схема, когда колонки устанавливаются сзади. Если этот так, то следует разнести на достаточное расстояние сабвуфер и динамики. Оптимальная реализация такой схемы, когда местом размещения динамиков становятся задние двери, а сабвуфера – багажник. Передняя часть авто подходит для установки средне и высокочастотных динамиков. Например, подходящее место для таких колонок находится вблизи от зеркал.

В любом случае работа мощной акустики способствует возникновению постороннего шума как результат дребезжания дверей. Исправить эту ситуацию можно посредством проведения работ по вибро и шумоизоляции. Если сделать все это по максимуму, то пропадут не только лишние шумы в салоне, но и звук приобретет глубину. Проведение такой процедуры требует качественных материалов, а это дорого.

В то же время даже частичная изоляция дверей на предмет лишних шумов с таким дополнением, как деревянные кольца, позволяет сэкономить. Можно установить недорогие динамики и получить звучание, сопоставимое с тем, что выдают дорогие образцы акустики, местом монтажа которых являются штатные места.

Установка акустики в авто обычно инициируется самим водителем. Именно он является главным слушателем, что заставляет позиционировать динамики с учетом его местонахождением в салоне. Для этого средне и высокочастотные колонки должны размещаться не просто спереди, а с набольшей удаленностью от слушателя. Это позволяет сделать подиум, устанавливаемый на приборной панели.

Внимание! Требуемая ширина звуковой сцены достигается тогда, когда ВЧ-динамики на передней стойки, расположены под определенным углом. Обычно их направляют друг на друга.

Когда динамики разнесены по салону авто, воспроизводимый ими звук достигает ушей водителя в разное время. Чтобы этого избежать, требуется временная коррекция. Она обеспечивается посредством соответствующего процессора, которым оснащается магнитола или он устанавливается отдельно. От самого процессора никоим образом не зависит качество звучания. Он лишь дает возможность оценить его качество тому, кто физически не может находиться в центре по отношению к динамикам.

Какие динамики лучшие

Для определения лучших динамиков потребуется их номинирование в зависимости от вида.

Коаксиальные

1. Pioneer TS-1339 – большое число автолюбителей признают эти динамики лучшими. Их размер составляет 13 см, что позволяет устанавливать колонки в специально предназначенные для этого места. Они выдают чистый звук и правильные басы, передаваемые без искажений. Если ваши требования к звуку не очень придирчивые, то эти динамики являются оптимальным выбором, так как они обладают доступной ценой и приемлемыми характеристиками.
2. Morel Tempo Coax 6 – возможность создания двухполосной системы с уникальным качеством звучания. Комфорт звука достигается за счет разворота «высокочастотника» на 20 градусов. Мягкий купол ВЧ-колонки и ее невысокий уровень резонанса – это условия для воспроизведения частот в широком диапазоне. Под положительными моментами этой системы понимается мощность, а также оптимальный баланс звука и тот факт, что искажения практически отсутствуют. В то же время низким частотам не хватает так называемого бархатного звучания.
3. JBL GTO-938 – серьезная сила звука как отличительный признак этих динамиков, которым также присуща высокая чувствительность. Имеют овальную форму, что содействует стильному оформлению. Отличаются сбалансированностью частот (высоких и низких).

Компонентные

1. Morel Tempo 6 – полноценная акустика, характеризуемая высокими техническими параметрами и сборкой на высоком уровне. Ее комплектация предусматривает наличие 2 твитеров, 2 кроссоверов, основных динамиков и бонуса в виде дополнительной чаши. Высокая детализация звука.
2. Focal Performance PS 165 – система с феноменальным звучанием, гарантирующая сбалансированный звук, имеющий высокую насыщенность. Подходит для использования в качестве фронтальных колонок. В рамках этого бренда производится выпуск действительно качественных динамиков, способных удовлетворить запросы даже заядлых скептиков.
3. Mystery MJ 105BX – одна из лучших колонок среди себе подобных. Доступная стоимость, высокие технические характеристики и отличное звучание. Под плюсами этой корпусной колонки следует понимать ее компактность и простоту монтажа.

Вывод

Перед тем, как отправляться за покупкой автомобильных динамиков, надо ответить для себя на пару вопросов:

• какого вида акустическая система необходима?
• каков размер элементов акустики максимально допустим?

Ответ на первый вопрос определяет качество звука, а на второй – возможность монтажа системы.

Если вас интересует качественное и чистое звучание, то не всегда оно обеспечивается только дорогими акустическими системами. Некоторые модели бюджетной акустики звучат вполне пристойно. Что касается мощного и безупречного звука, то это дорого, но того стоит.

Также качество акустического оформления будет зависеть от того, где именно вы установите динамики, но здесь придется поэкспериментировать.

Видео

Взято с сайта журнала "Автозвук"

Контекст

В предыдущей части нашего разговора выяснилось, чем хороши различные типы акустического оформления и чем плохи. Казалось бы, теперь "цели ясны, за работу, товарищи.." Не тут-то было. Во-первых, акустическое оформление, в которое не установлен собственно динамик - всего лишь с той или иной степенью тщательности собранная коробка. А зачастую и собрать-то ее нельзя, пока не будет определено, какой динамик окажется в нее установлен. Во-вторых, и в этом главная потеха в проектировании и изготовлении автомобильных сабвуферов - характеристики сабвуфера немногого стоят вне контекста характеристик, хотя бы самых основных, автомобиля, где он будет работать. Есть еще и в-третьих. Мобильная акустическая система, одинаково приспособленная для любой музыки - редко достигаемый идеал. Грамотного установщика можно узнать обычно по тому, что, "снимая показания" с клиента, заказывающего аудиоустановку, он просит принести образцы того, что клиент будет слушать на заказанной им системе после ее завершения.

Как видно, факторов, влияющих на решение - очень много и свести все к простым и однозначным рецептам нет никакой возможности, что и превращает создание мобильных аудиоустановок в занятие сильно родственное искусству. Но некоторые общие ориентиры наметить все же можно.

Цифирь

Робких, ленивых и гуманитарно образованных спешу предупредить - формул практически не будет. Покуда возможно, попытаемся обойтись даже без калькулятора - забытым методом устного счета.

Сабвуферы - единственное звено автомобильной акустики, где измерение гармонии алгеброй - дело небезнадежное. Прямее скажу - без расчета спроектировать сабвуфер просто немыслимо. В качестве же исходных данных для этого расчета выступают параметры динамика. Какие? Да уж не те, которыми вас гипнотизируют в магазине, будьте уверены! Для расчета, даже самого приблизительного, характеристик низкочастотного громкоговорителя требуется знать его электромеханические параметры, которых - тьма. Это и резонансная частота, и масса подвижной системы, и индукция в зазоре магнитной системы и еще по меньшей мере два десятка показателей, понятных и не очень. Расстроены? Неудивительно. Так же расстроены оказались лет около двадцати назад два австралийца - Ричард Смолл и Невил Тиль. Они предложили вместо гор цифири использовать универсальный и довольно компактный набор характеристик, увековечивший, вполне заслуженно, их имена. Теперь, когда вы увидите в описании динамика таблицу, озаглавленную Thiel/Small parameters (или просто T/S) - вы знаете, о чем речь. А если такой таблицы вы не найдете - переходите к следующему варианту - этот - безнадежен.

Минимальный набор характеристик, которые вам понадобится выяснить - это:

Собственная резонансная частота динамика Fs

Полная добротность Qts

Эквивалентный объем Vas.

В принципе, есть и другие характеристики, которые полезно было бы знать, но этого, в общем-то, хватит. (сюда не включен диаметр динамика, поскольку его и так видно, без документации.) Если хотя бы одного параметра из "чрезвычайной тройки" нехватает, дело - швах. Ну а теперь - что все это означает.

Собственная частота - это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется - динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик - массы подвижной системы и жесткости подвески. Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса - помеха. Для ориентира: низкая - это 20 - 25 Гц. Ниже 20 Гц - редкость. Выше 40 Гц - считается высокой, для сабвуфера.

Полная добротность. Добротность в данном случае- не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор - источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это - как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе.

Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами - у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.

Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием - не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это - снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно…С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это - подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов - целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической. Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном - центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10 - 15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности. Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика - это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки - максимальны. Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически - ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их - батареи тормозных сопротивлений на крыше.

Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный - почему нет?…

Базовые понятия - низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 - 0,35; высокой - больше 0,5 - 0,6.

Эквивалентный объем. Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе "акустического подвеса".

У нас их иногда называют "компрессионными", что неправильно. Компрессионные головки - это совсем другая история, связанная с применением в роли акустического оформления рупоров.

Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором веновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик. То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема.

Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. Аргумент из репертуара комнаты в конце школьного коридора "а у меня больше" здесь надо применять осмотрительно.

У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем - диаметром диффузора и той же жесткостью.

В результате возможна такая ситуация. Предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого - наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.

Итак, установив, что означают жизненно важные параметры, начнем наконец выбирать суженого. Модель будет такая - считаем, что вы определились, на основе, скажем, материалов предыдущей статьи этой серии, с типом акустического оформления и теперь надо выбрать для него динамик из сотен альтернатив. Освоив этот процесс, обратный, то есть выбор подходящего оформления под выбранный динамик, дастся вам без труда. В смысле - почти без труда.

Закрытый ящик

Как было сказано в приведенной статье, закрытый ящик - простейшее акустичнское оформление, но далеко не примитивное, напротив, имеющее, в особенности в автомобиле, ряд важнейших преимуществ перед другими. Популярность его в мобильных приложениях нисколько не угасает, потому с него и начнем.

Что происходит с характеристиками динамика при установке в закрытый ящик? Это зависит от одной-единственной величины - объема ящика. Если объем настолько велик, что динамик его практически не замечает, мы приходим к варианту бесконечного экрана. На практике такая ситуация достигается, когда объем ящика (или другого замкнутого объема, находящегося позади диффузора, а проще говоря, что там скрывать - багажника автомобиля) превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше. Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика. А значит - их и выбирать надо соответственно. Известно, что акустическая система будет обладать наиболее гладкой частотной характеристикой при величине полной добротности, равной 0,7. При меньших значениях улучшаются импульсные характеристики, но спад частотки начинается довольно высоко по частоте. При больших - частотная характеристика приобретает подъем вблизи резонанса, а переходные характеристики несколько ухудшаются. Если вы ориентируетесь на классическую музыку, джаз или акустические жанры - оптимальным выбором будет несколько передемпфированная система с добротностью 0,5 - 0,7. Для более энергичных жанров не повредит подчеркивание низов, которое достигается при добротности 0,8 - 0,9. И наконец, любители рэпа оттянутся по полной программе, если из система будет обладать добротностью, равной единице или даже выше. Значение 1,2 надо, пожалуй, признать предельным для любого жанра, претендующего на музыкальность.

Надо еще иметь в виду, что при установке сабвуфера в салоне машины происходит подъем низких частот, начиная с определенной частоты, обусловленной размерами салона. Типичные значения для начала подъема АЧХ 40 Гц для большой машины, вроде джипа или мини-вэна; 50 - 60 для средней, вроде восьмерки или "корейки"; 70 - 75 для маленькой, с Таврию.

Теперь ясно - для установки в режиме бесконечного экрана (или Freeair, если вас не смущает, что последнее название запатентовано Stillwater Designs) нужен динамик с полной добротностью не ниже 0,5, а то и выше и резонансной частотой никак не ниже герц эдак 40 - 60, в зависимости от того, во что будете ставить. Такие параметры обычно означают довольно жесткий подвес, только это и спасает динамик от перегрузки в условиях отсутствия "акустической поддержки" со стороны закрытого объема. Вот пример - фирма Infinity выпускает в сериях Reference и Kappa варианты одних и тех же головок с индексами br (bass reflex) и ib (infinite baffle).Параметры Тиля-Смолла, например, у десятидюймовой Reference различаются так:

Параметр T/S 1000w.br 1000w.ib

Fs 26 Гц 40 Гц

Vas 83 л 50 л

Видно, что вариант ib по резонансной частоте и добротности - готовенький для работы "как есть", а судя и по частоте резонанса и по эквивалентному объему - эта модификация намного жестче другой, оптимизированной для работы в фазоинверторе, а, значит, более вероятно выживет в нелегких условиях Freeair.

А что случится, если, не обратив внимания на маленькие буковки, вы загоните в эти условия похожий, как две капли воды динамик с индексом br? А вот что: из-за низкой добротности частотная характеристика начнет заваливаться уже на частотах около 70 - 80 Гц, а ничем не сдерживаемая "мягкая" головка будет себя чувствовать очень неуютно на нижнем краю диапазона, причем перегрузить ее там - проще простого.

Итак, договорились:

Для применения в режиме "бесконечного экрана" надо выбирать динамик с высокой полной добротностью (не меньше 0,5) и резонансной частотой (не ниже 45 Гц), уточнив эти требования в зависимости от типа преимущественного музыкального материала и размера салона.

Теперь о "небесконечном" объеме. Если поставить динамик в объем, сопоставимый с его эквивалентным объемом, система приобретет характеристики, существенно отличающиеся от тех, с которыми в эту систему явился динамик. Прежде всего при установке в закрытый объем возрастет резонансная частота. Жесткость-то увеличилась, а масса - осталась прежней. Возрастет и добротность. Судите сами - приставив в помощь жесткости подвеса жесткость небольшого, то есть неподатливого воздушного объема, мы тем самым как бы поставили вторую пружину, а амортизатор оставили старый.

С уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Значит, если мы увидели динамик с добротностью, скажем, 0,25, а хотим иметь систему с добротностью, скажем, 0,75, то резонансная частота тоже увеличится втрое. А какая она там у динамика? 35 Гц? Так значит, в правильном, с точки зрения формы частотной характеристики, объеме она окажется 105 Гц, а это, знаете ли, уже не сабвуфер. Значит - на подходит. Вот видите, и калькулятор не понадобился. Смотрим другой. Резонансная частота 25 Гц, добротность 0,4. Получается система с добротностью 0,75 и частотой резонанса где-то около 47 Гц. Вполне достойно. Попробуем тут же, не отходя от прилавка, прикинуть, какого объема понадобится ящик. Написано, что Vas = 160 л (или же 6 cu.ft, что более вероятно).

(Тут бы формулу написать - она простенькая, но нельзя - обещал). Поэтому для расчетов у прилавка дам шпаргалку: скопируйте и положите в бумажник, если покупка басового динамика входит в планы вашего шопинга:

Резонансная частота и добротность возрастут в Если объем ящика составляет от Vas

1,4 раза 1

1,7 раза 1/2

2 раза 1/3

3 раза 1/8

У нас - примерно вдвое, так что получается ящичек объемом литров 50 - 60. Многовато будет….Давайте следующий. И так далее.

Получается, что для того, чтобы вышло мыслимое акустическое оформление, параметры динамика мало того, что должны находиться в каком-то определенном коридоре значений, но еще и быть увязаны между собой.

Эту увязку опытные люди свели в показатель Fs/Qts.

Если величина Fs/Qts составляет 50 или меньше, динамик рожден для закрытого ящика. Необходимый объем ящика при этом будет тем меньше, чем ниже Fs или чем меньше Vas.

По внешним данным "прирожденных затворников" можно узнать по тяжелым диффузорами и мягким подвесам (что дает низкую резонансную частоту), не очень большим магнитам (чтобы добротность была не слишком низкой), длинным звуковым катушкам (поскольку ход диффузора у динамика, работающего в закрытом ящике, может достигать довольно больших значений).

Фазоинвертор

Другой тип популярного акустического оформления - фазоинвертор, при всем горячем желании у прилавка посчитать нельзя, даже приблизительно. Но прикинуть пригодность для него динамика - можно. А про расчет мы вообще будем говорить отдельно.

Резонансная частота системы этого типа определяется уже не одной только резонансной частотой динамика, но и настройкой фазоинвертора. Это же относится и к добротности системы, которая может существенно меняться с изменением длины тоннеля даже при неизменном объеме корпуса. Поскольку фазоинвертор может быть, в отличие от закрытого ящика, настроен на частоту, близкую или даже ниже, чем у динамика, собственной резонансной частоте головки "позволено" быть выше, чем в предыдущем случае. Это означает, при удачном выборе, более легкий диффузор и, как следствие, улучшение импульсных характеристик, в чем фазоинвертор нуждается, поскольку его "врожденные" переходные характеристики не из лучших, хуже, чем у закрытого ящика, по крайней мере. Зато добротность желательно иметь возможно ниже, не больше 0,35. Сводя это в тот же показатель Fs/Qts, формула выбора динамика для фазоинвертора выглядит просто:

Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше.

Внешние признаки фазоинверсной породы: легкие диффузоры и мощные магниты.

Бандпассы (совсем коротко)

Полосовые громкоговорители, при всех своих громких достоинствах (это в смысле наибольшей эффективности, в сравнении с другими типами) - наиболее сложны в расчете и изготовлении, а согласование их характеристик с внутренней акустикой автомобиля при недостаточном опыте может превратиться в кромешный ад, поэтому с этим видом акустического оформления лучше идти по камушкам и воспользоваться рекомендациями изготовителей динамиков, хоть это и связывает руки. Однако, если руки все же находятся в развязанном состоянии и чешутся попробовать: для одиночных бандпассов подходят практически те же динамики, что и для фазоинверторов, а для двойных или квазиполосовых - они же или, что более желательно, головки с показателем Fs/Qts равным 100 и выше.

Полезные темы:

19.01.2006 15:47 # 0+

Если Вы впервые на нашем Форуме:

1. Обратите внимание на список полезных тем в первом сообщении.
2. Термины и наиболее популярные модели в сообщениях подсвечиваются быстрыми подсказками и ссылками на соответствующие статьи в МагВикипедии и Каталоге.
3. Для изучения Форума не обязательно регистрироваться - практически весь профильный контент, включая файлы, картинки и видео, открыты для гостей.

С наилучшими пожеланиями,
Администрация Форума автозвука Магнитола

Параметры Thiele & Small

Это группа параметров, введенных A.N. Thiele и позднее R.H. Small, при помощи которых можно полностью описать электрические и механические характеристики средне - и низкочастотных головок громкоговорителей, работающих вкомпрессионной области, т.е. тогда, когда в диффузоре не возникают продольные колебания и его можно уподобить поршню.

Fs (Гц) - частота собственного резонанса головки громкоговорителя в открытом пространстве. В этой точке ее импеданс максимален.

Fc (Гц) - частота резонанса акустической системы для закрытого корпуса.

Fb (Гц) - частота резонанса фазоинвертора.

F3 (Гц) - частота среза, на которой отдача головки снижается на 3 dB.

Vas (куб.м) - эквивалентный объем. Это возбуждаемый головкой закрытый объем воздуха, имеющий гибкость, равную гибкости Cms подвижной системы головки.

D (м) - эффективный диаметр диффузора.

Sd (кв.м) - эффективная площадь диффузора (примерно 50-60% конструктивной площади).

Xmax (м) - максимальное смещение диффузора.

Vd (куб.м) - возбуждаемый объем (произведение Sd на Xmax).

Re (Ом) - сопротивление обмотки головки постоянному току.

Rg (Ом) - выходное сопротивление усилителя с учетом влияния соединительных проводов и фильтров.

Qms (безразмерная величина) - механическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.

Qes (безразмерная величина) - электрическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.

Qts (безразмерная величина) - полная добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.

Qmc (безразмерная величина) - механическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.

Qec (безразмерная величина) - электрическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.

Qtc (безразмерная величина) - полная добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.

Ql (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери перетекания.

Qa (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери поглощения.

Qp (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая прочие потери.

N0 (безразмерная величина, иногда %) - относительная эффективность (К.П.Д.) системы.

Cms (м/Н) - гибкость подвижной системы головки громкоговорителя(смещение под воздействием механической нагрузки).

Mms (кГ) - эффективная масса подвижной системы (включает массу диффузора и колеблющегося вместе с ним воздуха).

Rms (кГ/с) - активное механическое сопротивление головки.

B (Тл) - индукция в зазоре.

L (м) - длина проводника звуковой катушки.

Bl (м/Н) - коэффициент магнитной индукции.

Pa - акустическая мощность.

Pe - электрическая мощность.

C=342 м/с - скорость звука в воздухе в нормальных условиях.

P=1.18 кГ/м^3 - плотность воздуха в нормальных условиях.

Le - индуктивность катушки.

BL – значение плотности магнитного потока, умноженный на длину катушке.

Spl – уровень звукового давления в дБ.

Re: Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Классная программа BassBox 6.0 PRO для расчёта акустического оформления динамика 12мб, серийник внутри в файле *.txt:

Программа имеет огромную базу данных по параметрам динов большого количества производителей, умеет считать объём с учётом толщины стенок. Вообщем очень удобная.

Параметры Смолла-Тиле

Параметры Смолла-Тиле

Вплоть до 1970 года не существовало удобных и доступных, принятых в качестве стандартных для всей индустрии методов получения сравнительных данных о работе громкоговорителей. Отдельные тесты, проводимые лабораториями, были слишком дороги и трудоемки. При этом методы получения сравнительных данных о громкоговорителях были нужны как покупателям для выбора нужной модели, так и производителям аппаратуры для более точного описания своей продукции и аргументированного сравнения различных устройств.
Конструкция громкоговорителяВ начале семидесятых на конференции AES был представлен доклад, авторами которого были Невилл Тиле (Neville Thiele) и Ричард Смолл (Richard Small). Тиле был главным инженером по разработкам и развитию в Австралийской вещательной комиссии (Australian Broadcasting Commission). В то время он заведовал Федеральной инженерной лабораторией (Federal Engineering Laboratory) и занимался анализом работы аппаратуры и систем для передачи аудио- и видеосигналов. Смолл учился в аспирантуре Школы инженеров университета Сиднея.
Целью Тиле и Смолла было показать, как выведенные ими параметры помогают подобрать кабинет к конкретному громкоговорителю. Однако в результате получилось, что эти измерения дают значительно больше информации: по ним можно сделать гораздо более глубокие выводы о том, как работает громкоговоритель, чем на основе привычных данных о размере, максимальной выходной мощности или чувствительности.
Перечень параметров, получивших название «Параметры Смолла-Тиле»: Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax/Xmech, Sd, Zmax, рабочий диапазон воспроизводимых частот (Usable Freq. Range), номинальная мощность (Power Handling), чувствительность (Sensitivity).

Fs

Re

Этот параметр описывает сопротивление громкоговорителя по постоянному току, измеренное с помощью омметра. Его часто называют DCR. Значение этого сопротивления почти всегда меньше номинального сопротивления громкоговорителя, что беспокоит многих покупателей, так как они боятся, что усилитель будет перегружен. Однако, благодаря тому что индуктивность громкоговорителя растет с увеличением частоты, маловероятно, что постоянное сопротивление будет влиять на нагрузку.

Le

Этот параметр соответствует индуктивности звуковой катушки, измеренной в мГн (миллигенри). По установленному стандарту измерение индуктивности производится на частоте 1 кГц. При повышении частоты будет происходить рост полного сопротивления выше значения Re, так как звуковая катушка работает как индуктор. В результате этого полное сопротивление (Impedance) громкоговорителя не является постоянной величиной. Оно может быть представлено в виде кривой, которая меняется с изменением частоты входного сигнала. Максимальное значение полного сопротивления (Zmax) имеет место на резонансной частоте (Fs).

Q-параметры

Vas/Cms

Параметр Vas говорит о том, каким должен быть объем воздуха, который при сжатии до объема в один кубический метр оказывает такое же сопротивление, что и система подвеса (эквивалентный объем). Коэффициент гибкости системы подвеса для данного громкоговорителя обозначается как Cms. Vas является одним из наиболее сложных для измерения параметров, так как давление воздуха изменяется в соответствии с влажностью и температурой и, таким образом, требует для измерения очень высокотехнологичную лабораторию. Cms измеряется в метрах на ньютон (м/Н) и представляет собой силу, с которой механическая система подвеса сопротивляется движению диффузора. Другими словами, Cms соответствует измерению жесткости механического подвеса громкоговорителя. Соотношение Cms и Q-параметров можно сравнить с выбором между повышенным комфортом и улучшенными ходовыми качествами, который делают производители автомобилей. Если рассматривать пики и минимумы аудиосигнала как неровности автомобильной дороги, то система подвеса громкоговорителя аналогична рессорам автомобиля - в идеале она должна выдерживать очень быструю езду по дороге, заваленной крупными валунами.

Vd

Этот параметр обозначает максимальный объем воздуха, который может быть вытолкнут диффузором (Peak Diaphragm Displacement Volume). Он вычисляется путем умножения Xmax (максимальной длины той части звуковой катушки, которая выходит за пределы магнитного зазора) на Sd (площадь рабочей поверхности диффузора). Vd измеряется в кубических сантиметрах. Субвуферы обычно характеризуются самыми высокими значениями Vd.

BL

Выражаемый в тесла на метр, этот параметр характеризует движущую силу громкоговорителя. Другими словами, BL дает понять, насколько большую массу может «поднять» громкоговоритель. Измеряется этот параметр следующим образом: на диффузор воздействует определенная сила, направленная внутрь громкоговорителя, и при этом измеряется сила тока, нужная для того, чтобы противодействовать приложенной силе - масса в граммах делится на силу тока в амперах. Высокое значение параметра BL говорит об очень большой силе громкоговорителя.

Mms

Этот параметр является объединением веса диффузора в сборе и массы воздушного потока, сдвигаемого диффузором громкоговорителя во время работы. Вес диффузора в сборе равен сумме веса самого диффузора, центрирующей шайбы и звуковой катушки. При вычислении массы воздушного потока, смещаемого диффузором, используется объем воздуха, соответствующий параметру Vd.

Rms

Этот параметр описывает потери на механическое сопротивление системы подвеса громкоговорителя. Он представляет собой измерение абсорбирующих качеств подвеса громкоговорителя и измеряется в Н і с/м.

EBP

Этот параметр равен Fs, деленному на Qes. Он используется во многих формулах, связанных с конструированием кабинетов для акустических систем, и в частности, чтобы определить, какой кабинет лучше выбрать для данного громкоговорителя - закрытый или фазионверторной конструкции. Когда значение EBP приближается к 100, это означает, что такой громкоговоритель лучше всего подойдет для работы в фазоинверторном корпусе. В случае, если EBP близок к 50, данный громкоговоритель лучше установить в закрытый корпус. Однако это правило является лишь отправной точкой при создании акустической системы и допускает исключения.

Xmax/Xmech

Параметр определяет максимальное линейное отклонение. Выходной сигнал громкоговорителя становится нелинейным, когда звуковая катушка начинает выходить из магнитного зазора. Хотя и система подвеса может создавать нелинейность в выходном сигнале, искажения начинают значительно увеличиваться в тот момент, когда число витков звуковой катушки в магнитном зазоре начинает уменьшаться. Для определения Xmax нужно вычислить длину части звуковой катушки, вышедшей за пределы верхнего среза магнита, и разделить ее пополам. Этот параметр используется для определения максимального звукового давления (SPL), которое может обеспечить громкоговоритель, сохраняя при этом линейность сигнала, то есть нормированное значение КНИ.
При определении Xmech проводятся измерения длины хода звуковой катушки до возникновения одной из следующих ситуаций: либо разрушается центрирующая шайба, либо звуковая катушка упирается в предохраняющую заднюю крышку, либо звуковая катушка выходит из магнитного зазора, либо начинают играть роль другие физические ограничения диффузора. Наименьшая из полученных длин хода катушки делится пополам и полученное значение принимается за максимальное механическое смещение диффузора.

Sd

Этот параметр соответствует площади рабочей поверхности диффузора. Измеряется в см2.

Zmax

Этот параметр соответствует полному сопротивлению громкоговорителя на резонансной частоте.

Рабочий диапазон воспроизводимых частот (Usable frequency range)

Производители используют разные способы для измерения рабочего диапазона частот. Многие методы считаются приемлемыми, однако они приводят к разным результатам. По мере повышения частоты внеосевое излучение громкоговорителя уменьшается пропорционально диаметру. В определенной точке оно становится остронаправленным. В таблице показана зависимость частоты, на которой имеет место этот эффект, от размера громкоговорителя.

File:///C:/Documents%20and%20Settings/artemk01klg/Desktop/1.jpg

Номинальная мощность (Power handling)

Это очень важный параметр при выборе громкоговорителя. Необходимо точно знать, что излучатель выдержит мощность подводимого к нему сигнала. Поэтому нужно подобрать такой громкоговоритель, который сможет с запасом выдержать подводимую к нему мощность. Определяющим критерием того, какую мощность будет иметь громкоговоритель, является его способность отводить тепло. Основными конструктивными особенностями, влияющими на эффективный отвод тепла, являются размер звуковой катушки, размер магнита, вентиляция конструкции, а также высокотехнологичные современные материалы, использованные в конструкции звуковой катушки. Большие размеры звуковой катушки и магнита обеспечивают более эффективное рассеивание тепла, а вентиляция обеспечивает охлаждение конструкции.
При вычислении мощности громкоговорителя помимо способности выдерживать нагрев важны также механические свойства громкоговорителя. Ведь устройство может выдерживать нагрев, возникающий при подведении мощности в 1 кВт, но еще до достижения этого значения оно выйдет из строя из-за конструктивных повреждений: звуковая катушка будет упираться в заднюю стенку или звуковая катушка выйдет из магнитного зазора, диффузор деформируется и т. д. Наиболее часто подобные поломки случаются при воспроизведении слишком мощного НЧ-сигнала на большой громкости. Чтобы избежать поломок, необходимо знать реальный диапазон воспроизводимых частот, параметр Xmech, а также номинальную мощность.

Чувствительность (Sensitivity)

Этот параметр является одним из важнейших во всей спецификации громкоговорителя. Он позволяет понять, насколько эффективно и с какой громкостью аппарат будет воспроизводить звук при подведении сигнала той или иной мощности. К сожалению, производители громкоговорителей используют разные методы для вычисления этого параметра - единого установленного не существует. При определении чувствительности измеряют уровень звукового давления на расстоянии одного метра при подведении к громкоговорителю мощности 1 Вт. Проблема состоит в том, что иногда расстояние в 1 м рассчитывается от пылезащитного колпачка, а иногда от подвеса громкоговорителя. Из-за этого определить чувствительность громкоговорителей бывает довольно сложно.

Взято с

В это короткой информационной статье мы рассмотрим основные технические характеристики динамиков, которые необходимо знать при выборе автомобильной акустики или при изготовлении автомобильной акустики своими руками.

На картинке ниже показаны основные компоненты типичного звукового динамика:

Рассмотрим какими особенностями должны обладать хорошие звуковые динамики для автомобильной акустики.

Двойная звуковая катушка (DVC) динамика

Мощный динамик будет снабжен двумя раздельными звуковыми катушками, намотанными на одном и том же каркасе. Каждая катушка может быть подключена к отдельному каналу на стереоусилителе или они могут быть подключены последовательно или параллельно и запитаны от одного источника. Один DVC-динамик может быть использован вместо двух обычных динамиков тогда, когда свободное пространство в большой цене.

Фильтры

Фильтр - это электронная схема в устройстве аудиосистемы, которая позволяет определенным частот проходить одновременно, блокируя другие. Активные фильтры содержат компоненты, требующие дополнительного питания. Это, так называемые, операционные усилители (ОУ) и, как правило, они встраиваются перед главным усилителем. Пассивные фильтры не содержат компоненты требующих питания и обычно встраиваются между усилителем и динамиком.

Виды фильтров, которые обычно используются в конструкциях аудиосистем:

1. Фильтры низких частот: пропускают нижние частоты, ослабляют высокие частоты.
2. Фильтры высоких частот: высокие частоты пропускает, ослабляет низкие частоты.
3. Регулируемые полосы пропускания: когда частоты за пределами определенного диапазона ослабляются.

Изобарная система динамиков

Название происходит от древнегреческого ἴσος - «одинаковый» и βάρος «тяжесть». Другими словами - распределенная нагрузка. Это метод с использованием двух динамиков, работающих в тандеме для достижения меньшего размера корпуса с учетом требований дизайна. Теоретически VAS (Эквивалентный объем динамика) в двойной системе будет вдвое меньше чем у двух отдельных динамиков, в результате чего расчетный размер корпуса также уменьшается вдвое. Чувствительность изобарной системы будет та же, что и у системы в один динамик, но вы потеряете в мощности SPL. Крепление по типу «Раскладушка», где динамики устанавливаются лицом к лицу и один динамик подсоединяется в противофазе к другому, похоже самая популярная изобарная система, используемая сегодня, так как она является самой простой в изготовлении.

Wife Acceptance Factor (WAF) - фактор одобрения женой

В общем случае, относится к элементам дизайна, которые повышают вероятность того, что ваша жена одобрит покупку дорогих продуктов потребительской электроники, таких как высококачественные акустические системы, домашние кинотеатры и персональные компьютеры и т.д. Стильные, компактные формы и привлекательные цвета, как правило, повышают уровень WAF. Термин является шутливым жаргонным сленгом в электронике и обозначает «Форм-фактор» и «Привлекательность форм» и происходит от гендерного стереотипа, что мужчины предрасположены ценить технические новинки по критериям эффективности, тогда как женщин привлекают визуальные и эстетические факторы. Другими словами, грубое измерение того, что вы можете вернуться домой к вашей благоверной и она не поднимет шума по поводу внешнего вида вашего приобретения.

Сабвуфер

Динамик предназначенный для воспроизведения низких звуковых частот на адекватной громкости. Большинство сабвуферов, или «сабов», как они обычно называются, предназначены для работы от 80 Гц и ниже до уровня где человеческое ухо может улавливать звуки. Бас-единицы небольших трех компонентных системы тоже обычно называют «сабвуферы», однако они зачастую имеют ограниченные возможности воспроизведения частот ниже 50 Гц или около того.

T/S (Тиэля Смолла) параметры

Свод терминов/параметров, обычно используемых в описании характеристик конкретного динамика. Наиболее распространенным T/S параметры с которыми мы сталкиваемся являются:

Fs= Резонансная частота динамика. На открытом воздухе сопротивление динамика достигнет своего пика на этой частоте.

Pe= Тепловая мощность динамика, в Вт. Если динамик постоянно находится в режимах свыше допустимой Pe, он может преждевременно сгореть или выйти из строя.

Qes= Электрическая составляющая Fs динамика. Это мера показывающая тенденцию динамика резонировать на Fs-частоте, основанная на его электрических характеристиках, например сила магнита, характеристики магнитопровода, т. д. Qes обычно доминирует над остальными резонансными характеристиками динамика.

Qms= Механическая составляющая Fs динамика. Эта мера динамика показывает тенденцию резонировать на Fs-частоте, основанная на его механических характеристиках, например, объемных параметров, параметры центрирующей шайбы, веса катушки и др.

Qts= Общее значение составляющих динамика на частоте Fs. Это мера показывает тенденцию резонировать динамика на Fs частосте, исходя из всех общих характеристик. Qts может быть вычислен, используя уравнение:

Qts= Qms*Qes/(Qms+Qes))

Re= Сопротивление постоянному току звуковой катушки динамика. Re динамика меньше чем общее номинальное сопротивление (обычно 4 или 8 Ом).

Sd= Эффективная площадь поверхности динамика. Естественно, зависит от глубины диффузора динамика.

Xmag= Предельный ход диффузора с учетом магнитных ограничений колебаний динамика. Xmag определяется размер смещения конуса диффузора, при котором BL - магнитная сила динамика - упадет до 70% от номинального значения на конусе в исходном состоянии.

Xmech= Максимальное физическое искривление диффузора. Превышение Xmech обычно приводит к повреждению диффузора.

Xsus= Предельное ход диффузора, ограниченный упругостью подвеса. Xsus определяется как точка, в которой упругость диффузора снизилась до 25% от значения на конусе в исходном положении.

Xmax= Линейный (в одну сторону) ход конуса диффузора. Значение Xmax используется для определения максимального возможного линейного SPL динамика, и может быть получен несколькими способами. Объективно, один из самых правильных методов получает этот параметр как наименьшее значение между Xmag и Xsus при движении конуса в каждом из направлений.

Vas= Эквивалентный объем динамика. Объем воздуха, который имеет такую же упругость что и подвес динамика. Потому чем меньше воздуха, тем более «упругий» динамик, чем больше воздуха, тем больший Vas определяет собой «свободную» подвеску динамика

Vd= Пиковое значение рабочего объема динамика. Vd = Sd*Xmax. Другими словами - объем воздуха, который может сдвинуть динамик за один проход на пиковых значениях, т.е. на Xmax

Если у вас нет значений параметров T/S, то вполне возможно измерение параметров Тиля Смолла в домашних условиях.