Что такое широкополосники в автозвуке

Опубликовано: 05.05.2024

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.

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.

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.

Акустические системы, в которых подача электрического сигнала к динамику осуществляется без предварительного разделения на низко- и высокочастотные полосы – это широкополосные колонки. В прошлом веке к этой категории относилась вся поступающая на рынок акустика. В СССР выпускали такие модели акустического оборудования. Но постепенно конструкция колонок с кроссовером, делящим звук на полосы, начала вытеснять широкополосники.

Что такое широкополосные динамики

Человеческое ухо способно воспринимать частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц. Для этого созданы широкополосные динамики – это устройства, которые способно воспроизводить этот диапазон без разделения. Но на границе высоко- и низкочатотного диапазона эти динамики звук передают хуже, чем середину спектра. Это обусловлено конструкцией устройства.

В стандартных динамиках для низкочастотного воспроизведения увеличивают размер диффузора. Например, диаметр в 30 см обеспечивает передачу частоты 40 Гц. Но тогда возникает другая проблема. При таком диаметре динамика ухудшается передача в высокочастотном диапазоне, потому что у диффузора недостаточно времени на то, чтобы успеть передать колебания поверхностью.

Это обусловило разработку модификаций. В конструкцию моделей может дополнительно входить высокочастотный диффузор, работающий быстрее, чем универсальный. Все представленные на рынке модели широкополосных динамиков можно разделить на две группы:

Устройства с центральным колпачком. Это стандартный динамик, состоящий из одного конуса-купола.
Устройства с конус-визером, который называют рупорком или дудкой. Понять эту конструкцию несложно. Рупорок отличается небольшим диаметром и встроен внутрь более широкого конуса. Такой конус-визер быстро улавливает колебания.

При выборе этого динамика важно купить устройство, которое будет чисто воспроизводить звук в слышимом диапазоне, составляющем от 60 Гц до 16 кГц. Техническая лаконичность конструкции не вредит устройству. Наоборот, повышает надежность работы и чувствительность устройства до 90-92 дБ. Сопротивление голосовых катушек выше, чем у аналогичных устройств, работающих по другим технологиям.

В акустике существует понятие точечного источника звука – это объект с такой локализацией, направление которой слушатель может точно обнаружить. Широкополосные динамики по характеристикам близки к параметрам точечного источника звука. В это заключается секрет популярности.

Чаще такая акустика применяется в автомобилях. Через эти динамики можно слушать радио и музыкальные записи, а стоят эти приборы недорого. Но эта технология применяется не только в авто. Эти динамики устанавливают в портативные колонки, в телевизоры и т.д.

Конструкция широкополосных колонок

Динамики и колонки, которые производятся по этой технологии, могут внешне отличаться друг от друга в зависимости от стандартов, принятых брендом. Дорогие модели характеризуются отсутствием искажений, в том числе и в низкочастотном диапазоне. Для этого производители используют короб, повышающий басы. В такой акустике устанавливаются усилители мощностью до 3 Вт.

Акустические системы этого типа выпускают в виде напольных или полочных колонок. В них установлены два динамика. В них применяется бумажный диффузор. Этот элемент отвечает за воспроизведение нюансов звука – от ударов до вокальных партий. В широкополосном оборудовании устанавливают и динамики, отвечающие за высокочастотный диапазон, но эти элементы отличаются от тех, которые встраивают в другие типы акустических приборов.

Для изготовления диффузора используют и синтетический материал кевлар. В моделях Кондо RUTHY-1-2-4 и Ongaku speakers для этого элемента взяли натуральную кожу. Все три материала обеспечивают чистое звучание устройства.

Легкий диффузор в этих колонках передает тонкие нюансы музыки, в том числе – звучания струнных и клавишных инструментов. Поэтому считается, что эти приборы подходят для прослушивания классической и популярной музыки (а для тяжелого рока нужно подбирать колонки другого типа).

Автомобильная акустика только с широкополосными динамиками редко устраивает автолюбителей. Ценители музыки устанавливают дополнительные компоненты. Например, для авто покупают сабвуферы. Эти динамики предназначены для произведения низких частот. В акустическом оборудовании сабвуфер воспроизводит сочные басы. Эти динамики 6х9 можно купить отдельно.

Сабвуферы бывают активными и пассивными. Активные устройства выпускают в готовом корпусе, снабженном усилителем и кроссовером подходящих параметров. Пассивные сабвуферы не оснащены дополнительными элементами.

Кроссовер – это устройство, выполняющее разделение частотного спектра. Этот элемент состоит из катушки индуктивности и конденсатора, настроенных на заданные частоты. Конденсатор отвечает за высокочастотный диапазон, катушка – за низкочастотный. В акустике коаксиального и компонентного типа кроссовер устанавливается при сборке. Чем больше каналов в кроссовере, тем насыщеннее звучание, которое этот компонент дает. Кроссовер можно приобрести отдельно от сабвуфера и подключить к автомобильной акустике.

В чем отличие широкополосных колонок от коаксиальных

Соосный тип колонок называется коаксиальным. В таких устройствах предусмотренные конструкцией динамики выстроены на одной оси. Такая конструкция занимает меньший объем в салоне машины.

Коаксильные колонки делят частотный диапазон. В них установлены высокочастотный твиттер и динамик с низко-средним диапазоном. Такое решение улучшает звучание колонки по сравнению с широкополосными устройствами. Каждый динамик в коаксиальной колонке оснащен собственным диффузором. Для разделения частот предусмотрен кроссовер (в недорогих моделях – конденсатор).

От широкополосных устройств коаксильные колонки отличаются особенностями конструкции и качеством звучания. Но этот тип проигрывает компонентным устройствам. Поскольку все динамики направлены в одну сторону, не удастся создать эстрадный (сценический) эффект.

С точки зрения качества воспроизведения широкополосные колонки уступают коаксиальным и компонентным устройствам.

Эти динамики пользуются популярностью, несмотря на появление коаксиальных и компонентых приборов. Это объясняется преимуществами, отличающими этот тип акустики:

Чистое звучание за счет отсутствия фазовых искажений.
Конструкция, которая с технической точки зрения близка к точечному источнику.
Отсутствие фильтра и как следствие – отсутствие элементных искажений.
Лаконичность и надежность конструкции.
Невысокая цена.

Сторонники этой технологии утверждают, что такая акустика дает воздушное звучание, но это – субъективное мнение. А перед тем, как купить такие колонки, нужно рассмотреть не только достоинства, но и недостатки. Минусов у этой акустики хватает.

Анализ этих устройств выявил наличие недостатков:

Отсутствие крайних низких и высоких частот обусловило проблемы с тональным балансом. Среднечастотное звучание уступает показателям других типов акустических приборов.
В дешевых моделях – недостаточная детальность головки, из-за чего часть звуков пропадает, часть разбирается хуже. В машине, если водитель слушает радио – это неважно. Но профессиональные музыканты придают этому значение.

С точки зрения технических показателей эту акустику можно сравнить со старыми черно-белыми телевизорами. Этими приборами уже не пользуются, потому что появление цветных моделей вытеснило старые приборы с рынка. Но ценители утверждают, что изображение в них характеризуется большей четкостью, чем в цветных. Так и широкополосные колонки. Эти устройства уступают коаксиальным и компонентным колонкам там, где требуется профессиональный уровень звучания. Но на бытовом уровне остаются привлекательными для пользователей.

Как выбрать широкополосную акустику для автомобиля

Если автолюбитель слушает радио или музыкальные записи в фоновом режиме, то такая акустика будет подходящим вариантом. Водитель сможет слушать музыку и радиошоу и сэкономит на установке акустического оборудования.

При выборе акустики для автомобиля нужно оценить характеристики:

Типоразмер. Это стандарт, задающий геометрические размеры динамиков. В автомобилях заводской конструкцией предусмотрены штатные места для монтажа акустики. Эти точки рассчитаны на овальные или круглые динамики. Стандартные размеры – 10, 13, 16 см, но производитель может указать в дюймах. Модифицировать штатные места самостоятельно нельзя. Это приведет к нарушению герметизации, что означает ухудшение звучания. Чем больше размер динамика – тем меньше проблем с воспроизведением низкочастотного диапазона.
Частота. Производители указывают значение показателя в технической документации. Поскольку у такой акустики наблюдаются провалы в низко- и высокочастотном диапазонах, нужно искать колонки, у которых нижний предел составляет менее 20 Гц, а верхний – 48 кГц.
Чувствительность. Для авто этот показатель должен составлять 90 Дб. Если воспроизводящее устройство не отличается мощностью, нужно искать прибор с чувствительностью выше 90 Дб (устройства с показателем до 150 Дб хватит, иначе динамики начнут реагировать на электро- или радиопомехи, возникающие в автомобиле).
Показатели номинальной и пиковой мощности. Номинальная мощность – это та, при которой акустика воспроизводит звук без дефектов в течение продолжительного времени. Пиковая мощность – это предельный показатель, рассчитанный на подачу максимального тока в течение пяти минут. Поэтому рекомендуется выбирать устройство по номинальной мощности.
Добротность – это объективный физический показатель, отражающий способность контурного блока диффузора, изготовленного из резины, сохранять заданную амплитуду. Для динамиков, устанавливаемых в дверях автомобиля, рекомендуется значение выше 0,6.
Импеданс – электрическое сопротивление динамика или колонки. Значение показателя выбирают в соответствии с величиной, указанной в техпаспорте усилителя. Это снижает риск искажения сигнала.

Одновременно приобретают сабвуфер. Устройство работает в низкочастотном диапазоне и отвечает за воспроизведение баса. Устанавливают в сабвуфер в багажнике или под задним сидением. Такое расположение способствует равномерному распределению колебаний по объему салона, и басы не искажают звучание композиции.

Приобрести акустику – колонки, сабвуфер, наушники – можно в интернет-магазине. Перед покупкой онлайн нужно не только рассмотреть фото и почитать показатели, но и изучить условия поставки. Некоторые магазины предлагают доставку только по Москве, другие – по территории России. Нужно уточнить и условия оплаты, а также сроки гарантийного обслуживания.

В прошлый раз мы разобрались, по крайней мере, в общих чертах, в конструкции динамика. Основные ее элементы — общие для всех типов динамиков, но главное, как всегда, кроется в различиях. О них и стоит рассказать подробнее.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

Каждый автомобилист мечтает о хорошей акустике в машину. Для одних главным требованием к системе является дребезжание окон домов, мимо которых они проезжают. Другие отдают предпочтение максимально аутентичному звучанию, проработанной детализации звуковой картинки, сочным басам. Однако большинство автолюбителей просто не могут сформулировать свои желания. В этом случае идеальный вариант установки в машину — широкополосные динамики. Они характеризуются приемлемым звуком, не пугают стоимостью, а если правильно выбрать параметры — порадуют действительно хорошим звучанием.

Устройство

Широкополосная акустика в авто имеет простую конструкцию. В самом недорогом варианте исполнения это динамик большого диаметра. Он имеет особую конструкцию:

катушка диффузора формирует сильное магнитное поле для быстрого движения на сравнительно большие расстояния;
диффузор выполняется из классических или современных материалов высокой жесткости. Это может быть бумага со специальной пропиткой или многослойная полимерная пленка;
в конструкции обязательно используется мощный постоянный магнит;
по контуру диффузора располагается амортизирующий блок, выполненный из мягкой резины. Он отвечает за добротность системы, чем она выше, тем лучше звучат широкополосные колонки.

Такая простая конструкция вызывает массу споров в среде специалистов по звуку. Одни высказываются по поводу практически нулевых фазовых искажений при воспроизведении. Это верное утверждение, так как звук исходит из одной точки и не возникает наложения волн, как это происходит в многополосной акустике с несколькими динамиками.

Однако уверенно отбросить негативные высказывания аудиофилов не позволяют сугубо технические и физические процессы. Ни один динамик, как бы он ни был хорош, не способен одинаково работать на всем спектре слышимых частот. Обязательно наблюдаются провалы в верхней и нижней зоне. Простейший широкополосный динамик физически не может воспроизводить сочные басы и тонкие оттенки звука на грани слышимости.

Чтобы нейтрализовать недостатки плоского звучания, была создана коаксиальная акустика. Это усовершенствованная широкополосная система. В конструкции:

большой основной динамик;
малый динамик, расположенный внутри диффузора большого;
система частотных фильтров.

Принцип действия системы достаточно прост. При помощи фильтра частот диапазон воспроизведения большого динамика смещается к низу (басы и средние). Одновременно маленький динамик работает в верхней области слышимости.

Вариант соосного размещения динамиков тоже выбран не случайно. При такой схеме общий акустический фон характеризуется минимальными фазовыми искажениями. Коаксиальный широкополосный динамик воспроизводит звук действительно лучше своих предшественников самой простой конструкции.

Широкополосные динамики коаксиального типа при росте качества звука не приобрели неудобств использования. Его так же просто установить в автомобиль на предусмотренные штатные места, не нужна сложная настройка положения и уровня звука, не требуется усилитель с раздельным регулированием каналов. Эта схема любима автовладельцами, в буквальном смысле «прикрутил — работает».

Преимущества и недостатки

Если погрузиться в дискуссию какого-либо форума авто звука, можно легко запутаться и потеряться в море доводов за и против широкополосной акустики. Поэтому разумно сразу привести достоинства и недостатки подобных решений. К несомненным плюсам относятся:

отсутствие фазовых искажений (этой особенностью обладает как простой динамик, так и коаксиальная колонка);
выход звука из точечной области (не нужно подбирать положение системы, не требуется настройка громкости в нижней и верхней области частотного диапазона);
не требуется специальная регулировка параметров;
отсутствие искажений сигнала благодаря использованию независимых кроссоверов.

Пользователи, которым нравится широкополосная акустика, утверждают, что у нее особый, воздушный, по-настоящему хороший и естественный звук. Но есть у систем данного класса и недостатки:

В любом варианте исполнения тональный баланс имеет провалы в области низких частот.
Средние частоты звучат достаточно плоско. Причина в физических процессах, не позволяющих большому диффузору основного динамика быстро реагировать на изменения сигнала.
Чем дешевле система, тем сильнее заметно падение качества воспроизведения. В самых бюджетных моделях часть звуковой картинки будет просто пропадать или звучать неверно.

Слушая аудиофилов, можно подумать, что широкополосная акустика — это старый, неуклюжий черно-белый телевизор. На практике это не так. Если подобрать модели с хорошими характеристиками, машина заиграет звуком, так как широкополосная акустика отлично работает в ограниченном пространстве.

Как выбрать

Популярность, которую имеет широкополосная колонка у автомобилистов, можно понять по множеству предложенных моделей на рынке. Но при выборе своей идеальной акустики не нужно идти на поводу у нечестных маркетологов.

Среднестатистическая коаксиальная широкополосная колонка имеет один или два кроссовера и пару динамиков. Это позволяет:

сохранить проход воздуха от основного динамика, обеспечить более живые басы и разборчивые средние частоты;
расширить частотный диапазон.

Но сегодня на рынке можно встретить что угодно. Начиная от трехполосных, заканчивая шести- и восьмиполосными коаксиальными динамиками. На месте одной небольшой пищалки часто громоздится габаритная головка с несколькими звукоизлучателями. Не стоит соглашаться с не совсем корректным мнением, что «больше полос — лучше». На практике это означает следующее:

при многополосной фильтрации часто используется только два кроссовера или схема с запараллеливанием контуров;
головка с несколькими звукоизлучателями в центре основного динамика закрывает пространство прохода звука, что негативно сказывается на его качестве.

Таким образом, гнаться за количеством полос, которые имеет широкополосная коаксиальная акустика для авто, совершенно не нужно. Разумно обратить внимание на технические характеристики.

Частота

Производители всегда указывают диапазон воспроизводимых частот. При выборе широкополосной акустики в машину стоит помнить о провалах в нижней и верхней зоне слышимости. Покупать нужно модель с максимально широким диапазоном. Идеально, если его нижний предел меньше 20 Гц, а верхний приближается к 48000 Гц.

Чувствительность

Большинство динамиков для авто имеют чувствительность около 90 Гц. Этого значения достаточно, если планируется сделать в машине действительно хороший звук, устанавливая качественный усилитель. Если же устройство воспроизведения не может похвастаться значительной выходной мощностью, стоит поискать акустику с большей чувствительностью.

Но выбирать рекордные значения, например, 150 или выше, не стоит. В этом случае динамики слишком явно реагируют на различные радио- и электрические помехи, которых в автомобиле предостаточно.

Размер

Размеры широкополосных динамиков выбираются в соответствии с предусмотренными в авто штатными местами для их установки. Большинство владельцев машин следуют именно такой тактике. Пытаться модифицировать области для установки акустики без соответствующего опыта не стоит. Это не только может ухудшить эксплуатационные свойства салона, но и способно привести к снижению качества звука из-за нарушений герметизации и других ошибок.

Номинальная и пиковая мощности

При покупке динамиков в авто стоит ориентироваться исключительно на номинальную цифру. Это значение показывает, при какой подаваемой мощности акустика будет воспроизводить звук без искажений в течение сколь угодно длительного времени.

Пиковая мощность — это предельный режим работы акустики. По стандартам тестирования на производстве, катушка диффузора и другие электросхемы динамика могут выдержать максимальные токи в течение 5 минут. Поэтому рекомендуется игнорировать параметр пиковой мощности и выбирать акустику только по номинальному показателю.

Частота резонанса

Показатель резонансной частоты практически аналогичен срезу сабвуферных систем. Для широкополосной акустики — чем ниже показатель, тем более глубокие басы она способна воспроизводить.

Полная добротность

Данный параметр сугубо физический. Он описывает способность контурного резинового блока диффузора сохранять амплитуду колебаний. По значению полной добротности выбирают динамики для замкнутого пространства, например, устанавливаемые в дверях. Если значение в пределах 0,4–0,6 (низко), звук будет плоский и невыразительный. Поэтому рекомендуется приобретать модели с как можно большей добротностью.

Последний параметр любой акустики — электрическое сопротивление системы, или импеданс. Покупать колонку нужно с таким значением данного показателя, которое указано в техническом паспорте усилителя. Говоря простыми словами, если написано, что система воспроизведения выдает 100 Вт на канал при сопротивлении 4 Ома, именно акустику с данным импедансом надо покупать. Это позволит снизить искажения сигнала и избежать аварийных режимов работы усилителя.

Компоненты качественной системы

В современных машинах можно совершенно неожиданно обнаружить большое количество штатных мест для установки динамиков. К примеру, они есть в дверях, передних стойках крыши, в торпеде. Это сделано для размещения компонентной акустики. Но построить систему с качественным звуком можно с использованием широкополосных динамиков. Для этого понадобятся дополнительные компоненты.

Сабвуфер

Сабвуфер предназначен для работы исключительно в низкой полосе частот. Он формирует тот самый любимый многими сочный бас. Располагать это устройство нужно либо в багажнике, либо за спинкой заднего ряда кресел. Сегодня выпускаются модели, которые можно разместить под сидением.

Правило расположения сабвуфера всего одно: он должен находиться сзади. Это позволит распределить колебания по всему салону, не образуя области, где басы забивают всю остальную звуковую картинку.

Кроссовер

Задача кроссовера — разделять частоты. Грубо говоря, это многофункциональный фильтр. Кроссовер может быть одноканальный, настраиваемый на узкую полосу пропускания. Но для построения хорошей многоточечной аудиосистемы в автомобиле рекомендуется покупать более продвинутые модели.

Стандартный кроссовер разделяет сигнал на три полосы: бас, мидлбас, верх. Они заводятся на точки воспроизведения следующим образом:

бас — на сабвуфер;
мидлбас — на динамики дверей и торпеды;
верх — на акустику в стойках крыши.

Преимущество использования кроссовера заключается в том, что его выходные сигналы можно как угодно преобразовывать. К примеру, устанавливая отдельные усилители для саба, среднечастотных и высокочастотных контуров воспроизведения.

Рейтинг

Читайте также: