Как определить размер динамика

Размеры динамиков

Динамический излучатель – это та часть колонки или наушников, которая, собственно, и занимается созданием звуковых волн. Принцип работы динамика прост, и основывается он на физическом преобразовании электрического сигнала в механическое движение мембраны диффузора излучателя. Осуществляется это за счет движения электромагнитной катушки, работающей в паре с постоянным – ферримагнитным или неодимовым – магнитом.

Таким образом, в основных чертах все динамики аналогичны друг другу. Но есть между ними и различия – в первую очередь, во внешнем виде. Впервые увидев все разнообразие динамических излучателей на полке магазина аудиотехники неопытный пользователь может задаться вопросом – а на что, собственно, влияет размер и форма излучателя? Попробуем в этом разобраться.

Измерение параметров Тиля-Смолла в домашних условиях

Внимание! Статья не актуальная! Вся методика измерений описана здесь.

Большинство параметров для изготовления акустического оформления может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень. Автор этого «труда» не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников — как иностранных, так и российских.

Самыми основными параметрами, по которым можно рассчитать и изготовить акустическое оформление (проще говоря — ящик) являются:

• Резонансная частота динамика Fs (Герц)
• Эквивалентный объем Vas (литров или кубических футов)
• Полная добротность Qts
• Сопротивление постоянному току Re (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

• Механическую добротность Qms
• Электрическую добротность Qes
• Площадь диффузора Sd (м2) или его диаметр Dia (см)
• Чувствительность SPL (dB)
• Индуктивность Le (Генри)
• Импеданс Z (Ом)
• Пиковую мощность Pe (Ватт)
• Массу подвижной системы Mms (г)
• Относительную жесткость Cms (метров/ньютон)
• Механическое сопротивление Rms (кг/сек)
• Двигательную мощность BL

Измерение Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование: 1. Вольтметр
2. Генератор сигналов звуковой частоты
3. Частотомер
4. Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
5. Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
6. Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

Конечно, в этом списке возможны изменения. Например, большинство генераторов имеют собственную шкалу частоты и частотомер не является в таком случае необходимостью. Вместо генератора можно также использовать звуковую плату компьютера и соответствующее программное обеспечение, способное генерировать синусоидальные сигналы от 0 до 200Гц требуемой мощности.

Схема для измерений

Калибровка: Для начала необходимо откалибровать вольтметр. Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в омах. Например для калибровочного сопротивления 4 ома напряжение должно быть 0.004 вольта. Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

Нахождение Re Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000. Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Нахождение Fs и Rmax Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве. Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16см эта частота должна лежать ниже 100Гц. Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

Нахождение Qms, Qes и Qts Эти параметры находятся по следующим формулам:

Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров Ro, Rx и измерение неизвестных нам ранее частот F₁ и F₂. Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две — одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше. Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно. Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:
1. Если резонансная частота динамика выше 50Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
2. Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
3. Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 — исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры — к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров — Vas, Sd, Cms и L.

Нахождение Sd Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание что единица измерения этой площади — квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Нахождение индуктивности катушки динамика L Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (XL) отстоит от активной Re на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и Re (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется к:

Найдя реактивное сопротивление XL на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

Измерения Vas Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод «добавочной массы» и метод «добавочного объема». Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу. Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.

Нахождение Vas методом добавочной массы Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F’s. Она должна быть ниже, чем Fs. Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%. Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12″ головки нужен груз массой около 120 граммов. Затем необходимо рассчитать Cms на основе полученных результатов по формуле:

где М — масса добавленных грузиков в килограммах. Исходя из полученных результатов Vas(м3) рассчитывается по формуле:

Нахождение Vas методом добавочного объема Нужно герметично закрепить динамик в измерительном ящике. Лучше всего это сделать магнитом наружу, поскольку динамику все равно, с какой стороны у него объем, а вам будет проще подключать провода. Да и лишних отверстий при этом меньше. Объем ящика обозначен как Vb. Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Qmc,Qec и Qtc. Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

Практически с теми же результатами можно использовать и более простую формулу:

Полученных в результате всех этих измерений данных достаточно для дальнейшего расчета акустического оформления низкочастотного звена достаточно высокого класса. А вот как оно рассчитывается — это уже совсем другая история.

Учтите, что приведенная выше методика действенна только для измерения параметров динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц, на более высоких частотах погрешность возрастает.

Видео «Как своими руками обустроить акустику в автомобиле?»

Что автовладельцу необходимо знать о том, как обустроить акустическую систему в своем транспортном средстве – смотрите на видео (автор ролика – Говорит ЭКСПЕРТ).

Качественное звучание в автомобиле зависит от многих факторов, начиная от выбора магнитолы и заканчивая размерами, а также расположением динамиков. Этот материал поможет вам узнать, какие лучше установить колонки автомобильные – на 10, 13 или 16 см. Только при соблюдении всех основных требований у водителя будет возможность добиться наиболее качественного звука.

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

Благодаря им электрические импульсы преобразуются в звуки акустического диапазона разной частоты. Кому-то важно чистое и максимально приближенное к оригиналу звучание музыкальных инструментов, а для кого-то на первом месте стоит голос вокалиста, актеров фильма или преподавателя из обучающих видеокурсов.

Насколько важна акустическая система?

Она является базой для всей аудиосистемы.

Причем для каждого будут стоять в приоритете разные варианты оборудования. На выбор влияют такие факторы, как “заточенность” такой системы под те жанры, которые по нраву будущему владельцу и ценовая категория.

Любителям максимально точного звука подойдут акустические системы hi-fi.
Несмотря на мифы, далеко не каждая дорогая аудиотехника показывает упомянутые возможности.

В случае, когда на первом месте стоит эксклюзив, рынок аудиосистем предоставляет фанатам высококачественного звука аудиоаппаратуру класса Hi-End.

Типы акустических систем

Существует несколько категорий акустических систем, каждая из которых способна удовлетворить определенные запросы покупателя. По базовым отличиям выделяют 5 базовых классификационных групп.

• Принцип установки аппаратуры. Акустические системы делятся на напольные и полочные в зависимости от размера. Первые предпочтительны для крупных помещений, таких как кинотеатры. Использование их дома для телевизора или компьютера нерентабельно. Оптимальнее использовать полочные колонки.
• Количество динамиков. Иначе это называется делением по количеству полос звука. Производитель может включать от 1 до 7 динамиков. Наиболее оптимальный по бюджету вариант – 3 динамика, где одна полоса отвечает за низкие частоты, другая за средние и третья за верхние.

• Наличие или отсутствие усилителя звука в колонках. В первом случае они называются активными, во втором – пассивными. Гораздо чаще встречаются пассивные варианты. Они предпочтительнее для аудиофилов за счет разделительного фильтра и, соответственно, более высокого качества звука за счет разделения частот.
• По конструкции динамики различаются на планарные, динамические, электростатические и прочие типы, а в некоторых случаях аппаратура не попадает ни под одну категорию.
• Оформлением. У колонок может быть закрытый или открытый корпус, хорошим дополнением будет фазоинвентор – труба в колонке, настроенная на определенную частоту и усиливающая звуки в ее пределах. Благодаря такому отверстию воспроизводятся более низкие частоты, чем у обычной аппаратуры. Если трубу изгибать внутри корпуса, увеличивая ее длину, мощность и диапазон воспроизводимых низких частот, получатся колонки с акустическим лабиринтом. Они более дорогие и требуют большей точности при изготовлении.

Области использования акустических систем

Первая и основная сфера применения – домашнее пользование.

Сюда включается потребность в качественном звуке для более полного погружения в видеоигры, мощность и сила звука для просмотра телевизора, чистота и приближенность к оригинальному звучанию для любителей музыки различных жанров.

Причем для лучшего звучания в передней части машины располагаются высокочастотные и среднечасттные элементы Car-системы. Низкочастотным колонкам отводится задняя часто авто.

Концертные варианты акустических систем призваны не только обеспечить доступ звука в любую точку обширного помещения или зала, но и удовлетворить требования многих слушателей к качеству звучания. Наиболее распространенные наборы аудиотехники для концертов включают в себя мониторы для передачи нюансов звука, фронтальные громкоговорители, дающие прямой звук с высокой плотностью, центральные громкоговорители для передачи вокала.

Как определить размер динамика

Отдельная категория – студии звукозаписи. Для них предпочтительны студийные мониторы, которые способны воспроизвести звук со всеми его плюсами и минусами, что способствует, в конечном итоге, созданию более чистого и достоверного по своему звучанию трека.

С их помощью удастся получить аппаратуру, которая максимально сможет приблизить вас к звуку вашей мечты.

(В помощь начинающим басовикам)

Глава А – Измерения

Сразу оговорюсь, что удобнейший способ измерения параметров НЧ динамиков изложен в методе JBL SpeakerShop. Владельцам программы предлагаю воспользоваться этим методом (сам я его не проверял, но думаю, там глюков нет). Для тех же, у кого этой программы нет или не хватает измерительного оборудования, я опишу способ подчерпнутый мной из журналов «РАДИО» прошлых лет. Я этот способ использовал и при определенной степени аккуратности и усидчивости с его помощью можно получить довольно точные (уж точнее, чем в справочнике или в инструкции пользователя) параметры.

1) Соберем схему.

Где на схеме испытуемый динамик, я думаю, ясно. Остальные элементы схемы требуют развернутого пояснения.

Генератор – либо генератор звуковой частоты способный выдавать напряжение 10-20 В, либо сочетание генератор-усилитель, удовлетворяющее тому же требованию.

1000 Ом – резистор 1000 Ом, стабилизирующий ток через динамик. Номинал резистора можно брать меньше, но это будет снижать точность вычисления Qts. (Правда при использовании резистора всего 200 Ом погрешность измерения вряд ли превысит 10%, но, как говориться, береженного … ).

а, в, с – точки для подсоединения вольтметра.

Сам вольтметр на рисунке не указан, но он должен быть: — во-первых, переменного тока; — во-вторых, уметь измерять напряжения порядка 100 мВ. При отсутствии у вольтметра такого предела измерений, его можно подключить через усилитель. А так как современные усилители обычно «стерео» и более, особых проблем с этим нет.

2) Размещаем динамик вдали от стен, потолка и пола (часто рекомендуют подвешивать).

3) Подключаем вольтметр к точкам а и с, и устанавливаем напряжение равным 10-20 В на частоте 500-1000 Гц.

4) Подключаем вольтметр к точкам в и с, и изменяя частоту генератора находим частоту, на которой показания вольтметра максимальны, см. рисунок ниже по тексту. Это и есть Fs. Записываем Fs и Us-показания вольтметра.

5) Изменяя частоту вверх относительно Fs, находим частоты, на которых показания вольтметра постоянны и значительно меньше Us (при дальнейшем повышении частоты напряжение опять начнет увеличиваться, пропорционально увеличению импеданса динамика). Запишем это значение, Um.

График импеданса динамика в свободном пространстве и в закрытом ящике выглядит приблизительно так.

6) Находим по графику (если мы его строили) или измеряем частоты среза F1 и F2 по уровню U12=(Us*Um)^0.5;

7) Вычисляем акустическую добротность Qa=(Us/Um)^0.5*Fs/(F2-F1), и

8) Электрическую добротность Qe=Qa*Um/(Us-Um);

9) И, на конец, полную добротность Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).

Чтобы узнать Vas нам потребуется ящик (хороший герметичный ящик, ни в коем случае не картонный, а с толстыми стенками) с круглой дыркой совпадающей по размеру с диаметром диффузора динамика. Объем ящика, V, лучше выбрать ближе к тому, в котором мы потом собираемся этот динамик слушать.

10) Устанавливаем динамик в ящик и герметизируем все щели;

11) Проводим все измерения и вычисления по пунктам 1)-6) и получаем значения Fs'(на самом деле это Fc) и Qts’ (Qtc);

12) Вычисляем Vas=((Fs’/Fs)^2-1)*V;

13) Вычисляем Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, если измеренная Qts’=Qtc, ну или почти равна, значит — все сделано правильно, и можно переходить к проектированию акустической системы.

Глава B – Настройка ФИ

Предлагаемая методика настройки тоже списана из Литературы, но достаточно проста, что бы стать достоянием любопытных масс. Единственная оговорка (ее я сам придумал) в том, что эта методика позволяет легко настраивать ФИ, изготовленные на базе динамиков с добротностью Qts=0.3…0.5. Для прочих ФИ придется дополнительно применять природную смекалку. Итак.

В основе методики лежит зависимость, существующая между параметрами ФИ и ЗЯ (закрытого ящика). Если в ФИ с гладкой АЧХ (по spl) закрыть отверстие туннеля, то полная добротность системы, Qtc, окажется равной 0.6, а резонансная частота, Fc, будет связана с частотой настройки ФИ зависимостью: Fb=0.61…0.65*Fc. Если допустить погрешность определения частоты настройки ФИ в 5%, то отношение Fb/Fc для реальных конструкций можно принять равным 0.63.

14) Закрываем герметично отверстие туннеля, и собираем схему для измерения Fc (см. главу А).

15) Подбираем количество звукопоглащающего материала и добиваемся минимального значения Fc;

16) Закрепляем материал внутри ящика и измеряем Fc;

17) Вычисляем Fb=0.63*Fc;

18) Вычисляем длину туннеля: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1,7*(S/ПИ)^0.5, где S – площадь отверстия порта ФИ в кв.см., V – объем ящика в литрах;

19) Делаем туннель, вставляем его внутрь ящика (именно внутрь, если в готовой конструкции он предполагается внутри) и измеряем Fb’.

Должно получится, что-то вроде:

20) Полученное значение Fb’ подставляем в формулу 18) и вычисляем уточненное значение V’;

21) Подставляем V’ в ф-лу 18) и вычисляем Lv’ для расчетного значения Fb (кто забыл, это произошло в п.17);

22) Укорачиваем (удлинить его невозможно, поэтому меры лучше принять заранее) туннель и снова измеряем;

23) По методике определения Qtc (глава А) определяем добротность системы и, если она меньше 1, успокаиваемся. Если она больше, то вероятно, что-то где-то было сделано не так, но переделывать уже поздно. Послушаем, если действительно бубнит (что совсем необязательно), будем принимать меры.

24) Задемпфировать частично-акустически-прозрачным материалом туннель ФИ. Другими словами – закрыть туннель синтепоном, ватой, карпетом и т.д;

25) Задемпфировать сам динамик, наклеив на окна диффузородержателя перечисленные выше материалы (только не все сразу).

Эти меры снизят общую добротность системы, Qtc.

Литература:
Салтыков О.,Расчет характеристик громкоговорителя, Радио 1981
Жбанов В., Настройка фазоинвертора, Радио 8/1986
Алдошина И. Там, где живут басы, АМ 2/1999
Фрунзе, О повышении качества звучания АС, Радио 9/1992

Динамики для профессионального использования

Если вам нужны динамики для профессионального использования, то будет полезно знать, на чем акцентировать внимание при выборе. Для этого необходимо вникнуть в конструктивные особенности доступных на рынке моделей.

О них и пойдет речь ниже. Главное, на что нужно ориентироваться при выборе динамика, это его размер. Номинальный диаметр головок, устанавливаемых в профессиональные акустические системы, равен 6, 8, 10, 12, 15 и 18 дюймам. Реже используются 5, 21 и 24-дюймовые динамики. В зависимости от диаметра головка будет иметь определенный набор характеристик:

• 6 дюймов. Маленький диаметр не позволяет добиться давления, необходимого для достаточно качественного извлечения звука в низкочастотном спектре. Зато у таких головок широкая диаграмма направленности в большом частотном диапазоне. Именно поэтому их используют для воспроизведения средних частот до 5-6 кГц. Самый крупный магнит, который можно установить на 6-дюймовый динамик, будет иметь диаметр 134 мм. Что касается катушки, она не должна быть больше 2 дюймов в диаметре. В среднем, мощность подобных динамиков находится в пределах 80- 150 Вт. Топовые модели могут похвастаться мощностью в 250 Вт. Чувствительность 6-дюймовых головок колеблется от 94 до 98 дБ.
• 8 дюймов. Сравнительно небольшие размеры позволяют добиться той же широты диаграммы направленности, что у 6-дюймовых головок, при этом низкие частоты извлекаются куда качественнее. Максимальный размер магнита для 8-дюймовок составляет 156 мм, а катушки — 2,5 дюйма. Предел мощности и чувствительность — 250 Вт и 94-98 дБ соответственно.
• 10 дюймов. Эти головки отлично подходят для двухполосных систем, воспроизводящих речевые программы. Совмещение такой системы с еще одной — низкочастотной — позволяет получить полнодиапазонную систему приемлемого качества. Главная сила 10-дюймовых головок — в извлечении частот средней части спектра. Встречаются также низкочастотные модели, но пользуются ими крайне редко — из-за низкой чувствительности. 10-дюймовые динамики совместимы с магнитами до 220 мм и катушками до 4 дюймов в диаметре. Максимальная мощность не превышает 350 Вт. Для корректной работы необходим корпус объемом порядка 30 литров.
• 12 дюймов. Лучшие головки для малогабаритных систем. Низкие и средние частоты до 3 кГц на них звучат хорошо. При этом можно подобрать как НЧ модель, так и СЧ или широкополосную. Диаметр динамика позволяет установить на него сабвуфер небольшого размера. Правда, предварительно нужно грамотно рассчитать корпус и подобрать подходящий излучатель. 12-дюймовые головки повсеместно монтируются в рупоры для воспроизведения средних частот. Максимальная мощность этих головок — 500 Вт. Объем корпуса — от 50 до 70 литров.
• 15 дюймов. Самый востребованный размер на рынке. Эти динамики используются в двух- и трехполосных системах, а также в низкочастотных. 15-дюймовые головки ценят за высокое давление во всем частотном спектре при сравнительно небольших габаритах корпуса. Мощность достигает 800 Вт. Объем корпуса в среднем составляет 90-120 литров.
• 18 дюймов. Эти головки нужны для извлечения низких частот. Применяются в рупорах, системах прямого излучения, а также в бандпассах. Мощность может достигать внушительной 1000 Вт. Другой ключевой параметр, на который нужно обратить внимание при выборе динамиков, это размер магнита. Он напрямую влияет на величину индукции в зазоре, а значит, на чувствительность динамика. Еще одно влияние размера магнита — косвенное, на диаметр звуковой катушки, от которого зависит мощность самого динамика. Таким образом, зная размеры ферритового магнита, можно определить мощность динамика:

Как правильно выбрать динамики для авто. Какие существуют автомобильные акустические системы

Если ваш автомобиль хорош со всех точек зрения, кроме одной… Штатная автоакустика категорически не дотягивает до приемлемого качества звука… Тогда вы наверняка задумались о том, как выбрать динамики для авто. Более качественные и при этом посильные для бюджета.

Мир автомобильных аудиосистем очень разнообразен. Прежде чем начать разбираться в нем, нужно понять, какие динамики для авто лучше всего подходят конкретно вашему автомобилю. И как их грамотно установить, чтобы создать объемную звуковую сцену.

Какие бывают автомобильные акустические системы (АС)

Всю автомобильную акустику можно разделить на три основных типа:

• широкополосную;
• коаксиальную;
• компонентную.

Именно в таком порядке акустические системы возрастают по качеству звука, сложности установки и, конечно, цене. В каждом из этих типов АС есть свой рейтинг динамиков для авто.

В широкополосной системе один-единственный динамик воспроизводит весь доступный диапазон частот. Этого достаточно, чтобы слушать новости по радио или включить негромкий музыкальный фон в поездке. Большинство автопроизводителей оснащают свою продукцию широкополосной АС уже на заводе.

Ценители хорошего автозвука меняют штатную широкополосную систему — на коаксиальную . Слово «коаксиальный» означает «соосный». В такой акустической системе используются уже несколько динамиков, расположенных на одной оси. Весь спектр частот, который поступает от автомагнитолы, разделяется на низкий, средний и высокий диапазоны, и для воспроизведения каждого из них служит отдельная головка.

Всего таких динамиков для авто может быть от 2 до 5, но чаще всего встречается трехполосная система: самый большой по диаметру НЧ-динамик и установленные перед его диффузором СЧ- и ВЧ-головки. Разделение частот между разными динамиками позволяет заметно расширить общий диапазон всех воспроизводимых частот и улучшить качество звучания.

Чем лучше разделяются частотные каналы и чем меньше при этом вносится искажений, тем лучше качество воспроизведения. За разделение частот отвечает устройство, называемое кроссовер. Это разделительный фильтр, в котором может быть от одной до четырех ступеней.

В простых моделях акустики, кроссоверы встроены в корпуса динамиков. В высококачественных моделях применяется внешний кроссовер, который выполнен в виде отдельного блока и иногда допускает регулировку параметров сигнала.

В компонентной АС звуковой ряд также разделяется по частотам, но динамики разнесены в пространстве, каждый из них монтируется отдельно.

Это повышает сложность и стоимость установки, зато качество и объем звука достигаются наивысшие. Фанаты автозвука и заядлые меломаны используют именно компонентную акустику в качестве фронтальных колонок.

Для громкого и качественного воспроизведения самых низких частот, на грани человеческого слуха, перечисленные АС не подходят. Для этого применяют специальный вид динамиков — сабвуферы. Они относятся к тыловой автоакустике, их устанавливают в багажнике, либо на задней полке автомобиля.

Какие бывают типоразмеры автомобильных динамиков

На качество звучания не влияет форма динамиков — круглая она или овальная, а вот размер влияет.

Типоразмер — это стандарт, который и определяет размеры динамиков для авто. В большинстве автомобилей предусмотрены штатные места для круглых динамиков диаметром 10, 13 или 16 см, а также для овальных 15х23 см (6*9 дюймов).

Чем больше диаметр громкоговорителя, тем лучше он воспроизводит низкие частоты. Типоразмер акустической системы в целом определяется размером НЧ-динамика, т.к. он самый большой в системе.

• Фронтальные динамики для авто 16 см хорошо воспроизводят звуки от 80 Гц, 13 см — от 100 Гц, 10 см — от 120 Гц.

Поэтому при отсутствии сабвуфера лучше устанавливать фронтальную акустику типоразмера 16-17 см, а если сабвуфер имеется (или планируется), то хорошо подойдут и 13-см динамики. При выборе сабвуфера лучше ориентироваться на типоразмеры 20-40 см.

Лучшее расположение фронтальных динамиков

В домашней акустической системе левая и правая колонки размещены впереди слушателя, на равном удалении от него и на высоте его головы. Это идеальное размещение громкоговорителей с точки зрения законов акустики.

В автомобиле такое расположение фронтальных динамиков невозможно. Поэтому при установке компонентной АС нужно попытаться хотя бы приблизиться к идеалу. А для этого следует соблюдать два условия:

1. Динамики нужно вынести вперед — как можно дальше.
2. Разночастотные динамики, которые относятся к одному каналу (левому или правому), должны находится поблизости друг от друга, чтобы обеспечить цельное и согласованное звучание.

Из этих условий следует, что лучшее место для фронтальных АС в машине — это края торпедо и примыкающая к ним часть передних стоек (на фото ниже). Причем динамики можно ориентировать по-разному: одни направить на водителя, а другие — на лобовое стекло, для отражения звуковых волн.

Лучший вариант определяется только экспериментально, это зависит от акустики конкретного автомобиля и множества других факторов.

Однако низко и среднечастотные динамики в авто довольно крупногабаритны и «вписать» их по краям торпедо будет слишком хлопотно. Полностью переделывать переднюю панель с немалым уроном для бюджета — на это могут отважиться лишь радикальные автозвуковые фанаты.

Для большинства же, приемлемым компромиссом стала схема размещения НЧ/СЧ-динамика в переднем нижнем углу двери, а ВЧ-головки (пищалки, или твитера) — на передней стойке или в том же углу торпедо (на фото выше). Такая схема дает неплохое качество звучания при меньших затратах времени и денег.

Как правильно подобрать акустику в автомобиль — видео:

В заключение напомним, что безграмотный монтаж может свести на нет все преимущества дорогой и качественной АС. Поэтому устанавливать динамики для авто, крайне желательно в специализированных центрах. В этом вопросе достаточно нюансов и лучше довериться профессионалам.

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

Благодаря им электрические импульсы преобразуются в звуки акустического диапазона разной частоты. Кому-то важно чистое и максимально приближенное к оригиналу звучание музыкальных инструментов, а для кого-то на первом месте стоит голос вокалиста, актеров фильма или преподавателя из обучающих видеокурсов.

Насколько важна акустическая система?

Она является базой для всей аудиосистемы.

Причем для каждого будут стоять в приоритете разные варианты оборудования. На выбор влияют такие факторы, как “заточенность” такой системы под те жанры, которые по нраву будущему владельцу и ценовая категория.

Любителям максимально точного звука подойдут акустические системы hi-fi.
Несмотря на мифы, далеко не каждая дорогая аудиотехника показывает упомянутые возможности.

В случае, когда на первом месте стоит эксклюзив, рынок аудиосистем предоставляет фанатам высококачественного звука аудиоаппаратуру класса Hi-End.

Типы акустических систем

Существует несколько категорий акустических систем, каждая из которых способна удовлетворить определенные запросы покупателя. По базовым отличиям выделяют 5 базовых классификационных групп.

• Принцип установки аппаратуры. Акустические системы делятся на напольные и полочные в зависимости от размера. Первые предпочтительны для крупных помещений, таких как кинотеатры. Использование их дома для телевизора или компьютера нерентабельно. Оптимальнее использовать полочные колонки.
• Количество динамиков. Иначе это называется делением по количеству полос звука. Производитель может включать от 1 до 7 динамиков. Наиболее оптимальный по бюджету вариант – 3 динамика, где одна полоса отвечает за низкие частоты, другая за средние и третья за верхние.

• Наличие или отсутствие усилителя звука в колонках. В первом случае они называются активными, во втором – пассивными. Гораздо чаще встречаются пассивные варианты. Они предпочтительнее для аудиофилов за счет разделительного фильтра и, соответственно, более высокого качества звука за счет разделения частот.
• По конструкции динамики различаются на планарные, динамические, электростатические и прочие типы, а в некоторых случаях аппаратура не попадает ни под одну категорию.
• Оформлением. У колонок может быть закрытый или открытый корпус, хорошим дополнением будет фазоинвентор – труба в колонке, настроенная на определенную частоту и усиливающая звуки в ее пределах. Благодаря такому отверстию воспроизводятся более низкие частоты, чем у обычной аппаратуры. Если трубу изгибать внутри корпуса, увеличивая ее длину, мощность и диапазон воспроизводимых низких частот, получатся колонки с акустическим лабиринтом. Они более дорогие и требуют большей точности при изготовлении.

Области использования акустических систем

Первая и основная сфера применения – домашнее пользование.

Сюда включается потребность в качественном звуке для более полного погружения в видеоигры, мощность и сила звука для просмотра телевизора, чистота и приближенность к оригинальному звучанию для любителей музыки различных жанров.

Причем для лучшего звучания в передней части машины располагаются высокочастотные и среднечасттные элементы Car-системы. Низкочастотным колонкам отводится задняя часто авто.

Концертные варианты акустических систем призваны не только обеспечить доступ звука в любую точку обширного помещения или зала, но и удовлетворить требования многих слушателей к качеству звучания. Наиболее распространенные наборы аудиотехники для концертов включают в себя мониторы для передачи нюансов звука, фронтальные громкоговорители, дающие прямой звук с высокой плотностью, центральные громкоговорители для передачи вокала.

Как определить размер динамика

Отдельная категория – студии звукозаписи. Для них предпочтительны студийные мониторы, которые способны воспроизвести звук со всеми его плюсами и минусами, что способствует, в конечном итоге, созданию более чистого и достоверного по своему звучанию трека.

С их помощью удастся получить аппаратуру, которая максимально сможет приблизить вас к звуку вашей мечты.

(В помощь начинающим басовикам)

Глава А – Измерения

Сразу оговорюсь, что удобнейший способ измерения параметров НЧ динамиков изложен в методе JBL SpeakerShop. Владельцам программы предлагаю воспользоваться этим методом (сам я его не проверял, но думаю, там глюков нет). Для тех же, у кого этой программы нет или не хватает измерительного оборудования, я опишу способ подчерпнутый мной из журналов «РАДИО» прошлых лет. Я этот способ использовал и при определенной степени аккуратности и усидчивости с его помощью можно получить довольно точные (уж точнее, чем в справочнике или в инструкции пользователя) параметры.

1) Соберем схему.

Где на схеме испытуемый динамик, я думаю, ясно. Остальные элементы схемы требуют развернутого пояснения.

Генератор – либо генератор звуковой частоты способный выдавать напряжение 10-20 В, либо сочетание генератор-усилитель, удовлетворяющее тому же требованию.

1000 Ом – резистор 1000 Ом, стабилизирующий ток через динамик. Номинал резистора можно брать меньше, но это будет снижать точность вычисления Qts. (Правда при использовании резистора всего 200 Ом погрешность измерения вряд ли превысит 10%, но, как говориться, береженного … ).

а, в, с – точки для подсоединения вольтметра.

Сам вольтметр на рисунке не указан, но он должен быть: — во-первых, переменного тока; — во-вторых, уметь измерять напряжения порядка 100 мВ. При отсутствии у вольтметра такого предела измерений, его можно подключить через усилитель. А так как современные усилители обычно «стерео» и более, особых проблем с этим нет.

2) Размещаем динамик вдали от стен, потолка и пола (часто рекомендуют подвешивать).

3) Подключаем вольтметр к точкам а и с, и устанавливаем напряжение равным 10-20 В на частоте 500-1000 Гц.

4) Подключаем вольтметр к точкам в и с, и изменяя частоту генератора находим частоту, на которой показания вольтметра максимальны, см. рисунок ниже по тексту. Это и есть Fs. Записываем Fs и Us-показания вольтметра.

5) Изменяя частоту вверх относительно Fs, находим частоты, на которых показания вольтметра постоянны и значительно меньше Us (при дальнейшем повышении частоты напряжение опять начнет увеличиваться, пропорционально увеличению импеданса динамика). Запишем это значение, Um.

График импеданса динамика в свободном пространстве и в закрытом ящике выглядит приблизительно так.

6) Находим по графику (если мы его строили) или измеряем частоты среза F1 и F2 по уровню U12=(Us*Um)^0.5;

7) Вычисляем акустическую добротность Qa=(Us/Um)^0.5*Fs/(F2-F1), и

8) Электрическую добротность Qe=Qa*Um/(Us-Um);

9) И, на конец, полную добротность Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).

Чтобы узнать Vas нам потребуется ящик (хороший герметичный ящик, ни в коем случае не картонный, а с толстыми стенками) с круглой дыркой совпадающей по размеру с диаметром диффузора динамика. Объем ящика, V, лучше выбрать ближе к тому, в котором мы потом собираемся этот динамик слушать.

10) Устанавливаем динамик в ящик и герметизируем все щели;

11) Проводим все измерения и вычисления по пунктам 1)-6) и получаем значения Fs'(на самом деле это Fc) и Qts’ (Qtc);

12) Вычисляем Vas=((Fs’/Fs)^2-1)*V;

13) Вычисляем Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, если измеренная Qts’=Qtc, ну или почти равна, значит — все сделано правильно, и можно переходить к проектированию акустической системы.

Глава B – Настройка ФИ

Предлагаемая методика настройки тоже списана из Литературы, но достаточно проста, что бы стать достоянием любопытных масс. Единственная оговорка (ее я сам придумал) в том, что эта методика позволяет легко настраивать ФИ, изготовленные на базе динамиков с добротностью Qts=0.3…0.5. Для прочих ФИ придется дополнительно применять природную смекалку. Итак.

В основе методики лежит зависимость, существующая между параметрами ФИ и ЗЯ (закрытого ящика). Если в ФИ с гладкой АЧХ (по spl) закрыть отверстие туннеля, то полная добротность системы, Qtc, окажется равной 0.6, а резонансная частота, Fc, будет связана с частотой настройки ФИ зависимостью: Fb=0.61…0.65*Fc. Если допустить погрешность определения частоты настройки ФИ в 5%, то отношение Fb/Fc для реальных конструкций можно принять равным 0.63.

14) Закрываем герметично отверстие туннеля, и собираем схему для измерения Fc (см. главу А).

15) Подбираем количество звукопоглащающего материала и добиваемся минимального значения Fc;

16) Закрепляем материал внутри ящика и измеряем Fc;

17) Вычисляем Fb=0.63*Fc;

18) Вычисляем длину туннеля: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1,7*(S/ПИ)^0.5, где S – площадь отверстия порта ФИ в кв.см., V – объем ящика в литрах;

19) Делаем туннель, вставляем его внутрь ящика (именно внутрь, если в готовой конструкции он предполагается внутри) и измеряем Fb’.

Должно получится, что-то вроде:

20) Полученное значение Fb’ подставляем в формулу 18) и вычисляем уточненное значение V’;

21) Подставляем V’ в ф-лу 18) и вычисляем Lv’ для расчетного значения Fb (кто забыл, это произошло в п.17);

22) Укорачиваем (удлинить его невозможно, поэтому меры лучше принять заранее) туннель и снова измеряем;

23) По методике определения Qtc (глава А) определяем добротность системы и, если она меньше 1, успокаиваемся. Если она больше, то вероятно, что-то где-то было сделано не так, но переделывать уже поздно. Послушаем, если действительно бубнит (что совсем необязательно), будем принимать меры.

24) Задемпфировать частично-акустически-прозрачным материалом туннель ФИ. Другими словами – закрыть туннель синтепоном, ватой, карпетом и т.д;

25) Задемпфировать сам динамик, наклеив на окна диффузородержателя перечисленные выше материалы (только не все сразу).

Эти меры снизят общую добротность системы, Qtc.

Литература:
Салтыков О.,Расчет характеристик громкоговорителя, Радио 1981
Жбанов В., Настройка фазоинвертора, Радио 8/1986
Алдошина И. Там, где живут басы, АМ 2/1999
Фрунзе, О повышении качества звучания АС, Радио 9/1992

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.

Заключение

Как правильно подобрать колонки к автомагнитоле

В конце нашей статьи хотелось бы привести список или вернее алгоритм действий, который будет наиболее правильным при выборе колонок для автомобиля.
Итак:

• Определяем строение динамиков, отталкиваясь от способа установки и количества полос воспроизведения звука.
• Динамики выбираем в соответствие с техническими стандартами (номинальная мощность, соответствие усилителя и т.д.).
• Правильный размер динамиков не забываем учесть, памятуя, что существуют стандартные размеры.
• Подбираем того производителя колонок, которого рекомендует завод изготовитель автомобиля.
• Определяем тип акустического оформления.

Как правильно подобрать динамики к автомагнитоле

Инструкцию о том, как установить непосредственно динамики в автомобиль своими руками, можно легко скачать в сети. В процессе работ будут полезны фото и видео – материалы.
Цена на динамики бывает разная и все зависит от определенной модели, размера и технических возможностей.