В дорогу — с музыкой: как выбрать хорошие динамики в машину. Как выбрать низкочастотные динамики на авто Определение параметров нч динамиков

15.10.2020

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:

Фильтры низких частот: пропускают нижние частоты, ослабляют высокие частоты.
Фильтры высоких частот: высокие частоты пропускает, ослабляет низкие частоты.
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.

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.

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.
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

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.
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.
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

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.
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.
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

Вот решил сам написать статью, весьма важную для акустиков. В этой статье хочу описать способы измерения самых важных параметров динамических головок - параметры Тиля-Смолла.

Помните! Приведенная ниже методика действенна только для измерения параметров Тиля-Смолла динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц (т.е. низкочастотных динамиков), на более высоких частотах погрешность возрастает.

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

Резонансная частота динамика F s (Герц)
Эквивалентный объем V as (литров или кубических футов)
Полная добротность Q ts
Сопротивление постоянному току R e (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

Механическую добротность Q ms
Электрическую добротность Q es
Площадь диффузора S d (м 2) или его диаметр Dia (см)
Чувствительность SPL (dB)
Индуктивность L e (Генри)
Импеданс Z (Ом)
Пиковую мощность P e (Ватт)
Массу подвижной системы M ms (г)
Относительную жесткость (механическая гибкость) C ms (метров/ньютон)
Механическое сопротивление R ms (кг/сек)
Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL (Тесла*м)

Большинство этих параметров 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. Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу. 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.

Измерение параметров Тиля-Смолла R e , F s , F c , Q es , Q ms , Q ts , Q tc , V as , C ms , S d , M ms .

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование:

Вольтметр
Генератор сигналов звуковой частоты. Подойдут программы-генераторы, которые генерируют необходимые частоты. Типа Marchand Function Generator или NCH tone generator . Так как дома не всегда можно найти частотомер, можно вполне доверится этим программам и Вашей звуковой карте, установленной на компьютере.
Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

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 R e

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 Q ms , Q es и Q ts

Эти параметры находятся по следующим формулам:

Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров R o , R x и измерение неизвестных нам ранее частот F 1 и F 2 . 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:

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.
Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
Если соотношение F s /Q ts 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 - V as , S d , C ms и L.

Нахождение S d

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 (X L) отстоит от активной R e на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

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

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

Измерения V as

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.{mospagebreak}

Нахождение V as 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 F s . 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.

где М - масса добавленных грузиков в килограммах.

Исходя из полученных результатов V as (м 3) рассчитывается по формуле:

Нахождение V as 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 V b .

Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Q mc , Q ec и Q tc . Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

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.

Определение механической гибкости C ms

Где S d - эффективная площадь диффузора с номинальным диаметром D. Как вычислять написано ранее.

Определение массы подвижной системы Mms

Она легко рассчитывается по формуле:

Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL

Самое главное не забывайте, что для более точных значений измерения параметров Тиля-Смолла необходимо проводить эксперимент несколько раз, а затем путем усреднения получать более точные значения.

Всем привет! Сегодня я постараюсь рассказать об основных параметрах автомобильных сабвуферов. Для чего же они могут понадобиться? А нужны они для того, чтобы правильно собрать короб для вашего динамика. Если не провести расчеты будущей коробки, сабвуфер будет гудеть, не будет громкого и глубокого баса. Вообще, сабвуфер - это независимая акустическая система, играющая низкие частоты от 20 ГЦ до 80 ГЦ. Можно с уверенностью сказать, что без сабвуфера никогда не получить качественного баса в автомобиле. Колонки конечно пытаются заменить НЧ динамик, но получается мягко говоря, слабо. Сабвуфер же, может помочь разгрузить колонки, взяв на себя низкочастотный диапазон, а фронтальной и тыловой акустике останется лишь играть средние и высокие частоты. Благодаря этому можно избавиться от искажений в звуке, и получить более гармоничное звучание музыки.

Теперь обсудим основные параметры низкочастотного динамика. Их понимание очень пригодится при постройке короба сабвуфера. Минимальный набор данных выглядит так: FS (резонансная частота динамика), VAS (эквивалентный объем) и QTS (полная добротность). Если неизвестно значение хотя бы одного параметра, лучше отказаться от этого динамика, т.к. рассчитать объем короба не получится.

Резонансная частота (Fs)

Резонансная частота - это частота резонанса НЧ головки без оформления, т.е. без полки, короба… Измеряется она следующим образом: динамик подвешивается в воздухе, как можно дальше от окружающих предметов. Так его резонанс будет зависеть только от него самого, т.е. от массы его подвижной системы и жесткости подвеса. Есть мнение, что низкая резонансная частота позволяет сделать отличный сабвуфер. Это не совсем верно, для определенных конструкций слишком низкая частота резонанса будет только помехой. Для справки: низкая частота резонанса, это 20-25 ГЦ. Редко встретишь динамик, у которого резонансная частота ниже 20 ГЦ. Ну а выше 40 ГЦ, будет слишком высоко для сабвуфера.

Полная добротность (Qts)

В данном случае означает не качество изделия, а соотношение вязких и упругих сил, существующих в подвижной системе НЧ головки около частоты резонанса. Подвижная система динамика очень похожа на подвеску автомобиля, в которой есть амортизатор и пружина. Пружина создает упругие силы, то есть собирает и отдает энергию в процессе движения. В свою очередь амортизатор, является источником вязкого сопротивления, он не накапливает ничего, а лишь поглощает и рассеивает в виде тепла. Аналогичный процесс происходит при колебании диффузора и всего, что к нему крепится. Чем выше значение добротности, тем сильнее преобладают упругие силы. Это примерно как машина без амортизаторов. Наедешь на небольшую кочку, и колеса запрыгает на одной пружине. Если говорить о динамике, это означает выброс с частотной характеристики на частоте резонанса, тем больший, чем больше полная добротность системы. Наивысшая добротность измеряется тысячами, и только у колокола. Он звучит исключительно на резонансной частоте. Распространенный способ проверки подвески автомобиля покачиванием из стороны в сторону, является кустарным способом измерения добротности подвески. Амортизатор губит энергию, которая появилась при сжатии пружины, т.е. она не вся вернется обратно. Количество загубленной энергии и есть добротность системы. Вроде бы с пружиной все ясно - её роль выполняет подвеска диффузора. Но где же амортизатор? А их тут целых два, причем работают они параллельно. Полная добротность состоит из двух: электрической и механической.

Механическая добротность обычно определяется выбором материала подвеса, в основном - центрирующей шайбы. Как правило, потери тут минимальны, и полная добротность состоит из механической лишь на 10-15%.

Большую часть составляет электрическая добротность. Самый жесткий амортизатор, имеющийся в двигательной системе динамика, это тандем магнита и звуковой катушки. Являясь по сути электромотором, он работает как генератор вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда движения звуковой катушки максимальны. Передвигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой генератора является выходное сопротивление усилителя, т.е. ноль. В итоге получается такой же электрический тормоз, как на электричках. Там примерно также тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а батареи тормозных сопротивлений на крыше являются нагрузкой. Величина вырабатываемого тока будет зависеть от магнитного поля. Чем сильнее магнитное поле, тем больше будет величина тока. В итоге получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже его добротность. Но, т.к. при вычислении этой величины нужно принять во внимание и длину провода обмотки, и ширину зазора в магнитной системе, окончательный вывод делать на основании размера магнита будет не правильно.

Для справки: низкая добротность динамика будет меньше 0,3, а высокая больше 0,5.

Эквивалентный объем (Vas)

Большая часть современных динамиков основана на принципе «акустического подвеса». Смысл в том, что нужно подобрать такой объем воздуха, при котором его упругость будет соответствовать упругости подвеса громкоговорителя. То есть, добавляется еще одна пружина в подвеску динамика. Если новая пружина будет равна по упругости старой, такой объем и будет эквивалентным. Его величина определяется диаметром динамика и жесткостью подвеса.

Чем мягче будет подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет колебать головку. Тоже самое происходит при изменении диаметра диффузора. Большой диффузор, при одинаковом смещении, будет сильнее сжимать воздух в ящике, и тем самым будет испытывать большую отдачу. Именно на это стоит обращать внимание при выборе динамика, ведь объем короба зависит от этого. Чем больше диффузор, тем выше будет отдача сабвуфера, но и размеры короба будут внушительными. Эквивалентный объем сильно связан с резонансной частотой, не зная которых можно допустить ошибку. Резонансная частота определяется массой подвижной системы и жесткостью подвеса, а эквивалентный объем, той же жесткостью подвеса и диаметром диффузора. Может получиться так: есть два НЧ динамика одного размера и с одинаковой частотой резонанса, но у одного из них - частота резонанса зависит от тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у второго - от легкого диффузора и мягкого подвеса. Эквивалентный объем, в этом случае, может очень существенно отличаться, и при установке в один и тот же короб, результаты будут сильно разница.

Надеюсь, я немного помог разобраться с основными параметрами НЧ динамиков.

Для удобства и комфорта передвижения в автомобиле многие продумывают полноценную аудиосистему в нем. Но не всегда водители могут понять, какие динамики в авто выбрать и на основе каких характеристик. Предлагаем вам советы и обзор популярных марок динамиков, которые чаще всего выбираются для оснащения автомобилей.

Какие размеры?

Любая отличается размерами и конструктивными особенностями. Выбирать наиболее оптимальный вариант стоит в зависимости от того, где будет устанавливаться сама система. Наиболее оптимальными в качестве фронтальных выступают динамики в авто 16 см. Этот размер считается самым удачным, так как и средние частоты звучат с высоким качеством, при том что глубина баса остается достаточной. Примечательно, что динамики одних и тех же серий и размеров могут иметь заметные отличия, прежде всего в общих характеристиках.

Увеличенные в размерах динамики 20 см идеально подходят для установки в качестве мидбасового звена в трехкомпонентных акустических системах. Но такие динамики в двери авто не поместятся из-за слишком больших размеров. Если же использовать такие большие элементы в двухкомпонентных акустических системах, то они показывают весьма посредственный звук на средних частотах. К тому же удачных моделей, которые могли бы эксплуатироваться в домашних и профессиональных условиях, не так много.

В качестве тыловых в идеально подходят динамики для авто 13 см. Но, конечно, не стоит надеяться на глубокий бас. Кроме того, согласовать сабвуфер и фронтальные динамики будет не так просто, как и сформировать полноценную звуковую систему. В любом случае размер имеет значение, если вы хотите сделать звук в автомобиле качественным и хорошим. Но кроме размера динамиков играет роль и глубина, и диаметр выбранной модели.

От размера зависит качество

Как мы видим, динамики в автомобиле могут иметь разные размеры. Примечательно, что от этого параметра напрямую зависит качество звучания. Чем больший диаметр имеет громкоговоритель, тем лучше он будет воспроизводить Если установка сабвуфера в автомобиле не планируется, лучше выбирать фронтальную акустику с параметрами 16-17 см. А если сабвуферу быть, то вполне достаточно и динамиков 13 см.

Коаксиальный или компонентный?

Современные динамики в авто могут быть коаксиальными и компонентными. Коаксиальные динамики - самые простые по конструкции, причем динамиков в ней несколько, и каждый из них воспроизводит собственный звук. Разделение между ними выполнено специальными фильтрами. В серьезных моделях акустических систем фильтр часто располагается в отдельном корпусе, но в некоторых моделях он находится на корпусе динамика. Коаксиальный динамик хорош тем, что он охватывает больше полос частот. Располагать его нужно в штатных местах автомобиля.

Компонентные динамики в авто - наиболее распространенные системы среди тех владельцев, кто любит качественный звук. В них диапазон воспроизведения дифференцируется на несколько частей, при этом динамики выступают по отдельности, то есть не мешают друг другу. Звуковой ряд в такой конструкции делится по частотам, что делает установку сложнее, да и стоит она дороже. Зато качество и объем звучания в такой системе на высоте.

Как и где располагать?

При построении домашней акустической системы достаточно просто развести по сторонам левую и правую колонки на определенном расстоянии друг от друга. В машине такое не прокатит. Чистый звук зависит не только от качества оборудования, но и от того, насколько правильно оно установлено. Подключение динамика в авто нужно выполнять в соответствии с рядом правил:

динамики должны выноситься вперед и как можно дальше;
колонки с разными частотами ставятся близко друг к другу - так звучание будет цельным и согласованным.

Чтобы исключить вибрации и улучшить звук, система должна крепиться очень прочно. Дверные динамики обязательно нужно шумоизолировать - это предотвратит дребезжание дверей и сведет к минимуму возможный плохой звук.

Очень часто располагается сзади динамик (задние автоколонки) - в этом случае расстояние между динамиками и сабвуфером должно быть достаточным. В оптимальном варианте колонки лучше монтировать в задние двери, а сабвуфер ставить в багажник. Если динамики работают на средних и высоких частотах, их стоит ставить в передней части автомобиля. Высокочастотные колонки можно ставить рядом с зеркалами или на нижней части стойки кузова. В целом же определить лучшее местоположение можно исключительно экспериментальным путем в зависимости от особенностей самой системы и автомобиля.

Высокие частоты: в чем особенности?

Чтобы создать качественную аудиосистему в автомобиле, нужно продумать такое ее размещение, чтобы воспроизводились все частоты звукового диапазона. А для этого используются низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные динамики для авто. Причем без последних в системе не обойтись, так как качество воспроизведения будет ухудшаться. Высокочастотные динамики по-другому называются твитерами, и выбирать их нужно в соответствии с рядом характеристик: диапазоном воспроизводимых частот, мощностью, импедансом.

ВЧ-динамик в идеале нужно ставить на переднюю стойку. При этом важно расположить его с определенным углом, чтобы обеспечивалась достаточная ширина сцены. Чаще всего оба динамики ВЧ смотрят друг на друга, но все-таки нужно экспериментировать и тем самым подбирать оптимальный вариант звучания. А теперь предлагаем оценить несколько моделей колонок, которые пользуются спросом у покупателей.

Лучшие среди коаксиальных: Morel Tempo Coax 6

На основе этих колонок можно создать двухполосную коаксиальную систему, которая будет обладать уникальными свойствами. Твитер можно развернуть на угол в 20 градусов, что дает возможность обеспечить комфортное для слуха звучание. ВЧ-колонка обладает мягким куполом и низким уровнем резонанса, поэтому звучит в широком диапазоне частот. Среди положительных моментов данной системы можно выделить сбалансированность звука, высокие показатели мощности, отсутствие искажений, но на низких частотах недостаточно бархата.

Pioneer TS-1339

Многие пользователи отмечают, что это лучшие Данная система строится на типоразмере колонки 13 см, поэтому ее можно устанавливать в посадочных местах большинства моделей авто. Для изготовления диффузора использован качественный полипропилен. Колонки работают с чистым звуком и мягкими басами без искажений. Для автомобилистов, которые не предъявляют серьезных требований к звуку, это наиболее подходящие по цене и качеству автомобильные динамики.

JBL GTO-938

Колонки для автомобиля этой марки обладают высокой чувствительностью. Благодаря овальной форме они отлично смотрятся в салоне. Впечатляющая сила звука - основное отличие данного прибора. Среди плюсов можно отметить сбалансированность высоких и низких частот, стильное оформление и качественное исполнение.

Лучшие среди компонентных

Если нужна полноценная предлагаем вам оценить Morel Tempo 6. В конструкции два твитера, два кроссовера, основные динамики и дополнительные чаши, к которым крепятся твитеры. Комплект отличается качественной сборкой и отличными техническими параметрами, за счет которых обеспечивается комфортный детальный звук и на низких, и на высоких частотах.

Focal Performance PS 165 - это шикарная акустическая система, которую можно использовать как фронтальные колонки. Данная марка всегда предлагает системы, которые поражают традиционно выдающимся звучанием, насыщенным и сбалансированным звуком.

Среди лучших корпусных колонок можно отметить Mystery MJ 105BX: при доступной стоимости (а этот бренд всегда предлагает доступные по цене приборы) они имеют хорошие технические данные и отличную звуковую панораму. Покупатели ценят эти приборы за компактность и простоту установки.

Что же выбрать?

Специалисты советуют: прежде чем купить колонки, сначала определитесь, какую вы хотите акустическую систему и какого она должна быть размера. От первого фактора зависит качество звука, от второго - монтаж системы. Даже самые недорогие акустические системы способны обеспечить салон качественным и чистым звуком.

Если же вам по душе действительно мощное и безупречное звучание, то не поскупитесь и выбирайте мощные акустические системы.

Что касается места установки колонок в автомобиле, тут придется экспериментировать, чтобы найти подходящий вам вариант.

Похожие статьи: