Что такое двухполосный динамик
Двухполосная и трехполосная автомобильная акустика: Принципиальный выбор
Какой тип колонок выбрать в автомобиль — двухполосные с невысокой ценой покупки и весьма качественным звучанием в стесненных условиях автомобильного салона, или предлагаемые сегодня многими производителями акустики из Китая трехполосные динамики «с полным охватом акустических частот»? Такой выбор сегодня становится очень актуальным и востребованным для уже обладающих машинами автовладельцев и планирующих вскоре приобрести комфортное средство передвижения по городским улицам и загородным автомагистралям современных потребителей.
Попробуем систематизировать разрозненную и разбросанную по сети Интернет информацию в этом небольшом информационно-справочном материале, что поможет автолюбителям быстро и выгодно для себя решить вопрос с установкой автозвука в автомобиль — выбрать идеологически правильные и соответствующие персонифицированным запросам автомобильные колонки с охватом всех интересующих конкретного владельца а/м звуковых частот. И, что важно, без потери на качестве и встреч с откровенно мошенническими предложениями предпочитающих обманывать покупателей нечистоплотных продавцов и компаний-производителей акустических устройств.
Акустическая «полоса»
Что такое «полосность» динамика на человеческом языке? Количество акустических полос в колонке означает число независимых звуковоспроизводящих динамиков, смонтированных в одном корпусе. Если проще — это количество «мини-колонок» внутри одной большой колонки, предназначенных для воспроизведения «своего» спектра частот.
В двухполосной колонке 2 динамика. В трехполосной колонки их 3. Ошибиться почти невозможно.
Зачем колонке «полосы»
Ответ на этот вопрос находится в технической плоскости. Количество смонтированных в одном корпусе динамиков, характеризующееся «полосностью» акустики, соответствует спектру воспроизводимых при прослушивании музыки частот.
Двухполосные динамики имеют раздельные полосы для воспроизведения звуков разной частотности, как и трехполосные колонки. Необходимость такого разделения обусловлена особенностями человеческого слуха — человек способен воспринимать звуки из множества источников одновременно, «вычленяя» из общей акустической картины отдельные инструменты и вокал (голосовое воспроизведение) разных людей. Разделить звучание в различных частотных диапазонах «универсальные» динамики в однополосных системах не могут физически — одна-единственная мембрана вынужденно эмулирует разные частоты с неизменной потерей в качестве восприятия звуковой «информации».
Именно за качественное «деление» воспроизводимых звуковых дорожек с автоматическим разделением на частоты соответствующих диапазонов и отвечают независимые динамики в «многополосных» колонках.
Двухполосная акустика
Самые популярные на современном рынке двухполосные динамики имеют раздельные каналы для воспроизведения следующих частот:
В редких случаях двухполосная колонка не способна воспроизводить низкие частоты, что негативно отражается на возможностях звукоакустической системы — некоторые музыкальные жанры перестают звучать в соответствии с задумкой авторов произведения. В таких случаях приходится задумываться о монтаже отдельного звуковоспроизводящего устройства для низких и сверхнизких частот, получившего название «сабвуфер». По этой причине недостаточно хорошо разбирающиеся в акустике автомобилисты рекомендуют смотреть именно в сторону более «полосных» динамиков, о которых речь пойдет чуть ниже.
Трехколосная акустика
Обладающие тремя «полосами» трехполосные колонки выгодно отличаются от двухполосных «собратьев» более четким и явным разделением частот на:
То есть, в трехполосной системе удастся различить звуки в каждом частотном диапазоне за счет их более качественного и явного деления. Каждая «мини-колонка» в таком устройстве отвечает за «свою» частоту, обеспечивая лучшее качество звучания нужного частотного диапазона за счет:
С одной стороны, налицо приобретаемые владельцем такой звукосистемы преимущества — раздельное звучание частот с ярко выраженной акустической картинкой, однако у такого разделения есть существенный недостаток, применимый только в отношении автомобильного автозвука.
Сабвуфер против трехполосной акустики
Кажущееся идеальным и математически верным частотное деление акустического сигнала в 3-полосной акустике накладывает определенные ограничения для планирующего установить автозвук в авто владельца. Причин сразу несколько — трехполосные колонки:
Получается, что любое трехполосное акустическое устройство проиграет при прямом сравнении с упрощенной системой из двухполосных колонок и отдельного сабвуфера сразу по нескольким показателям:
Установить автозвук с 2-полосными динамиками и сабвуфером проще и выгоднее, чем и рекомендуют воспользоваться специалисты в сфере автоакустики. Звук с использованием хорошо подобранного пассивного, а лучше активного сабвуфера и грамотно установленных и с «правильной» мощностью двухполосных колонок будет чище и мелодичнее для всех расположившихся в машине людей — и для севших спереди водителя и пассажира, и для разместившихся на задних сиденьях друзей или членов семьи.
Вывод
Таким образом, можно сделать вполне закономерный вывод, который поможет автомобилисту выбрать акустику с нужным количеством полос в любимое авто без переплаты и дополнительных проблем.
Формула выбора достаточно проста:
1. Если требуется очень качественный автозвук — лучше купить и установить дорогие трехполосные динамики и отдельный сабвуфер;
2. Если необходимо сделать недорого, но качественно — стоит поставить двухполосные колонки с пассивным сабвуфером;
3. Если денег минимум — лучше обойтись однополосными предустановленными «твиттерами» для ВЧ, дополнив их недорогими 2-полосными динамиками с покрытием низких частот.
Сделать правильный и грамотный в техническом плане выбор помогут специалисты из расположенных в столице мастерских CarWorks, где удастся недорого установить автозвук в автомобиль с подбором наиболее подходящих и качественных комплектующих зарекомендовавших себя на российском рынке брендов.
Также при обращении к нам по предварительной записи в наиболее удобное время удастся:
Поделиться в соц. сетях
У владельцев машин достаточно часто при выборе в автомобиль автозвука возникает вопрос о том, какой.
Где лучше, проще и дешевле купить для автомобиля автозвук с установкой в полном комплекте —.
Акустическая двухполосная система и ее преимущества
2-ух полосная акустика в авто
Акустическая двухполосная система издавна пользуется огромной популярностью у автомобилистов, которые ценят хороший звук. Сегодня явным конкурентом этой акустики выступает трехполосная, но сторонники прежней системы все еще ее уважают и ни за что не собираются менять.
В чем же двухполосная акустическая система лучше и почему ее так любят, узнаем из этой статьи, где ко всему прочему, будет дана инструкция по быстрой ее установке в автомобиль.
Преимущества двухполосной акустики
Что такое двухполосная акустика
Двухополосная и трехполосная акустика – это практически одно и то же. И там, и там подразумевается использование сабвуфера, как важнейшего элемента, создающего определенные звуки.
Если в трехполосной системе мидбас и СЧ – динамики выполнены отдельно, то двухполосная акустика подразумевает их использование в одном динамике. Что касается ВЧ-динамика, то он в обеих системах выступает как отдельная единица.
Если преимуществом трехполосной системы называют лучшую звуковую сцену, то двухполосная акустика имеет множество других преимуществ:
Примечание. Как утверждают эксперты, идеальной акустикой можно было бы назвать однополосную систему, если бы та воспроизводила полную полосу частот 20-20 000 Гц.
В реальности этого достичь практически невозможно и по этой причине большинство современных акустических систем имеет две, а то и более головок, работающих в разных полосах частот.
Выбор 2-полосной акустики
Акустика двухполосная самому сделать выбор нелегко
Как известно, все типы полосной акустики разделяются на особые классы. В данном случае речь идет о компонентной и коаксиальной акустике.
Коаксиальная акустика
Компонентная акустика
Фронтальная и тыловая акустика
В автомобиле, как известно, еще принято ставить динамики в зависимости от направленности звука.
Фронтальная акустика:
Двухполосная акустика самому установить несложно
Преимущества фронтальной акустики:
Тыловая акустика
Как и говорилось выше, главное в автомобиле – это тыловая акустика. Что касается этой системы, то она будет выполнять роль дополнительного звукового эффекта.
Итак:
Тыловая акустическая система
Установка 2-полосной акустики
Схема акустической системы двухполосной
Итак, как стало понятным, полная установка 2-полосной акустики в автомобиль подразумевает использование ее и как спереди, так и сзади.
Примечание. Для установки в передние двери, желательно использовать динамики на 16 см.
Примечание. Стоит отметить, что сами по себе подиумы вряд ли обеспечат динамикам прочность. Поэтому отдельно для подиумов изготовляется доска или под ними ставятся специальные подкладки из ДСП или фанеры.
2-полосная акустика в дверь Мерседес
Примечание. Кроссовер можно установить рядом с дверной ручкой, ведь в это месте ему вполне свободно будет находиться (в зависимости от модели автомобиля).
Акустические системы: типы динамиков (часть 3)
Сохранить и прочитать потом —
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.
В первый раз, когда ИллСиб перешли от «вы как та девочка» к «вы — та девочка», ариекаи заметно вздрогнули. Эта до странности аппетитная ложь «вы есть» родилась из ставшей уже привычной для них правды «вы похожи». А за ней и противоположное утверждение о том, что их враги также похожи на меня, как они сами. Мы показали им, как легко их собственные аргументы превращают в лжецов их самих.
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.