Акустические системы: типы динамиков (часть 3)

Содержание:

Показать

Настройка усилителя | основы

Настройка усилителя для сабвуфера и остальной аудиосистемы может поставить новичка в тупик. Утонченная настройка — дело не простое и требует большого опыта или помощи профессионала.

На этой  странице мы разберем основные, базовые настройки — чтобы у вас ничего не сгорело, сабвуфер не пытался отыгрывать скрипку и все было на своих местах.

HPF / LPF (ФВЧ / ФНЧ)

Hight pass filter (HPF), он же фильтр высоких частот (ФВЧ) — отфильтровывает (отсекает) низкие частоты, оставляя высокие.

При настройке сабвуферного усилителя установите регулятор примерно на 20 Hz, чтобы отсечь инфразвук и не тратить энергию, так как вы все равно его не услышите. Для среднечастотных динамиков HPF выставляется в районе 80 Hz, чтобы убрать диапазон низких частот, для которого динамик не предназначен и не сможет его отыграть. Если у вас выделены отдельные каналы или даже отдельный усилитель для твиттеров (пищалок) — HPF выставляется в районе 3000 — 5000 Hz в зависимости от модели, что бы не спалить их.

Все приведенные цифры являются примерными, для получения более точных и безопасных значений изучите характеристики ваших динамиков!

HPF и LPF (полезная статья —(АЧХ) Амплитудно-частотная характеристика)

Low pass filter (LPF), он же фильтр низких частот (ФНЧ) — противоположен HPF и срезает верхние частоты, оставляя нижние.

Для сабвуферов устанавливается в районе 50-80 Hz в зависимости от типа оформления (ЗЯ, ФИ, и т.п.), чтобы отсечь частоты, для которых сабвуфер не предназначен. Аналогично и со среднечастотниками, для  них режьте в районе 1400-1600 Hz.

Если есть возможность, то можно  ограничить твиттеры на 20 000 Hz, но это не обязательно.

Gain Level

Gain (чувствительность) часто путают с громкостью, но это не совсем правильно.

Gain (гейн) — это регулировка входной чувствительности усилителя для согласования с магнитолой. Но не будем забираться в дебри и рассмотрим эту настройку с точки зрения полезной для пользователя.

Иногда значение Вольт (V)  указанное на регуляторе может ввести в заблуждение. Дело в том, что чувствительность измеряется в Вольтах. Чем меньше V — тем выше чувствительность — тем громче будет играть динамик и наоборот.

Для начала будет полезно посмотреть понятое видео про то, как работает гейн на усилителе:

Настройка гейна на слух (1 способ)

Имея хорошее сабовое звено, не пользуйтесь эквалайзером и различными басовыми улучшайзерами, забудьте про bassboost на усилителе — поэтому перед настройкой гейна проверьте чтобы все это было отключено! 

Установите регулятор на минимум и включите музыку, которую вы обычно слушаете. Прибавляйте громкость магнитолы на 3/4 от максимума, услышав искажения в звучании саба раньше — остановитесь и убавьте громкость на пару делений. Переходите к усилителю. Попросите помощника медленно прибавлять регулятор гейна до появления новых искажений, а услышав их, остановите вращение и убавьте на 10 %.

Настройка гейна на слух (2 способ)

Если вы не доверяете своему слуху и боитесь во время не услышать изменения, тогда воспользуйтесь более точным способом — с помощью синусов.

Если вы настраиваете сабвуфер, то используйте 40 Гц, в случае если ваш корпус настроен выше 40 Гц или у вас закрытый ящик, тогда берите 50 Гц, (скачать синусы в разделе Загрузки). Для настройки гейна для усилителя мидбаса возьмите 315 Гц.

Синус или тон (в нашем случае) — тоновый сигнал определенной частоты, изменения в звучании которого вы легко услышите

Установите гейн на минимум, включите ваш синус и прибавляйте громкость магнитолы. При изменении звучания тонового сигнала остановитесь и убавьте на пару делений (выставьте ограничение максимальной громкости на это значение, если в вашей магнитоле есть такая функция). Переходите к усилителю. Аналогично первому способу прибавляйте гейн. При изменении звучания остановитесь и убавьте на 10%.

Настройка гейна с помощью мультиметра или осциллографа

Настройка уровня гейна с помощью приборов является грамотным и точным согласованием. При этом не напрягается ни динамик ни ваши уши. Подробно о такой настройке показано в видео на нашем Ютуб канале:

Обратите внимание, что при настройке с помощью мультиметра вы должны быть уверены в мощности, заявленной производителем усилителя.

Subsonic

Subsonic — это тот же фильтр высоких частот (HPF) на сабовых усилителях (часто на моноблоках) — отрезает инфразвук. Устанавливайте его примерно на 20 Hz.

Bassboost

Bassboost — повышает громкость на определенной частоте, как правило это 40-45 Hz.

При использовании басбуста шанс спалить сабвуфер резко повышается, так как клипп наступает значительно раньше. В большинстве случаев bassboost не нужен и  если вы новичек, то просто примите правило «Басбуст не трогать!»

Опытными людьми он может использоваться для увеличения полки АЧХ, чтобы вытянуть провалы в определенных частотах, но это уже глубокие настройки и эффект не всегда оправдает риск.

X-over

X-over — переключатель фильтров. Присутствует в случае, когда у усилителя не предусмотрена регулировка для каждого фильтра в отдельности. HPF — режет снизу, LPF — режет сверху, Full / Flat — фильтры отключены.

Регулятор фазы (Phase)

Регулятор фазы — является частью углубленной настройки — меняет фазу динамика. Бывает фиксированный переключатель 0 / 180° и регулятор 0° — 180°. Читайте отдельную тему: Фаза сабвуфера — правильная настройка.

Master/Slave

Этот переключатель используется при мостовом подключения моноблоков. Master устанавливается на усилителе, к которому подходят RCA («тюльпаны») от магнитолы, Slave ставится на подсоединяемом моноблоке.

Видео

Читать еще:

Полезный материал? Поделитесь, если так:

Именно в таких случаях люди стараются поменять звуковое оснащение. Как же выбрать лучшие среднечастотные динамики для автомобиля? Рассмотрим их виды и представим обзор популярных моделей.

Виды акустики для машины

Все системы акустики подразделяются на два вида: компонентные и коаксиальные. Устройства коаксиальные просты и легки в монтаже, дешевле по стоимости. Такие устройства не сложно подключить и настроить. Такие системы классифицируют по их диапазонам. Для каждого диапазона предусмотрен соответствующий динамик. Обычно коаксиальная аппаратура заключается в одной колонке.

Компонентная акустика отличается отдельным расположением колонок. При грамотной установке подобная система дает отличный звук. Цена компонентного оборудования выше, но и отличие в звуковом качестве колоссальное. Если нет желания затрачивать средства полностью за комплект, можно купить динамики по отдельности. Средние и низко частотные колонки стоят меньше, чем высоко частотные.

Популярные среднечастотные динамики

По типоразмерам звуковые системы классифицируются на 10, 13, 15, 16, 20, 23 см. Что это означает? Все просто: стандарт, определяющий размеры колонок. Во многих автомобилях предусмотрены места штатные для круглых колонок 10-ти, 13-ти или 16-ти см. Либо под овальные 15-ти и 23-х см. Громкоговоритель измеряется диаметром. И чем он больше, тем лучше звуковое воспроизведение.

HERTZ

Известный итальянский бренд. Многие автолюбители предпочитают такие модели. Это среднечастотные динамики 10 см. дают высококачественное звучание. При этом просты при установке и подключении. Херц — однополосная каустическая техника. С номинальной мощностью в 75 Вт. и максимальной 150 Вт. Отлично проигрывают высокую частотность независимо от углов их размещения в салоне.

MOREL

Среднечастотные, современные модели. Расширяет диапазон частоты и звучания в авто. Резонансная частота хорошего качества. Эти модели с новой, увеличенной системой вентиляции. Звук колонок завораживает слушателей. И многие, кто попробовал такую акустику, считает, что Морель — лучшая из всех. Среднечастотная динамика неповторима, и ощущается присутствие исполнителя.

SWAT SP

Эти модели продаются размерами от 15 до 23 см. То есть, можно приобрести 16 и 20 см. Кому что нравится. Прекрасная звуковая чувствительность. Не сложная установка и подключение. Номинальная мощь 200 Вт. Максимальная 500 Вт.

Обладает отличными техническими характеристиками соизмеримыми с высокой ценой оборудования. Для очень требовательных потребителей «Сват» — то, что удовлетворит все запросы.

KICX

Высококачественное, среднечастотное оборудование 16 см. На самом деле колонки немного больше: 16,7 см. Детали акустики изготовлены из качественных материалов, придающих надежность установке. Диффузор из целлюлозы, пропитанной сильнейшими влагозащитными средствами. Это помогает сохранять колонки долгие годы.

Корзинка выполнена из пластика штампованного. Подвес из очень плотной ткани. Согласно отзывам водителей, это удачное, конструктивное решение для любых моделей авто. Подключить и настроить аппаратуру не сложно. Максимальная мощь 300 Вт. Номинальная 150 Вт.

PIONEER

Одна из лучших марок техники. Пионер давно зарекомендовал себя на авто рынках. Такие модели можно приобрести разных размеров: среднечастотные динамики 16 см., 20, 13. Рассмотрим на примере одной модели — TS-A20131.

Это среднечастотные динамики 20 см. Трехполосная, коаксиальная звуковая система. Номинальная мощность 80 Вт. Максимальная 500 Вт. Пионер славится громкими, отличными басами, превосходным качеством и долговечностью.

SOUNDMAX

Модели по низкой стоимости (до 1000 рублей за комплект). Звуковая система на любителя. Это среднечастотные динамики 13 см. с невысокими басами. Но, многие автолюбители считают это плюсом. А если подсоединить среднечастотные колонки в качественной магнитоле, то можно достичь высокого звучания.

Некоторые исправляют ситуацию шумоизоляцией двери в авто. Радует комплектация системы: в наборе есть все необходимое для грамотного подключения, даже несмотря на низкую цену.

ALPINE

Известный бренд в сфере автопрома. Техника качественной сборки. Полностью укомплектована крепежами. Легкая установка и настройка. Единственный минус — отсутствие схемы подключения в комплекте. Но это никто не считает страшным. Так ка существует официальный сайт техники «Альпин», предлагающий все необходимые схемы и руководства. Страна — производитель Китай. Но это не умаляет качественных характеристик товара.

Секреты грамотного подключения

Профессиональные установщики технического оборудования пользуются множеством способов, чтобы сделать звучание в салоне высококлассным. Грамотное монтирование динамиков в салон — одно из важнейших условий. Практически во всех современных машинах есть места, специально предназначенные для колонок.

Важно учитывать, что дребезжащие двери могут испортить звук даже самого дорогостоящего оборудования. Поэтому, если в салоне прослушиваются стуки, скрипы и дребезжание, это необходимо исправлять.

Чтобы со среднечастотных динамиков исходил идеальный звук, важно правильно распределить колонки в штатных местах. Рекомендуется устанавливать их по дальше от слушателей. Тогда звучание не будет «долбить» по ушам.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Продолжение следует…

Другие материалы цикла «Акустические системы»:

Акустические системы: поговорим о звуке (часть 1)

Акустические системы: строение динамика (часть 2)

Используемые источники:

• https://doctorbass.ru/znaniya/nastroyka/kak-nastroit-usilitel-gain-lpf-hpf/
• http://1avtozvuk.ru/dinamiki/srednechastotnye-dinamiki
• https://stereo.ru/to/elwbt-akusticheskie-sistemy-tipy-dinamikov-chast-3