Как измерить размер динамика
Автозвук: как правильно определить размер динамика
Задумались над сменой акустики в вашем автомобиле, но не знаете, подойдут ли новые динамики по размеру? На самом деле все не так сложно, как кажется на первый взгляд. В подавляющем большинстве случаев динамики, даже штатные, имеют стандартные размеры, пишут Pioneer Russia в Facebook.
Специалисты отмечают, что самые популярные «калибры» – это 10 см (4 дюйма), 13 см (5,25 дюймов), 16,5 см (6,5 дюймов) и овальные динамики в размере 6х9 дюймов. Есть, конечно, менее распространенные вроде 6-дюймовых или 4х7 дюймов, но они встречаются гораздо реже.
Чтобы определить калибр динамиков в вашем автомобиле, достаточно снять панель, чтобы добраться до них. При этом нужно помнить, что размер определяется не по диаметру диффузора, а по внешнему диаметру самого динамика. Мерить всё с точностью до миллиметра не нужно, ведь калибр динамиков – величина номинальная, физические размеры могут немного отличаться. Определив этот размер, можно смело выбирать новые акустические системы.
Типоразмер динамиков обычно отражается в названии модели. В акустических системах Pioneer, например, TS-G1021F – это 10-сантиметровые динамики, а TS-G1320F – это 13 см. Что касается размера 16,5 см (6,5 дюймов), то иногда в названиях могут фигурировать цифры 65, 165 или 17. Это означает, что при стандартном посадочном размере динамик имеет увеличенный диффузор, а значит, при прочих равных имеет выше чувствительность и увереннее работает на нижних частотах. Как, например, Pioneer TS-A1733I.
"И последний момент. Выбирая для замены новые акустические системы, обратите внимание на отверстия для крепления динамиков. Во многих моделях Pioneer имеется универсальный набор отверстий, который позволяет без проблем поставить динамики в большинство штатных мест. Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму. Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему", отмечают эксперты.
Как узнать размер динамика
Задумались над сменой акустики в вашем автомобиле, но не знаете, подойдут ли новые динамики по размеру? На самом деле все не так сложно, как кажется на первый взгляд. В подавляющем большинстве случаев динамики, даже штатные, имеют стандартные размеры, пишут Pioneer Russia в Facebook.
Специалисты отмечают, что самые популярные «калибры» – это 10 см (4 дюйма), 13 см (5,25 дюймов), 16,5 см (6,5 дюймов) и овальные динамики в размере 6х9 дюймов. Есть, конечно, менее распространенные вроде 6-дюймовых или 4х7 дюймов, но они встречаются гораздо реже.
Чтобы определить калибр динамиков в вашем автомобиле, достаточно снять панель, чтобы добраться до них. При этом нужно помнить, что размер определяется не по диаметру диффузора, а по внешнему диаметру самого динамика. Мерить всё с точностью до миллиметра не нужно, ведь калибр динамиков – величина номинальная, физические размеры могут немного отличаться. Определив этот размер, можно смело выбирать новые акустические системы.
Типоразмер динамиков обычно отражается в названии модели. В акустических системах Pioneer, например, TS-G1021F – это 10-сантиметровые динамики, а TS-G1320F – это 13 см. Что касается размера 16,5 см (6,5 дюймов), то иногда в названиях могут фигурировать цифры 65, 165 или 17. Это означает, что при стандартном посадочном размере динамик имеет увеличенный диффузор, а значит, при прочих равных имеет выше чувствительность и увереннее работает на нижних частотах. Как, например, Pioneer TS-A1733I.
«И последний момент. Выбирая для замены новые акустические системы, обратите внимание на отверстия для крепления динамиков. Во многих моделях Pioneer имеется универсальный набор отверстий, который позволяет без проблем поставить динамики в большинство штатных мест. Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму. Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему», отмечают эксперты.
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.
Как измерить диаметр динамика авто
Задумались над сменой акустики в вашем автомобиле, но не знаете, подойдут ли новые динамики по размеру? На самом деле все не так сложно, как кажется на первый взгляд. В подавляющем большинстве случаев динамики, даже штатные, имеют стандартные размеры, пишут Pioneer Russia в Facebook.
Специалисты отмечают, что самые популярные «калибры» – это 10 см (4 дюйма), 13 см (5,25 дюймов), 16,5 см (6,5 дюймов) и овальные динамики в размере 6х9 дюймов. Есть, конечно, менее распространенные вроде 6-дюймовых или 4х7 дюймов, но они встречаются гораздо реже.
Чтобы определить калибр динамиков в вашем автомобиле, достаточно снять панель, чтобы добраться до них. При этом нужно помнить, что размер определяется не по диаметру диффузора, а по внешнему диаметру самого динамика. Мерить всё с точностью до миллиметра не нужно, ведь калибр динамиков – величина номинальная, физические размеры могут немного отличаться. Определив этот размер, можно смело выбирать новые акустические системы.
Типоразмер динамиков обычно отражается в названии модели. В акустических системах Pioneer, например, TS-G1021F – это 10-сантиметровые динамики, а TS-G1320F – это 13 см. Что касается размера 16,5 см (6,5 дюймов), то иногда в названиях могут фигурировать цифры 65, 165 или 17. Это означает, что при стандартном посадочном размере динамик имеет увеличенный диффузор, а значит, при прочих равных имеет выше чувствительность и увереннее работает на нижних частотах. Как, например, Pioneer TS-A1733I.
«И последний момент. Выбирая для замены новые акустические системы, обратите внимание на отверстия для крепления динамиков. Во многих моделях Pioneer имеется универсальный набор отверстий, который позволяет без проблем поставить динамики в большинство штатных мест. Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму. Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему», отмечают эксперты.
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.
Виды акустических систем
Перед тем, как выбрать колонки 10, 13 или 16 см для авто, давайте разберемся в том, какие существуют типы акустических систем и чем они отличаются между собой.
На сегодняшний день различают три основных вида акустических систем:
- широкополосная;
- коаксиальная;
- компонентная.
Такой порядок выбран не случайно – именно в соответствии с ним акустика растет по качеству воспроизведения, сложности монтажа и, разумеется, стоимости. В широкополосном варианте воспроизведением всего диапазона частот занимается один динамик. По факту этого хватает только для прослушивания новостей на радиостанции либо включения негромкого фона во время езды. В настоящее время большая часть автомобильных производителей оборудуют свои транспортные средства таким типом акустики еще при производстве.
Колонки ArtSound в машину
Если вы цените по-настоящему хороший звук, то для его получения такую акустику можно заменить на коаксиальную, что дословно означает – соосную. В этому случае могут использоваться несколько колонок по 13, 10, 16 см или других размеров, установленных на одной оси. Диапазон частот, воспроизводимых аудиосистемой, распределяется на низкий, средний и высокий. Чтобы звучание было более качественным, для отдельных диапазонов применяются разные устройства.
В общей сложности таких колонок по 13, 10 или 20 см может быть установлено до пяти штук (но не менее двух), но в большинстве случаев в отечественных авто используется трехполосная система. То есть если размер колонки составляет 13 сантиметров и она является самой большой среди остальных, то это будет низкочастотное устройства. А перед его диффузором должны быть вмонтированы средне- и высокочастотные динамики. Именно благодаря разделению диапазон воспроизводимых частот в общем увеличивается, при этом качество звука повышается.
Следует учесть, что качеству звука в целом способствует правильное разделение каналов, а также отсутствие искажений. Что касается разделения каналов, то за это отвечает специальный элемент кроссовер, представляющий собой фильтр, в котором может находиться от 1 до 4 ступеней. В более простых акустических системах кроссоверы устанавливаются в сами колонки для автомобиля. Если система сама по себе более качественная, в ней будет использоваться внешний кроссовер, который выглядит как блок, и в некоторых случаях с его помощью можно осуществлять регулировку сигналов.
Колонка, установленная на стойке и пищалка
Что касается компонентных вариантов, то в них звуковой ряд аналогичным образом делится по частотам, только в этом случае колонки разбросаны по пространству, все они устанавливаются отдельно. Разумеется, это значительно увеличивает сложность, а также цену монтажа, но тем не менее, в конечном итоге можно добиться практически идеального и объемного звучания. Компонентные системы широко используются среди ценителей качественного звука.
Чтобы обеспечить самое громкое и, что немаловажно, качественное проигрывание низких диапазонов, ни один из этих типов систем не подходит. Для обеспечения качественного звучания низких частот могут использоваться только сабвуферы. Этот тип устройств относится к тыловой акустике, обычно сабвуферы устанавливаются в багажнике.
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.
Какие бывают динамики?
Сразу же нужно сказать – не важно, какой формы автомобильные динамики установлены в машину – круглые либо овальные – качество определяет только их габариты. Типоразмеры устройств представляют собой стандарт, определяющий их габариты. В основном на современных машинах размеры громкоговорителей, которые могут быть установлены, штатные – на 10 см, 13 см или 16 см. Задние полки автомобилей обычно оборудованы разъемами под установку овальных колонок размером 15х23 см.
Четыре колонки с разными диаметрами
Если диагональ громкоговорителя будет более высокой, он сможет лучше проигрывать низкие частоты. В целом размер системы во многом зависит от размера низкочастотной колонки, поскольку она, как сказано ранее, является самой большой во всей системе.
- Если фронтальные громкоговорители имеют размер 10 см, то они смогут воспроизводить звуки частотой от 120 герц;
- при габаритах колонок 13 см будет хорошее качество воспроизведения звуков от 100 Гц;
- при габаритах 16 см устройство сможет воспроизводить звуки от 80 Гц.
Какой размер является оптимальным?
Если в вашем автомобиле установлена фронтальная акустика, то для нее оптимально использовать 16-сантиметровый динамик. Данный диаметр позволит добиться хорошего звучания с низким басом. Как правило, колонки с таким диаметром без проблем устанавливаются в машине, но в некоторых случаях место для установки может быть меньшим. На практике эту проблему вполне можно решить своими силами или обратившись за помощью к специалистам в инсталяционный центр. Необходимо только увеличить немного размер штатного места для монтажа громкоговорителя (автор видео – URAL Sound Russia – Официальный канал).
Стоит учитывать и одну основную особенность, которой многие наши соотечественники пренебрегают, в частности, речь идет о различиях между моделями одной линейки. Речь идет о моделях колонок, характеризующихся усовершенствованными техническими особенностями. Следует отметить, что стоимость разных моделей может не особо различаться.
Если ваше транспортное средство оснащено трехкомпонентной акустикой, то наиболее оптимальным вариантом будет использование 20-сантиметровых динамиков. Они особенно подходят для воспроизведения средних диапазонов частот, что обусловлено их габаритами. Однако именно габариты – это основная проблема, по которой могут возникнуть сложности в плане установки громкоговорителей, особенно в передней части авто. Не так часто, но все же используются такие динамики и для двухкомпонентных акустических систем, в этом случае нужно учитывать, что качество проигрывания средних частот оставляет желать лучшего. Как показывает практика, 20-сантиметровые колонки наиболее оптимально подходят для систем, в которых нет саба.
Если говорить о размере громкоговорителей 13 см, то они отлично подойдут для монтажа в машину с фронтальной системой. При чем использовать громкоговорители на 13 см лучше всего как тыловое устройства. Если в салоне транспортного средства мало места, то колонки на 13 см можно применять для обустройства фронтальной системы, но это может привести к слишком ограниченному басу (автор видео – LOUD SOUND).
В коаксиальной акустике на заднюю полку можно установить динамики с габаритами 15х23 см, такие размеры позволяют обеспечить наиболее глубокие низкие частоты. Но следует отметить, что устройства такого типа имеют определенные недостатки, в частности, само качество коаксиального исполнения будет низкое, тем более, у водителя не будет возможности поменять сабвуфер. И хотя такая колонка может выдавать глубокий бас, он будет не полноценным и не чистым, чего уж говорить о сбалансированном тональном звучании. Если вам нравится хороший визуальный эффект, то в принципе, в продаже можно найти колонки овальных размеров, которые позволят его обеспечить. Однако в этом случае остро стоит проблема выбора, поскольку вариантов не так много.
Если вы не хотите использовать штатную акустику из-за ее низкого качества, но при этом у вас нет возможности переделать место для монтажа хороших динамиков, выход есть. К примеру, можно установить овальные колонки, размер которых составляет 13х18 см. Что касается 10-сантиметровых динамиков, то мы не рекомендуем нашим пользователям «вестись» на рекламу.
Часто производители рекламируют этот товар как качественный, позволяющий добиться лучшего звучания, но по факту это далеко не так. Устройства такого типа, как бы их не рекламировали, характеризуются низким качеством воспроизведения в целом и уж тем более, плохим басом. Так что если вы приобретаете такие колонки, акустику в своем автомобиле необходимо оборудовать дополнительной низкочастотной поддержкой. К примеру, можно использовать так называемые мидбасовые устройства, монтировать которые оптимальней всего в передней части салона.
Разумеется, по стоимости колонки небольших размеров всегда будут стоить меньше, в отличие от остальных. Однако, если вы хотите добиться хорошего звучания, то при покупке следует смотреть только на качество динамиков, а не на их стоимость. Часто автовладельцы, пытаясь сэкономить, в конечном итоге получают низкокачественную акустику, которая не может воспроизводить качественный звук при большой громкости.
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.
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.
Виды акустических систем
Перед тем, как выбрать колонки 10, 13 или 16 см для авто, давайте разберемся в том, какие существуют типы акустических систем и чем они отличаются между собой.
На сегодняшний день различают три основных вида акустических систем:
- широкополосная;
- коаксиальная;
- компонентная.
Такой порядок выбран не случайно – именно в соответствии с ним акустика растет по качеству воспроизведения, сложности монтажа и, разумеется, стоимости. В широкополосном варианте воспроизведением всего диапазона частот занимается один динамик. По факту этого хватает только для прослушивания новостей на радиостанции либо включения негромкого фона во время езды. В настоящее время большая часть автомобильных производителей оборудуют свои транспортные средства таким типом акустики еще при производстве.
Колонки ArtSound в машину
Если вы цените по-настоящему хороший звук, то для его получения такую акустику можно заменить на коаксиальную, что дословно означает – соосную. В этому случае могут использоваться несколько колонок по 13, 10, 16 см или других размеров, установленных на одной оси. Диапазон частот, воспроизводимых аудиосистемой, распределяется на низкий, средний и высокий. Чтобы звучание было более качественным, для отдельных диапазонов применяются разные устройства.
В общей сложности таких колонок по 13, 10 или 20 см может быть установлено до пяти штук (но не менее двух), но в большинстве случаев в отечественных авто используется трехполосная система. То есть если размер колонки составляет 13 сантиметров и она является самой большой среди остальных, то это будет низкочастотное устройства. А перед его диффузором должны быть вмонтированы средне- и высокочастотные динамики. Именно благодаря разделению диапазон воспроизводимых частот в общем увеличивается, при этом качество звука повышается.
Следует учесть, что качеству звука в целом способствует правильное разделение каналов, а также отсутствие искажений. Что касается разделения каналов, то за это отвечает специальный элемент кроссовер, представляющий собой фильтр, в котором может находиться от 1 до 4 ступеней. В более простых акустических системах кроссоверы устанавливаются в сами колонки для автомобиля. Если система сама по себе более качественная, в ней будет использоваться внешний кроссовер, который выглядит как блок, и в некоторых случаях с его помощью можно осуществлять регулировку сигналов.
Колонка, установленная на стойке и пищалка
Что касается компонентных вариантов, то в них звуковой ряд аналогичным образом делится по частотам, только в этом случае колонки разбросаны по пространству, все они устанавливаются отдельно. Разумеется, это значительно увеличивает сложность, а также цену монтажа, но тем не менее, в конечном итоге можно добиться практически идеального и объемного звучания. Компонентные системы широко используются среди ценителей качественного звука.
Чтобы обеспечить самое громкое и, что немаловажно, качественное проигрывание низких диапазонов, ни один из этих типов систем не подходит. Для обеспечения качественного звучания низких частот могут использоваться только сабвуферы. Этот тип устройств относится к тыловой акустике, обычно сабвуферы устанавливаются в багажнике.
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.
Какие бывают динамики?
Сразу же нужно сказать – не важно, какой формы автомобильные динамики установлены в машину – круглые либо овальные – качество определяет только их габариты. Типоразмеры устройств представляют собой стандарт, определяющий их габариты. В основном на современных машинах размеры громкоговорителей, которые могут быть установлены, штатные – на 10 см, 13 см или 16 см. Задние полки автомобилей обычно оборудованы разъемами под установку овальных колонок размером 15х23 см.
Четыре колонки с разными диаметрами
Если диагональ громкоговорителя будет более высокой, он сможет лучше проигрывать низкие частоты. В целом размер системы во многом зависит от размера низкочастотной колонки, поскольку она, как сказано ранее, является самой большой во всей системе.
- Если фронтальные громкоговорители имеют размер 10 см, то они смогут воспроизводить звуки частотой от 120 герц;
- при габаритах колонок 13 см будет хорошее качество воспроизведения звуков от 100 Гц;
- при габаритах 16 см устройство сможет воспроизводить звуки от 80 Гц.
Размеры и форма динамиков для машины
Наиболее популярными являются круглые динамики. Их размер указывается в сантиметрах или дюймах. Также существуют овальные колонки, размер диффузоров которых указывается в виде максимального и минимального диаметров (например, 23х15 см). От размеров динамиков зависит, с каким частотным диапазоном они справятся лучше всего. • Небольшие динамики до 13 см
способны хорошо воспроизводить только высокие частоты. Средние будут выражены меньше, но тоже нормально, а басы окажутся очень плоскими. •
Средний размер динамиков 15-18 см
— уже более приспособлен для басов, но это не сабвуфер, да и верхний диапазон будет звучать на них хуже. Поэтому такие динамики, как правило, или коаксиальные, с дополнительным маленьким динамиком «пищалкой» для высоких частот внутри, или компонентные — с таким же дополнительным излучателем, но устанавливаемым рядом. •
Динамики, диаметром больше 20 см
— это сабвуферы, предназначенные для объемного воспроизведения нижнего частотного диапазона (басов). С верхами они работать не умеют, но пресловутый бас, от которого «качает», а стекла вздрагивают — это именно заслуга сабвуфера. Чтобы добиться боагтого звучания и хорошего воспроизведения всех частот — следует использовать компонентные или коаксиальные динамики, а также дополнительные сабвуферы. С такой системой, при наличии хороших магнитолы и усилителя, можно насладиться музыкой форматов LoseLess.
Какой размер является оптимальным?
Если в вашем автомобиле установлена фронтальная акустика, то для нее оптимально использовать 16-сантиметровый динамик. Данный диаметр позволит добиться хорошего звучания с низким басом. Как правило, колонки с таким диаметром без проблем устанавливаются в машине, но в некоторых случаях место для установки может быть меньшим. На практике эту проблему вполне можно решить своими силами или обратившись за помощью к специалистам в инсталяционный центр. Необходимо только увеличить немного размер штатного места для монтажа громкоговорителя (автор видео – URAL Sound Russia – Официальный канал).
Стоит учитывать и одну основную особенность, которой многие наши соотечественники пренебрегают, в частности, речь идет о различиях между моделями одной линейки. Речь идет о моделях колонок, характеризующихся усовершенствованными техническими особенностями. Следует отметить, что стоимость разных моделей может не особо различаться.
Если ваше транспортное средство оснащено трехкомпонентной акустикой, то наиболее оптимальным вариантом будет использование 20-сантиметровых динамиков. Они особенно подходят для воспроизведения средних диапазонов частот, что обусловлено их габаритами. Однако именно габариты – это основная проблема, по которой могут возникнуть сложности в плане установки громкоговорителей, особенно в передней части авто. Не так часто, но все же используются такие динамики и для двухкомпонентных акустических систем, в этом случае нужно учитывать, что качество проигрывания средних частот оставляет желать лучшего. Как показывает практика, 20-сантиметровые колонки наиболее оптимально подходят для систем, в которых нет саба.
Если говорить о размере громкоговорителей 13 см, то они отлично подойдут для монтажа в машину с фронтальной системой. При чем использовать громкоговорители на 13 см лучше всего как тыловое устройства. Если в салоне транспортного средства мало места, то колонки на 13 см можно применять для обустройства фронтальной системы, но это может привести к слишком ограниченному басу (автор видео – LOUD SOUND).
В коаксиальной акустике на заднюю полку можно установить динамики с габаритами 15х23 см, такие размеры позволяют обеспечить наиболее глубокие низкие частоты. Но следует отметить, что устройства такого типа имеют определенные недостатки, в частности, само качество коаксиального исполнения будет низкое, тем более, у водителя не будет возможности поменять сабвуфер. И хотя такая колонка может выдавать глубокий бас, он будет не полноценным и не чистым, чего уж говорить о сбалансированном тональном звучании. Если вам нравится хороший визуальный эффект, то в принципе, в продаже можно найти колонки овальных размеров, которые позволят его обеспечить. Однако в этом случае остро стоит проблема выбора, поскольку вариантов не так много.
Если вы не хотите использовать штатную акустику из-за ее низкого качества, но при этом у вас нет возможности переделать место для монтажа хороших динамиков, выход есть. К примеру, можно установить овальные колонки, размер которых составляет 13х18 см. Что касается 10-сантиметровых динамиков, то мы не рекомендуем нашим пользователям «вестись» на рекламу.
Часто производители рекламируют этот товар как качественный, позволяющий добиться лучшего звучания, но по факту это далеко не так. Устройства такого типа, как бы их не рекламировали, характеризуются низким качеством воспроизведения в целом и уж тем более, плохим басом. Так что если вы приобретаете такие колонки, акустику в своем автомобиле необходимо оборудовать дополнительной низкочастотной поддержкой. К примеру, можно использовать так называемые мидбасовые устройства, монтировать которые оптимальней всего в передней части салона.
Разумеется, по стоимости колонки небольших размеров всегда будут стоить меньше, в отличие от остальных. Однако, если вы хотите добиться хорошего звучания, то при покупке следует смотреть только на качество динамиков, а не на их стоимость. Часто автовладельцы, пытаясь сэкономить, в конечном итоге получают низкокачественную акустику, которая не может воспроизводить качественный звук при большой громкости.
Оптимальные размеры динамиков
Выбор размера динамика заботит, как правило, автомобилистов. При сборке обычных колонок, будь то широкополосные или многополосные устройства, разницы нет практически никакой – просто нужно брать излучатели как можно большего размера. В случае с автомобилем же появляется ряд нюансов, начиная от размера гнезд под динамики и заканчивая особенностями конструкции салона, в котором только динамики определенного размера будут звучать так, как надо.
Как правило, для автомобиля выбирается сразу комплект динамиков, в который может входить либо набор широкополосных динамиков одинакового размера, которые остается лишь установить на соответствующих местах – в дверях, под приборной панелью, около заднего стекла и в багажнике. Впрочем, в багажном отделении обычно устанавливаются мощные сабвуферы или многополосные коаксиальные динамики – таким образом, это место является атрибутом качественной автомобильной акустической системы объемного звучания.
Именно в случае с многоканальной системой, способной прокачать целую улицу, на передний план выходит выбор правильного размера тех или иных динамиков. Излучатели какого размера следует выбирать для установки в том или ином месте салона автомобиля?
Фронтальные динамики
Конечно, первое, на что следует ориентироваться при выборе размера излучателя – это диаметр предназначенных для установки динамиков отверстий в салоне автомобиля. Если они стандарты, но оптимальным выбором станут излучатели диаметром 16,5 см (6,5”). Такие динамики не только без лишних движений встают в стандартные двери автомобиля, но и обеспечивают достаточно качественное звучание и полноценное раскрытие среднечастотной картины. Низкие частоты тоже звучат неплохо; кроме того, динамики такого размера не позволят басам из фронтальных колонок и заднего сабвуфера заметно различаться своими характеристиками.
Стоит отметить, что если места для установки рассчитаны на динамики меньшего размера, следует сначала поинтересоваться у специалистов, есть ли возможность расширения гнезд, а потом уже, если это невозможно, смотреть в сторону динамиков меньшего размера.
Следует иметь в виду, что не все 16,5-сантиметровые динамики схожи по своим характеристикам. Даже в пределах одного модельного ряда можно встретить излучатели, заметно отличные по своим свойствам. Так, в состав трехкомпонентных акустических систем часто включаются излучатели такого размера, рассчитанные на воспроизведение среднего басового диапазона. С одной стороны, это позволяет сделать звуковую картину в машине более богатой и без переплаты шагнуть в сторону акустики более высокого класса. С другой – улучшение глубины басов неизбежно ведет к ухудшению звучания среднечастотного диапазона. Это связано с тем, что для воспроизведения басов используется более толстая мембрана диффузора, которая не может вибрировать с достаточно высокой частотой. Соответственно, такие излучатели могут отставать от своих собратьев с обычными характеристиками – впрочем, это больше зависит от личных предпочтений пользователя.
Динамики для среднего баса
Улучшенный вариант басового звена трехкомпонентных акустических систем – 20-сантиметровые динамики. Такие крупные круглые и овальные динамики – не лучший вариант для автомобиля: они слишком широкие для установки в дверях, да и средние частоты у них, опять же, страдают. Но они могут стать отличной заменой сабвуферу, если специализированная низкочастотная колонка отсутствует. В домашних же акустических системах излучатели диаметром 20 см широко распространены и отлично проявляют себя.
Тыловые динамики
Тыловые динамики – необязательная часть акустической системы; обычно они применяются при создании имитации домашнего кинотеатра в мобильных условиях или для поддержки слишком слабых фронтальных излучателей. Если в вашем автомобиле есть потребность в установке задних динамиков, то лучшим выбором станут излучатели диаметром 13,5 см (5,25”).