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.

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

Взято с сайта журнала "Автозвук"

Контекст

В предыдущей части нашего разговора выяснилось, чем хороши различные типы акустического оформления и чем плохи. Казалось бы, теперь "цели ясны, за работу, товарищи.." Не тут-то было. Во-первых, акустическое оформление, в которое не установлен собственно динамик - всего лишь с той или иной степенью тщательности собранная коробка. А зачастую и собрать-то ее нельзя, пока не будет определено, какой динамик окажется в нее установлен. Во-вторых, и в этом главная потеха в проектировании и изготовлении автомобильных сабвуферов - характеристики сабвуфера немногого стоят вне контекста характеристик, хотя бы самых основных, автомобиля, где он будет работать. Есть еще и в-третьих. Мобильная акустическая система, одинаково приспособленная для любой музыки - редко достигаемый идеал. Грамотного установщика можно узнать обычно по тому, что, "снимая показания" с клиента, заказывающего аудиоустановку, он просит принести образцы того, что клиент будет слушать на заказанной им системе после ее завершения.

Как видно, факторов, влияющих на решение - очень много и свести все к простым и однозначным рецептам нет никакой возможности, что и превращает создание мобильных аудиоустановок в занятие сильно родственное искусству. Но некоторые общие ориентиры наметить все же можно.

Цифирь

Робких, ленивых и гуманитарно образованных спешу предупредить - формул практически не будет. Покуда возможно, попытаемся обойтись даже без калькулятора - забытым методом устного счета.

Сабвуферы - единственное звено автомобильной акустики, где измерение гармонии алгеброй - дело небезнадежное. Прямее скажу - без расчета спроектировать сабвуфер просто немыслимо. В качестве же исходных данных для этого расчета выступают параметры динамика. Какие? Да уж не те, которыми вас гипнотизируют в магазине, будьте уверены! Для расчета, даже самого приблизительного, характеристик низкочастотного громкоговорителя требуется знать его электромеханические параметры, которых - тьма. Это и резонансная частота, и масса подвижной системы, и индукция в зазоре магнитной системы и еще по меньшей мере два десятка показателей, понятных и не очень. Расстроены? Неудивительно. Так же расстроены оказались лет около двадцати назад два австралийца - Ричард Смолл и Невил Тиль. Они предложили вместо гор цифири использовать универсальный и довольно компактный набор характеристик, увековечивший, вполне заслуженно, их имена. Теперь, когда вы увидите в описании динамика таблицу, озаглавленную Thiel/Small parameters (или просто T/S) - вы знаете, о чем речь. А если такой таблицы вы не найдете - переходите к следующему варианту - этот - безнадежен.

Минимальный набор характеристик, которые вам понадобится выяснить - это:

Собственная резонансная частота динамика Fs

Полная добротность Qts

Эквивалентный объем Vas.

В принципе, есть и другие характеристики, которые полезно было бы знать, но этого, в общем-то, хватит. (сюда не включен диаметр динамика, поскольку его и так видно, без документации.) Если хотя бы одного параметра из "чрезвычайной тройки" нехватает, дело - швах. Ну а теперь - что все это означает.

Собственная частота - это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется - динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик - массы подвижной системы и жесткости подвески. Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса - помеха. Для ориентира: низкая - это 20 - 25 Гц. Ниже 20 Гц - редкость. Выше 40 Гц - считается высокой, для сабвуфера.

Полная добротность. Добротность в данном случае- не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор - источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это - как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе.

Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами - у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.

Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием - не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это - снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно…С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это - подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов - целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической. Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном - центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10 - 15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности. Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика - это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки - максимальны. Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически - ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их - батареи тормозных сопротивлений на крыше.

Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный - почему нет?…

Базовые понятия - низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 - 0,35; высокой - больше 0,5 - 0,6.

Эквивалентный объем. Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе "акустического подвеса".

У нас их иногда называют "компрессионными", что неправильно. Компрессионные головки - это совсем другая история, связанная с применением в роли акустического оформления рупоров.

Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором веновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик. То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема.

Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. Аргумент из репертуара комнаты в конце школьного коридора "а у меня больше" здесь надо применять осмотрительно.

У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем - диаметром диффузора и той же жесткостью.

В результате возможна такая ситуация. Предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого - наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.

Итак, установив, что означают жизненно важные параметры, начнем наконец выбирать суженого. Модель будет такая - считаем, что вы определились, на основе, скажем, материалов предыдущей статьи этой серии, с типом акустического оформления и теперь надо выбрать для него динамик из сотен альтернатив. Освоив этот процесс, обратный, то есть выбор подходящего оформления под выбранный динамик, дастся вам без труда. В смысле - почти без труда.

Закрытый ящик

Как было сказано в приведенной статье, закрытый ящик - простейшее акустичнское оформление, но далеко не примитивное, напротив, имеющее, в особенности в автомобиле, ряд важнейших преимуществ перед другими. Популярность его в мобильных приложениях нисколько не угасает, потому с него и начнем.

Что происходит с характеристиками динамика при установке в закрытый ящик? Это зависит от одной-единственной величины - объема ящика. Если объем настолько велик, что динамик его практически не замечает, мы приходим к варианту бесконечного экрана. На практике такая ситуация достигается, когда объем ящика (или другого замкнутого объема, находящегося позади диффузора, а проще говоря, что там скрывать - багажника автомобиля) превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше. Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика. А значит - их и выбирать надо соответственно. Известно, что акустическая система будет обладать наиболее гладкой частотной характеристикой при величине полной добротности, равной 0,7. При меньших значениях улучшаются импульсные характеристики, но спад частотки начинается довольно высоко по частоте. При больших - частотная характеристика приобретает подъем вблизи резонанса, а переходные характеристики несколько ухудшаются. Если вы ориентируетесь на классическую музыку, джаз или акустические жанры - оптимальным выбором будет несколько передемпфированная система с добротностью 0,5 - 0,7. Для более энергичных жанров не повредит подчеркивание низов, которое достигается при добротности 0,8 - 0,9. И наконец, любители рэпа оттянутся по полной программе, если из система будет обладать добротностью, равной единице или даже выше. Значение 1,2 надо, пожалуй, признать предельным для любого жанра, претендующего на музыкальность.

Надо еще иметь в виду, что при установке сабвуфера в салоне машины происходит подъем низких частот, начиная с определенной частоты, обусловленной размерами салона. Типичные значения для начала подъема АЧХ 40 Гц для большой машины, вроде джипа или мини-вэна; 50 - 60 для средней, вроде восьмерки или "корейки"; 70 - 75 для маленькой, с Таврию.

Теперь ясно - для установки в режиме бесконечного экрана (или Freeair, если вас не смущает, что последнее название запатентовано Stillwater Designs) нужен динамик с полной добротностью не ниже 0,5, а то и выше и резонансной частотой никак не ниже герц эдак 40 - 60, в зависимости от того, во что будете ставить. Такие параметры обычно означают довольно жесткий подвес, только это и спасает динамик от перегрузки в условиях отсутствия "акустической поддержки" со стороны закрытого объема. Вот пример - фирма Infinity выпускает в сериях Reference и Kappa варианты одних и тех же головок с индексами br (bass reflex) и ib (infinite baffle).Параметры Тиля-Смолла, например, у десятидюймовой Reference различаются так:

Параметр T/S 1000w.br 1000w.ib

Fs 26 Гц 40 Гц

Vas 83 л 50 л

Видно, что вариант ib по резонансной частоте и добротности - готовенький для работы "как есть", а судя и по частоте резонанса и по эквивалентному объему - эта модификация намного жестче другой, оптимизированной для работы в фазоинверторе, а, значит, более вероятно выживет в нелегких условиях Freeair.

А что случится, если, не обратив внимания на маленькие буковки, вы загоните в эти условия похожий, как две капли воды динамик с индексом br? А вот что: из-за низкой добротности частотная характеристика начнет заваливаться уже на частотах около 70 - 80 Гц, а ничем не сдерживаемая "мягкая" головка будет себя чувствовать очень неуютно на нижнем краю диапазона, причем перегрузить ее там - проще простого.

Итак, договорились:

Для применения в режиме "бесконечного экрана" надо выбирать динамик с высокой полной добротностью (не меньше 0,5) и резонансной частотой (не ниже 45 Гц), уточнив эти требования в зависимости от типа преимущественного музыкального материала и размера салона.

Теперь о "небесконечном" объеме. Если поставить динамик в объем, сопоставимый с его эквивалентным объемом, система приобретет характеристики, существенно отличающиеся от тех, с которыми в эту систему явился динамик. Прежде всего при установке в закрытый объем возрастет резонансная частота. Жесткость-то увеличилась, а масса - осталась прежней. Возрастет и добротность. Судите сами - приставив в помощь жесткости подвеса жесткость небольшого, то есть неподатливого воздушного объема, мы тем самым как бы поставили вторую пружину, а амортизатор оставили старый.

С уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Значит, если мы увидели динамик с добротностью, скажем, 0,25, а хотим иметь систему с добротностью, скажем, 0,75, то резонансная частота тоже увеличится втрое. А какая она там у динамика? 35 Гц? Так значит, в правильном, с точки зрения формы частотной характеристики, объеме она окажется 105 Гц, а это, знаете ли, уже не сабвуфер. Значит - на подходит. Вот видите, и калькулятор не понадобился. Смотрим другой. Резонансная частота 25 Гц, добротность 0,4. Получается система с добротностью 0,75 и частотой резонанса где-то около 47 Гц. Вполне достойно. Попробуем тут же, не отходя от прилавка, прикинуть, какого объема понадобится ящик. Написано, что Vas = 160 л (или же 6 cu.ft, что более вероятно).

(Тут бы формулу написать - она простенькая, но нельзя - обещал). Поэтому для расчетов у прилавка дам шпаргалку: скопируйте и положите в бумажник, если покупка басового динамика входит в планы вашего шопинга:

Резонансная частота и добротность возрастут в Если объем ящика составляет от Vas

1,4 раза 1

1,7 раза 1/2

2 раза 1/3

3 раза 1/8

У нас - примерно вдвое, так что получается ящичек объемом литров 50 - 60. Многовато будет….Давайте следующий. И так далее.

Получается, что для того, чтобы вышло мыслимое акустическое оформление, параметры динамика мало того, что должны находиться в каком-то определенном коридоре значений, но еще и быть увязаны между собой.

Эту увязку опытные люди свели в показатель Fs/Qts.

Если величина Fs/Qts составляет 50 или меньше, динамик рожден для закрытого ящика. Необходимый объем ящика при этом будет тем меньше, чем ниже Fs или чем меньше Vas.

По внешним данным "прирожденных затворников" можно узнать по тяжелым диффузорами и мягким подвесам (что дает низкую резонансную частоту), не очень большим магнитам (чтобы добротность была не слишком низкой), длинным звуковым катушкам (поскольку ход диффузора у динамика, работающего в закрытом ящике, может достигать довольно больших значений).

Фазоинвертор

Другой тип популярного акустического оформления - фазоинвертор, при всем горячем желании у прилавка посчитать нельзя, даже приблизительно. Но прикинуть пригодность для него динамика - можно. А про расчет мы вообще будем говорить отдельно.

Резонансная частота системы этого типа определяется уже не одной только резонансной частотой динамика, но и настройкой фазоинвертора. Это же относится и к добротности системы, которая может существенно меняться с изменением длины тоннеля даже при неизменном объеме корпуса. Поскольку фазоинвертор может быть, в отличие от закрытого ящика, настроен на частоту, близкую или даже ниже, чем у динамика, собственной резонансной частоте головки "позволено" быть выше, чем в предыдущем случае. Это означает, при удачном выборе, более легкий диффузор и, как следствие, улучшение импульсных характеристик, в чем фазоинвертор нуждается, поскольку его "врожденные" переходные характеристики не из лучших, хуже, чем у закрытого ящика, по крайней мере. Зато добротность желательно иметь возможно ниже, не больше 0,35. Сводя это в тот же показатель Fs/Qts, формула выбора динамика для фазоинвертора выглядит просто:

Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше.

Внешние признаки фазоинверсной породы: легкие диффузоры и мощные магниты.

Бандпассы (совсем коротко)

Полосовые громкоговорители, при всех своих громких достоинствах (это в смысле наибольшей эффективности, в сравнении с другими типами) - наиболее сложны в расчете и изготовлении, а согласование их характеристик с внутренней акустикой автомобиля при недостаточном опыте может превратиться в кромешный ад, поэтому с этим видом акустического оформления лучше идти по камушкам и воспользоваться рекомендациями изготовителей динамиков, хоть это и связывает руки. Однако, если руки все же находятся в развязанном состоянии и чешутся попробовать: для одиночных бандпассов подходят практически те же динамики, что и для фазоинверторов, а для двойных или квазиполосовых - они же или, что более желательно, головки с показателем Fs/Qts равным 100 и выше.

Полезные темы:

19.01.2006 15:47 # 0+

Если Вы впервые на нашем Форуме:

1. Обратите внимание на список полезных тем в первом сообщении.
2. Термины и наиболее популярные модели в сообщениях подсвечиваются быстрыми подсказками и ссылками на соответствующие статьи в МагВикипедии и Каталоге.
3. Для изучения Форума не обязательно регистрироваться - практически весь профильный контент, включая файлы, картинки и видео, открыты для гостей.

С наилучшими пожеланиями,
Администрация Форума автозвука Магнитола

Параметры Thiele & Small

Это группа параметров, введенных A.N. Thiele и позднее R.H. Small, при помощи которых можно полностью описать электрические и механические характеристики средне - и низкочастотных головок громкоговорителей, работающих вкомпрессионной области, т.е. тогда, когда в диффузоре не возникают продольные колебания и его можно уподобить поршню.

Fs (Гц) - частота собственного резонанса головки громкоговорителя в открытом пространстве. В этой точке ее импеданс максимален.

Fc (Гц) - частота резонанса акустической системы для закрытого корпуса.

Fb (Гц) - частота резонанса фазоинвертора.

F3 (Гц) - частота среза, на которой отдача головки снижается на 3 dB.

Vas (куб.м) - эквивалентный объем. Это возбуждаемый головкой закрытый объем воздуха, имеющий гибкость, равную гибкости Cms подвижной системы головки.

D (м) - эффективный диаметр диффузора.

Sd (кв.м) - эффективная площадь диффузора (примерно 50-60% конструктивной площади).

Xmax (м) - максимальное смещение диффузора.

Vd (куб.м) - возбуждаемый объем (произведение Sd на Xmax).

Re (Ом) - сопротивление обмотки головки постоянному току.

Rg (Ом) - выходное сопротивление усилителя с учетом влияния соединительных проводов и фильтров.

Qms (безразмерная величина) - механическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.

Qes (безразмерная величина) - электрическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.

Qts (безразмерная величина) - полная добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.

Qmc (безразмерная величина) - механическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.

Qec (безразмерная величина) - электрическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.

Qtc (безразмерная величина) - полная добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.

Ql (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери перетекания.

Qa (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери поглощения.

Qp (безразмерная величина) - добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая прочие потери.

N0 (безразмерная величина, иногда %) - относительная эффективность (К.П.Д.) системы.

Cms (м/Н) - гибкость подвижной системы головки громкоговорителя(смещение под воздействием механической нагрузки).

Mms (кГ) - эффективная масса подвижной системы (включает массу диффузора и колеблющегося вместе с ним воздуха).

Rms (кГ/с) - активное механическое сопротивление головки.

B (Тл) - индукция в зазоре.

L (м) - длина проводника звуковой катушки.

Bl (м/Н) - коэффициент магнитной индукции.

Pa - акустическая мощность.

Pe - электрическая мощность.

C=342 м/с - скорость звука в воздухе в нормальных условиях.

P=1.18 кГ/м^3 - плотность воздуха в нормальных условиях.

Le - индуктивность катушки.

BL – значение плотности магнитного потока, умноженный на длину катушке.

Spl – уровень звукового давления в дБ.

Re: Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Классная программа BassBox 6.0 PRO для расчёта акустического оформления динамика 12мб, серийник внутри в файле *.txt:

Программа имеет огромную базу данных по параметрам динов большого количества производителей, умеет считать объём с учётом толщины стенок. Вообщем очень удобная.

Параметры Смолла-Тиле

Параметры Смолла-Тиле

Вплоть до 1970 года не существовало удобных и доступных, принятых в качестве стандартных для всей индустрии методов получения сравнительных данных о работе громкоговорителей. Отдельные тесты, проводимые лабораториями, были слишком дороги и трудоемки. При этом методы получения сравнительных данных о громкоговорителях были нужны как покупателям для выбора нужной модели, так и производителям аппаратуры для более точного описания своей продукции и аргументированного сравнения различных устройств.
Конструкция громкоговорителяВ начале семидесятых на конференции AES был представлен доклад, авторами которого были Невилл Тиле (Neville Thiele) и Ричард Смолл (Richard Small). Тиле был главным инженером по разработкам и развитию в Австралийской вещательной комиссии (Australian Broadcasting Commission). В то время он заведовал Федеральной инженерной лабораторией (Federal Engineering Laboratory) и занимался анализом работы аппаратуры и систем для передачи аудио- и видеосигналов. Смолл учился в аспирантуре Школы инженеров университета Сиднея.
Целью Тиле и Смолла было показать, как выведенные ими параметры помогают подобрать кабинет к конкретному громкоговорителю. Однако в результате получилось, что эти измерения дают значительно больше информации: по ним можно сделать гораздо более глубокие выводы о том, как работает громкоговоритель, чем на основе привычных данных о размере, максимальной выходной мощности или чувствительности.
Перечень параметров, получивших название «Параметры Смолла-Тиле»: Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax/Xmech, Sd, Zmax, рабочий диапазон воспроизводимых частот (Usable Freq. Range), номинальная мощность (Power Handling), чувствительность (Sensitivity).

Fs

Re

Этот параметр описывает сопротивление громкоговорителя по постоянному току, измеренное с помощью омметра. Его часто называют DCR. Значение этого сопротивления почти всегда меньше номинального сопротивления громкоговорителя, что беспокоит многих покупателей, так как они боятся, что усилитель будет перегружен. Однако, благодаря тому что индуктивность громкоговорителя растет с увеличением частоты, маловероятно, что постоянное сопротивление будет влиять на нагрузку.

Le

Этот параметр соответствует индуктивности звуковой катушки, измеренной в мГн (миллигенри). По установленному стандарту измерение индуктивности производится на частоте 1 кГц. При повышении частоты будет происходить рост полного сопротивления выше значения Re, так как звуковая катушка работает как индуктор. В результате этого полное сопротивление (Impedance) громкоговорителя не является постоянной величиной. Оно может быть представлено в виде кривой, которая меняется с изменением частоты входного сигнала. Максимальное значение полного сопротивления (Zmax) имеет место на резонансной частоте (Fs).

Q-параметры

Vas/Cms

Параметр Vas говорит о том, каким должен быть объем воздуха, который при сжатии до объема в один кубический метр оказывает такое же сопротивление, что и система подвеса (эквивалентный объем). Коэффициент гибкости системы подвеса для данного громкоговорителя обозначается как Cms. Vas является одним из наиболее сложных для измерения параметров, так как давление воздуха изменяется в соответствии с влажностью и температурой и, таким образом, требует для измерения очень высокотехнологичную лабораторию. Cms измеряется в метрах на ньютон (м/Н) и представляет собой силу, с которой механическая система подвеса сопротивляется движению диффузора. Другими словами, Cms соответствует измерению жесткости механического подвеса громкоговорителя. Соотношение Cms и Q-параметров можно сравнить с выбором между повышенным комфортом и улучшенными ходовыми качествами, который делают производители автомобилей. Если рассматривать пики и минимумы аудиосигнала как неровности автомобильной дороги, то система подвеса громкоговорителя аналогична рессорам автомобиля - в идеале она должна выдерживать очень быструю езду по дороге, заваленной крупными валунами.

Vd

Этот параметр обозначает максимальный объем воздуха, который может быть вытолкнут диффузором (Peak Diaphragm Displacement Volume). Он вычисляется путем умножения Xmax (максимальной длины той части звуковой катушки, которая выходит за пределы магнитного зазора) на Sd (площадь рабочей поверхности диффузора). Vd измеряется в кубических сантиметрах. Субвуферы обычно характеризуются самыми высокими значениями Vd.

BL

Выражаемый в тесла на метр, этот параметр характеризует движущую силу громкоговорителя. Другими словами, BL дает понять, насколько большую массу может «поднять» громкоговоритель. Измеряется этот параметр следующим образом: на диффузор воздействует определенная сила, направленная внутрь громкоговорителя, и при этом измеряется сила тока, нужная для того, чтобы противодействовать приложенной силе - масса в граммах делится на силу тока в амперах. Высокое значение параметра BL говорит об очень большой силе громкоговорителя.

Mms

Этот параметр является объединением веса диффузора в сборе и массы воздушного потока, сдвигаемого диффузором громкоговорителя во время работы. Вес диффузора в сборе равен сумме веса самого диффузора, центрирующей шайбы и звуковой катушки. При вычислении массы воздушного потока, смещаемого диффузором, используется объем воздуха, соответствующий параметру Vd.

Rms

Этот параметр описывает потери на механическое сопротивление системы подвеса громкоговорителя. Он представляет собой измерение абсорбирующих качеств подвеса громкоговорителя и измеряется в Н і с/м.

EBP

Этот параметр равен Fs, деленному на Qes. Он используется во многих формулах, связанных с конструированием кабинетов для акустических систем, и в частности, чтобы определить, какой кабинет лучше выбрать для данного громкоговорителя - закрытый или фазионверторной конструкции. Когда значение EBP приближается к 100, это означает, что такой громкоговоритель лучше всего подойдет для работы в фазоинверторном корпусе. В случае, если EBP близок к 50, данный громкоговоритель лучше установить в закрытый корпус. Однако это правило является лишь отправной точкой при создании акустической системы и допускает исключения.

Xmax/Xmech

Параметр определяет максимальное линейное отклонение. Выходной сигнал громкоговорителя становится нелинейным, когда звуковая катушка начинает выходить из магнитного зазора. Хотя и система подвеса может создавать нелинейность в выходном сигнале, искажения начинают значительно увеличиваться в тот момент, когда число витков звуковой катушки в магнитном зазоре начинает уменьшаться. Для определения Xmax нужно вычислить длину части звуковой катушки, вышедшей за пределы верхнего среза магнита, и разделить ее пополам. Этот параметр используется для определения максимального звукового давления (SPL), которое может обеспечить громкоговоритель, сохраняя при этом линейность сигнала, то есть нормированное значение КНИ.
При определении Xmech проводятся измерения длины хода звуковой катушки до возникновения одной из следующих ситуаций: либо разрушается центрирующая шайба, либо звуковая катушка упирается в предохраняющую заднюю крышку, либо звуковая катушка выходит из магнитного зазора, либо начинают играть роль другие физические ограничения диффузора. Наименьшая из полученных длин хода катушки делится пополам и полученное значение принимается за максимальное механическое смещение диффузора.

Sd

Этот параметр соответствует площади рабочей поверхности диффузора. Измеряется в см2.

Zmax

Этот параметр соответствует полному сопротивлению громкоговорителя на резонансной частоте.

Рабочий диапазон воспроизводимых частот (Usable frequency range)

Производители используют разные способы для измерения рабочего диапазона частот. Многие методы считаются приемлемыми, однако они приводят к разным результатам. По мере повышения частоты внеосевое излучение громкоговорителя уменьшается пропорционально диаметру. В определенной точке оно становится остронаправленным. В таблице показана зависимость частоты, на которой имеет место этот эффект, от размера громкоговорителя.

File:///C:/Documents%20and%20Settings/artemk01klg/Desktop/1.jpg

Номинальная мощность (Power handling)

Это очень важный параметр при выборе громкоговорителя. Необходимо точно знать, что излучатель выдержит мощность подводимого к нему сигнала. Поэтому нужно подобрать такой громкоговоритель, который сможет с запасом выдержать подводимую к нему мощность. Определяющим критерием того, какую мощность будет иметь громкоговоритель, является его способность отводить тепло. Основными конструктивными особенностями, влияющими на эффективный отвод тепла, являются размер звуковой катушки, размер магнита, вентиляция конструкции, а также высокотехнологичные современные материалы, использованные в конструкции звуковой катушки. Большие размеры звуковой катушки и магнита обеспечивают более эффективное рассеивание тепла, а вентиляция обеспечивает охлаждение конструкции.
При вычислении мощности громкоговорителя помимо способности выдерживать нагрев важны также механические свойства громкоговорителя. Ведь устройство может выдерживать нагрев, возникающий при подведении мощности в 1 кВт, но еще до достижения этого значения оно выйдет из строя из-за конструктивных повреждений: звуковая катушка будет упираться в заднюю стенку или звуковая катушка выйдет из магнитного зазора, диффузор деформируется и т. д. Наиболее часто подобные поломки случаются при воспроизведении слишком мощного НЧ-сигнала на большой громкости. Чтобы избежать поломок, необходимо знать реальный диапазон воспроизводимых частот, параметр Xmech, а также номинальную мощность.

Чувствительность (Sensitivity)

Этот параметр является одним из важнейших во всей спецификации громкоговорителя. Он позволяет понять, насколько эффективно и с какой громкостью аппарат будет воспроизводить звук при подведении сигнала той или иной мощности. К сожалению, производители громкоговорителей используют разные методы для вычисления этого параметра - единого установленного не существует. При определении чувствительности измеряют уровень звукового давления на расстоянии одного метра при подведении к громкоговорителю мощности 1 Вт. Проблема состоит в том, что иногда расстояние в 1 м рассчитывается от пылезащитного колпачка, а иногда от подвеса громкоговорителя. Из-за этого определить чувствительность громкоговорителей бывает довольно сложно.

Взято с

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.

1. 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.
2. 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

1. 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.
2. 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.
3. 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

1. 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.
2. 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.
3. 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

Динамик для автомагнитолы

Наверное, многих владельцев машин интересовало то, как выбрать динамики для автомагнитолы. Совершить грамотный выбор не так уж и сложно, если знать определенные правила.
Динамики для автомагнитолы подбираются в соответствие с основными факторами, которые надо учитывать. О них и о многом другом пойдет речь в статье.

Основные факторы влияющие на качество динамиков

Чего хочет каждый, намереваясь приобрести динамики? Конечно же, добиться получения в своем салоне мощного и самое главное - чистого звука.
Естественно, что одного качества динамиков для этого будет недостаточно, ведь множество факторов влияет на объемное звучание, но все же. Качественные динамики, подобранные грамотно и в соответствие с правилами, это основа основ.
Итак, для того чтобы получить чистый и объемный звук, следует учитывать хотя бы вот эти главные факторы:

• расположение динамиков в салоне машины;
• качественная шумо- и виброизоляция;
• и многое другое.

Типы колонок

Первый вопрос, который зададут покупателю в магазине акустики будет следующим: а какие вы предпочитаете приобрести динамики, коаксиальные или компонентные?

Коаксиальные колонки

Компонентные колонки представляют собой устройство, где высокочастотные динамики находятся в отдельности от средних и низкочастотных. Это уже полностью профессиональные колонки, позволяющие разобрать мелодию на составляющие и наслаждаться музыкой в полную силу.

Примечание. Даже неискушенному человеку, который прослушает музыку через эти динамики, удастся распознать игру отдельных музыкальных инструментов, настолько все эффективно продумано в них. Не стоит говорить, что качество звука в этих колонках значительно выше, чем в коаксиальных, но стоят они и намного дороже.

Компонентные колонки предназначены для воспроизведения звука в определенном диапазоне частот. Качество звучания всегда на должном уровне у этих динамиков, а колонки необходимо устанавливать согласно следующим правилам.
Итак:

• Если динамики подобраны малогабаритные, то они воспроизводят только верхние частоты (подробно написано об этом ниже). По этой причине их нужно постараться разместить так, чтобы звук шел непосредственно на водителя или пассажира.
  Если удастся установить их на передней панели или на стойке, то это будет идеалом.
• Колонки размером больше уже впереди не установишь (хотя и это возможно), но зато они воспроизводят средние и низкие частоты. Их можно легко установить в дверях машины или сзади, прямо на полке стекла.
  В принципе, никакой разницы в размещении крупногабаритных колонок нет.

Размер колонок

Конечно же, это второй по значимости вопрос, который задаст продавец в магазине. В автомобиле обычно не удается устанавливать огромные размеры, и каждый владелец должен об этом помнить.
Кроме того, если приобрести динамики, размером больше, чем штатные, предназначенные для этого автомобиля производителем, который заранее приготовил для них место, то придется проводить доработки.

Примечание. Надо знать, что колонки размером 10-13 см (4-5 дюймов) по диагонали способны воспроизводить лишь высокие частоты. А вот колонки размером 16-17 см (6-6,5 дюймов) по диагонали воспроизводят и низкие частоты вдобавок.

Можно сказать, что это и есть основное различие в размерах. Колонки большие, в любом случае будут лучше воспроизводить звук, но это не аксиома.

Мощность

Наверное, это самый важный параметр для дилетантов, вообразивших, что они понимают толк в музыке. Но спешим их разочаровать.
Оказывается, мощность динамиков, сама по себе не может выступать, как характеристика качества. Существует даже правило, по которому эта самая мощность должна подбираться, в противном случае чистого звука не жди.
Итак, параметр мощности по правилам не должен быть меньше мощности автомагнитолы. Это уже аксиома, с которой никак уж не поспоришь.
Потеря качества звука и многое другое – результат неправильного подбора мощности динамиков. С другой стороны, мощность динамиков не должна намного превышать параметры автомагнитолы, так как это тоже ни к чему хорошему не приведет.
Мощность, как таковую, принято делить на:

• номинальную мощность;
• максимальную мощность;
• пиковую мощность.

Самой маленькой из трех выступает, естественно, номинальная мощность, но она и является самой правильной. Некоторые недобросовестные производители, в целях привлечь клиентуру, указывают в паспортных данных максимальную или пиковую мощность.
В действительности же, грамотный покупатель, знающий о номинальной мощности, должен искать в тех данных именно ее значение, как определяющее и единственно верное.

Примечание. Именно номинальная мощность определяет границы, в которых можно долго и громко слушать музыку.

Нередко динамик с малой номинальной мощностью способен развивать такой же уровень звука, как и более мощный (при условии, что его чувствительность выше).
Мощность не может выступать в роли единственного критерия качественного звучания, ведь повысить показатели можно и еще одним способом: установив акустическую систему с сопротивлением 2,5-3,5 Ом. Кроме того, огромное значение имеет и усилитель, который обязан быть адаптирован к мощности, а не то избежать скорого выхода из строя техники, насколько бы дорогой она ни была, не удастся.

Акустическое оформление

Это один из важных факторов, влияющих на воспроизведение звука. Разновидностей акустического оформления известно множество, но принято подразделять его на два основных: разгруженное и нагруженное.

Примечание. Разгруженное оформление подразумевает ограничение колебаний диффузора жесткостью подвеса. Что касается нагруженного оформления, то оно подразумевает ограничение колебаний не только жесткостью подвеса, но и сопротивлением излучению.

Кроме того, принято делить акустическое оформление на системы одинарного и двойного действия. Для первого характерно излучение звука только одной стороной диффузоров, а для второго – с обеих сторон.
Теперь рассмотрим наиболее популярные типы акустического оформления:

• «Закрытый ящик» – корпус колонок, который покрывается звукопоглощающими составляющими, эффективно гасящие волны. Этот тип акустического оформления идеально подойдет тем меломанам, которые на первое место ставят качественное воспроизведение или говоря иначе, чтобы была небольшая потеря звукового давления и все это компенсировалось простотой и малыми размерами динамика.

• Фазоинвертор – подразумевающий корпус, в котором проделано специальное отверстие. Оно отвечает за связь внешнего и внутреннего воздуха.
  Идеально подойдет меломанам, которые предпочитают слушать звук одновременно двумя кварталами.

• Свободное акустическое оформление, подразумевающее использование большого корпуса, выступающего в роли экрана.

Остальные факторы

Кроме разобранных нами типов колонок, их размеров и мощности, существуют и другие факторы, многими воспринимаемые, как мелочи.
Но не будем забывать, что порой именно мелочи решают итог какого-нибудь события:

• Sensivity – или входная чувствительность динамиков. Этот параметр чем он выше, тем лучше.
  Опять же, здесь не все так просто и чтобы ничего не напутать, помним, что рекомендуемый показатель этой чувствительности должен быть в пределах 92.

• FS – это уже резонансная чистота воспроизведения, также выступающая как отдельный фактор, влияющий на звук. Чем она ниже в значении, тем лучше и динамики будут в состоянии выдавать более глубокие басы.
  Нормальным и рекомендуемом значением в этом случае является предел 60-75.
• Диапазон воспроизводимых частот – является показателем, который указывает частотные границы. Рекомендуемое значение +/- 3 дБ.
• QTS – или добротность звука. На этот фактор также надо тщательно обратить внимание.
  Дело в том, что если динамики будут устанавливаться в двери автомобиля (что на сегодняшний день модно), то значение добротности колонок должна превышать значение 0,6. В противном случае, ни о каком качестве звучания и речи быть не может.

Примечание. Нормальный правильный звук должен доходить до человека спереди. Это закон физики, но в автомобиле нет такой возможности, чтобы установить колонки впереди.

Некоторые владельцы, правда, умудряются это сделать, внося кардинальные конструктивные изменения, доработав стойки и торпедо, но это не каждому по карману. В этой связи звук с динамиков, установленных в двери, будет идти сбоку и в ноги.
Поэтому показатель добротности должен быть оценен правильно.

Заключение

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

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

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

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:

1. Вольтметр
2. 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.
3. Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
4. Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
5. 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:

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 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.