Ima ih mnogo razne vrste emiteri zvuka, međutim, najčešći emiteri su elektromagnetnog tipa ili, kako ih još zovu, zvučnici.

Zvučnici su glavni strukturni elementi akustični sistemi(AS). Nažalost, jedan zvučnik nije u stanju da reproducira čitav zvučni opseg frekvencija. Stoga se za reprodukciju punog opsega u akustičnim sistemima koristi nekoliko zvučnika, od kojih je svaki dizajniran za reprodukciju vlastitog frekvencijskog opsega. Princip rada niskofrekventnih (LF) i visokofrekventnih (HF) zvučnika je isti, razlike leže u implementaciji pojedinih strukturnih elemenata.

Princip rada zvučnika zasniva se na interakciji naizmjeničnog magnetnog polja stvorenog strujom koja teče kroz žicu magnetne zavojnice, sa magnetsko polje permanentni magnet.

Uprkos relativnoj jednostavnosti dizajna, zvučnici dizajnirani za rad u visokokvalitetnim akustičnim sistemima imaju veliki broj važni parametri od kojih zavisi konačni zvuk sistema zvučnika.

Najvažniji pokazatelj koji karakteriše zvučnik je opseg reproducibilnih frekvencija. Može se specificirati kao par vrijednosti (donja granična i gornja granična frekvencija) ili dati kao frekvencijski odziv (AFC). Druga opcija je informativnija. Frekvencijski odziv je grafička zavisnost nivoa zvučni pritisak generira zvučnik na udaljenosti od 1 metar duž radne ose, na frekvenciji. Frekvencijski odziv vam omogućava da procijenite izobličenje frekvencije koju zvučnik unosi u originalni signal, a također, u slučaju korištenja zvučnika kao dijela višepojasnog sistema, da identifikujete optimalnu vrijednost frekvencije skretnice za filter skretnice. Frekvencijski odziv vam omogućava da klasificirate zvučnik kao niskofrekventni, srednjefrekventni ili visokofrekventni.

Odabir subwoofera

Za woofere, pored frekventnog odziva, bitna grupa indikatora su takozvani Thiel-Small parametri. Na osnovu njih se izračunavaju parametri akustični dizajn za zvučnik (kabinet zvučnika). Minimalni skup parametara rezonantna frekvencija- fs, ukupni faktor kvaliteta - Qts, ekvivalentna zapremina - Vas.

Thiel-Small parametri opisuju ponašanje zvučnika u području djelovanja klipa (ispod 500Hz), smatrajući ga oscilatornim sistemom. Zajedno sa akustičnim dizajnom (AO), zvučnik je visokopropusni filtar (HPF), koji omogućava korištenje matematičkog aparata pozajmljenog iz teorije filtera u proračunima.

Procjena Til-Small vrijednosti parametara zvučnika, a prije svega, ukupnog faktora kvalitete Qts, omogućava procjenu preporučljivosti korištenja zvučnika u akustičnim sistemima s jednom ili drugom vrstom akustičkog dizajna (AO) . Za zvučnike sa akustičnim dizajnom fazno-invertovanog tipa uglavnom se koriste zvučnici ukupnog faktora kvaliteta do 0,4. Treba napomenuti da su fazno obrnuti sistemi dizajnerski najzahtjevniji u poređenju sa zvučnicima sa zatvorenim i otvorenim AO. Ovaj dizajn osjetljiv na greške napravljene u proračunima i u proizvodnji kućišta, kao i pri korištenju nepouzdanih vrijednosti za parametre woofera.

Prilikom odabira woofera, parametar Xmax igra važnu ulogu. Xmax označava maksimalno dozvoljeno pomicanje konusa, pri kojem se održava konstantan broj zavoja žice zvučne zavojnice u razmaku magnetnog kola zvučnika (vidi sliku ispod).

Za satelitske zvučnike prikladni su zvučnici sa Xmax = 2-4mm. Za subwoofere treba koristiti zvučnike sa Xmax=5-9mm. Istovremeno je očuvana linearnost pretvaranja električnih oscilacija u akustične oscilacije pri velikim snagama (i, shodno tome, velike amplitude oscilacija), što se očituje u efikasnijem niskofrekventnom zračenju.

Ako se odlučite za izradu sistema zvučnika "svojim rukama", neizbježno ćete se suočiti s pitanjem odabira brendiranih komponenti, u smislu frekvencije zvučnika. Bez iskustva u radu sa proizvodima raznih proizvođača, ponekad je teško napraviti najbolji izbor. Moramo se rukovoditi mnogim faktorima, porediti na mnogo načina, ne samo vezano za karakteristike pasoša. ACTON zvučnici će uspješno upotpuniti vaše zvučnike, jer osim visokog kvaliteta imaju niz prednosti:

• imaju najbolji omjer cijene i kvalitete u svom segmentu;
• Zvučnici posebno dizajnirani za profesionalne zvučnike koji se koriste za ozvučenje društvenih i kulturnih događaja;
• za zvučnike je izrađena dokumentacija za proizvodnju kućišta;
• interakcija između potrošača i proizvođača vrši se direktno bez posrednika, čime se izbjegavaju problemi s dostupnošću rezervnih dijelova i komponenti;
• informatička podrška o dizajnu AU;
• visoka pouzdanost ACTON zvučnika.

WITH raspon modela možete se upoznati sa ACTON zvučnicima.

Odabir visokotonca

Prilikom odabira visokotonca, frekvencijski odziv određuje nižu frekvenciju raspona koji reproducira. Neophodno je da se frekvencijski pojas visokotonca malo preklapa sa frekvencijskim opsegom woofera.

Neki visokotonci su dizajnirani da rade u kombinaciji sa sirenom. Za razliku od visokotonaca sa direktnim zračenjem (ili, kako ih zovu, visokotonaca), visokotonci s rogovima, zbog svojstava trube, imaju nižu graničnu frekvenciju reprodukovanog zvučnog opsega. Donja granična frekvencija takvog visokotonca može biti otprilike 2000-3000 Hz, što vam u mnogim slučajevima omogućava da napustite zvučnik srednjeg tona u zvučnicima.

Zbog svojih karakteristika dizajna, visokotonci obično imaju veću osjetljivost od woofera. Stoga, u fazi projektiranja filtera, on predviđa sklop prigušivača (supresora) koji je neophodan za smanjenje viška zračenja, što dovodi vrijednosti osjetljivosti visokotonaca i woofera na isti nivo.

Prilikom odabira visokotonca važno je uzeti u obzir njegovu snagu, koja se bira na osnovu snage woofera. U ovom slučaju, snaga visokotonca se uzima manjom od snage woofera, što proizlazi iz analize spektralne gustine zvučnog signala koji odgovara ružičastom šumu (koji ima pad prema visokim frekvencijama). Za praktičan izračun snage koju rasipa visokotonac u zvučnicima s frekvencijom skretnice od 3-5 kHz, možete koristiti kalkulator na našoj web stranici.

Podsjetimo da se visokotonci ne mogu koristiti bez visokopropusnog filtera (HPF), koji ograničava prodiranje niskofrekventnog dijela spektra.

Faktori oštećenja zvučnika

U slučaju nepravilnog rada moguća su mehanička i električna oštećenja zvučnika. Mehanička oštećenja nastaju kada amplituda oscilacija difuzora premašuje dozvoljenu amplitudu, koja zavisi od mehaničkih svojstava elemenata pokretnog sistema. Najkritičnija frekvencijska zona za takvo oštećenje je u blizini frekvencije mehaničke rezonancije zvučnika i ispod, tj. gde je amplituda oscilovanja maksimalna. Električna oštećenja su posljedica nepovratnog pregrijavanja zvučne zavojnice. Najkritičniji frekvencijski opseg za oštećenja ove vrste odgovara opsegu koji se nalazi u blizini elektromehaničke rezonance zvučnika. Oštećenja oba tipa nastaju kao rezultat prekoračenja maksimalno dozvoljene električne snage koja se dovodi do zvučnika. Kako bi se izbjegle takve posljedice, vrijednost maksimalne snage je normalizirana.

Postoji nekoliko standarda koje proizvođači koriste za standardizaciju snage svojih proizvoda.Najbliži u smislu realnih uslova u slučaju korišćenja sistema zvučnika za bodovanje javnih događaja može biti AES standard. Snaga prema ovom standardu definira se kao kvadrat efektivne vrijednosti napona u određenom opsegu ružičastog šuma, koji je zvučnik u stanju da izdrži najmanje 2 sata, podijeljen sa vrijednošću minimalne impedanse Zmin. Standard reguliše prisustvo zvučnika u "slobodnom vazduhu" bez kućišta. Neki proizvođači zvučnik stavljaju u futrolu tokom testiranja i na taj način približavaju njegove radne uslove realnim, što sa njihove tačke gledišta dovodi do objektivnijih rezultata. Poznavanje snage zvučnika služi kao vodič pri odabiru pojačala čija snaga treba da odgovara AES snazi ​​zvučnika.

Vrijedi napomenuti da je stvarnu vrijednost snage koja se dovodi do zvučnika teško procijeniti bez posebnih mjerenja i može značajno varirati čak i uz istu postavku kontrole jačine zvuka na uređajima audio putanje.

Mnogi faktori mogu uticati na to, kao što su:

• Spektar reprodukovanog signala (muzički žanr, frekvencijski i dinamički opseg muzičkog dela, preovlađujući muzički instrumenti);
• Karakteristike krugova pasivnog filtera i aktivnih skretnica koje ograničavaju spektar izvornog signala koji ulazi u zvučnike;
• Upotreba ekvilajzera i drugih uređaja za korekciju frekvencije u audio stazi;
• Način rada pojačala (pojava nelinearnih izobličenja i klipinga);
• Dizajn sistema zvučnika;
• Neispravnost pojačala (pojava konstantne komponente u spektru pojačanog signala)

Sljedeće mjere povećavaju pouzdanost sistema zvučnika:

• Snižavanje gornje granične frekvencije woofera pomoću niskopropusnog filtera (LPF). U ovom slučaju, dio spektra signala koji daje značajan doprinos zagrijavanju zavojnice je ograničen;
• Ograničavanje propusnog opsega ispod frekvencije podešavanja bas refleksa pomoću LOW-PASS (filter visokih frekvencija) kola. Ova mjera ograničava amplitudu oscilacija membrane izvan radnog opsega zvučnika sa strane niskih frekvencija, sprječavajući mehanička oštećenja woofera;
• Podešavanje HPF visokotonca na višu frekvenciju;
• Dizajniranje kabineta zvučnika koji pružaju najbolje uslove za prirodnu konvekciju zvučnika;
• Isključenje zvučnika sa pojačalom koji radi u režimu nelinearne distorzije, klipinga;
• Sprečavanje pojave glasnih klikova prebacivanja, "namotavanja" mikrofona;
• Korištenje limitera u audio stazi.

Imajte na umu da su akustični sistemi koji se koriste za profesionalni zvuk (posebno u diskotekama) često primorani da rade na velike snage. Tokom rada, zagrijavanje zvučne zavojnice zvučnika može doseći 200 stepeni, a elemenata magnetnog kola - 70 stepeni. Dugotrajan rad u ekstremnim uslovima dovodi do toga da zvučnici "gore". To može biti uzrokovano prekoračenjem dopuštene električne snage koja se dovodi do zvučnika, kao i kvarom pojačala. Sigurnost seta na mnogo načina zavisi od kvalifikacija DJ-a. U tom smislu, koji god zvučnik da odaberete, morate uzeti u obzir dostupnost kompleta za popravku. Istovremeno, situaciju dodatno komplikuje činjenica da u pravilu ne pregori jedan zvučnik, već nekoliko, što onesposobljava cijeli set. Uzimajući u obzir sve navedeno, zaključujemo da je pitanje vremena i cijene isporuke kompleta za popravku također izuzetno važno u fazi odabira zvučnika za zvučnike.

Pojačalo i zvučnik su veze u istom kolu; jedno bez drugog jednostavno ne može. U prošlom broju smo dovoljno detaljno razmotrili pitanje: "Koju snagu treba da ima pojačalo?" a sada ćemo pokušati da odgovorimo na drugo: "A kakvu snagu treba da imaju zvučnici u isto vrijeme?" Djelomičan odgovor na ovo pitanje dat je u prethodnom članku, budući da, kao što je već spomenuto, jedno bez drugog je nemoguće razmatrati, ali je niz detalja ostao netaknut i, kao što smo obećali, ovoga puta ćemo ih analizirati u više detalja. detalj.

VRSTE NAPAJANJA

Mnogi proizvođači automobilskih zvučnika koriste nestandardne metode za mjerenje snage, koje, usput, nisu uvijek privlačnije od onih koje su općenito prihvaćene za opremu za kućanstvo - jednostavno smatraju da je prikladnije. Međutim, većina koristi standardizovane parametre, među kojima nas obično zanimaju tri: nominalna (RMS), maksimalna i vršna snaga. Glavni od ovih parametara je nazivna snaga, i na to ćemo u budućnosti podrazumijevati, jednostavno govoreći „snaga“. Numerički omjer je sljedeći: maksimum je obično 2 puta veći od nazivne snage, a vrh je 3-4 puta veći. Ovo se pravilo ne može nazvati strogim: postoje pojedinačni modeli u kojima je maksimalna snaga samo nešto veća od nominalne.

Kako god bilo, budući da je nazivna snaga najmanja od gore navedenih, brojni proizvođači koriste mali trik: na pakovanju i na prvoj stranici uputa, nerazumno velike brojke snage su date u velikim brojevima bez naznake njegove tipa, a istina se može utvrditi samo nalazom u dokumentu tehničke specifikacije, ili gledajući poleđinu zvučnika, ili tražeći neki suptilni natpis na pakovanju. Ne nasjedajte na ovaj trik.

Dakle, nazivna snaga je upravo ona unutar koje možete dugo slušati muziku na ovim zvučnicima bez straha od nelinearnih izobličenja, a još više od kvara zvučnika.

ŠTA JE VAŽNIJE - MOĆ ILI OSETLJIVOST?

U prošlom članku smo primijetili da udvostručenje snage podiže nivo zvučnog pritiska za 3 dB. Odnosno, zvučnik male snage, ali visoke osjetljivosti, može razviti isti zvučni pritisak (ista jačina zvuka) kao snažnija, ali manje osjetljiva glava. Stoga, ako morate birati između dva zvučnika jednakog kvaliteta zvuka, od kojih je jedan osjetljiviji, ali manje moćan od drugog, onda je bolje zaustaviti izbor na prvom. Zašto dodatno plaćati snagu pojačala, ako čak i sa malom snagom dobijate istu jačinu zvuka?

Usput, zbog određenih okolnosti (na primjer, karakteristika tranzistorskih pojačala), istinski visoko osjetljivi zvučnici za automobilski sektor praktički se ne proizvode. Ali unutar svake klase mogu se pronaći značajna odstupanja u osjetljivosti, a to služi kao izvor svih vrsta nagađanja: naši testovi rijetko potvrđuju podudarnost između deklariranih vrijednosti ​​​​​​Pa savjetujemo da platite obratite pažnju na naše "specijalne nagrade", a ne na date brojke.

Ponekad postoje zvučnici niske osjetljivosti, ali stvarno visoke nazivne snage, koji pri maloj snazi ​​sviraju ne samo tiho, već i lošije kvalitete, ali ako dobro okrenete dugme, onda zvuk postaje optimalan. Ova opcija se može preporučiti onima koji većinu vremena slušaju samo glasnu muziku i spremni su kupiti pojačalo snage od najmanje sto vati po kanalu.

Značajno povećava jačinu zvuka i smanjuje otpor zvučnika na 3, pa čak i do 2 oma - u U poslednje vreme pojavljuje se sve više ovakvih modela. Jedina okolnost. Ono što se mora uzeti u obzir je da se pojačalo mora dobro nositi s takvim opterećenjem. Kategorično ne preporučujemo povezivanje zvučnika od 2-3 oma direktno na ugrađeno pojačalo auto radija ili CD prijemnika - čak i ako radi, to će biti najteži test za glavnu jedinicu i najvjerovatnije će na kraju propasti.

ODNOS SNAGE ZVUČNIKA I ODNOS SNAGE POJAČALA

U principu, nema razloga za brigu ako je RMS pojačala manji od onog zvučnika, ali u ovom slučaju se kontrolom osjetljivosti mora postupati još pažljivije. Paradoks je da će manje moćno pojačalo, koje počinje da se preopterećuje, verovatnije da će spaliti vaše zvučnike nego snažnije! Sve se radi o fenomenu koji se zove "clipping" - tj. rad u ograničavajućem režimu, kada pojačalo proizvodi jako izobličen signal sa visokim sadržajem viših harmonika. Upravo iz tog razloga visokotonci najčešće pregorevaju u zvučnicima. Inače, u glavnim jedinicama u principu nema kontrola osjetljivosti, tako da samo jednom na uho trebate odrediti početak pojavljivanja distorzije kada se jačina zvuka poveća, a ubuduće nikada ne odvrnite kontrolno dugme dalje od ovom nivou.

SNAGA ZVUČNIKA I FREKVENCIJSKI OPAS

Drugi razlog za kvar zvučnika, posebno onih koji reproduciraju niske/srednje opsege, je ignorisanje frekvencijskog opsega koji oni zapravo reprodukuju. Mnogi proizvođači navode prošireni frekvencijski raspon svojih zvučnika kako bi privukli kupce. Na primjer, za koaksijalni zvučnik veličine 10 cm i snage 30 W, frekvencijski raspon je 50 - 20.000 Hz. Ne zbunjuje gornju vrijednost, već donju. Ako na ovaj zvučnik primijenite signal od 50 Hz sa reklamiranom snagom, ne samo da nećete čuti 50 Hz, već možete lako uništiti zvučnik. Često se to događa kada, poneseni raznim shemama za pojačavanje basa, zaborave da zvučnik jednostavno nije u stanju reproducirati donji registar. Rezultat je pokidana membrana woofera/srednjotonskog tona. Da bi se to spriječilo, frekvencijski raspon koji reprodukuje zvučnik treba ograničiti korištenjem visokopropusnog filtera najmanje drugog reda. Granična frekvencija filtera koja se može podesiti ovisi o veličini zvučnika. Dakle, praksa pokazuje da za glave od 10 cm treba biti oko 100 Hz, za 13 cm - 80 Hz, a za 16 cm - 60 Hz. Sve ispod toga trebalo bi da pušta subwoofer. Štaviše, ograničavanjem donjeg frekventnog opsega signala koje reproduciraju wooferi/srednjotonski zvučnici, odmah ćete doživjeti bolju povratnu informaciju u ostatku opsega, njihov življi i glasniji rad. Zvučnici koji mogu dobro da rade bez filtriranja do dna postoje, ali su u manjini.

Općenito pravilo je sljedeće: što je uži frekvencijski raspon koji se šalje zvučnicima ili zasebnoj glavi, to više snage može izdržati. Na primjer, za mnoge pojedinačne visokotonce daje se nekoliko vrijednosti snage odjednom, ovisno o graničnoj frekvenciji visokopropusnog filtera: ako zvučnik radi počevši od 2000 Hz, ovo je jedna snaga, ako od 5000 , vrijednost snage je mnogo veća. Isto se odnosi i na srednjetonske zvučnike, bas/srednjotonske glave i subwoofere - s jedinom razlikom što mogu mijenjati dvije granice reproducibilnog frekvencijskog raspona odjednom: gornju i donju.

Tipični omjeri između snage HF, MF, LF/MF i subwoofer glava su isti kao i za pojačala, razmatrani su u prošlom broju.

SABVUFERI I NJIHOVI PARAMETRI

Odvojeno, treba razmotriti posebnu klasu zvučnika - subwoofera. Ovaj tip Zvučnici su nedavno postali dio audio sistema automobila, ali zbog činjenice da vam omogućavaju reprodukciju dubljeg basa, postali su vrlo popularni kod vozača. Međutim, sabvufer u automobilu se veoma razlikuje od kućnog subwoofera. Dakle, ako se za kućne aparate snaga subwoofera od 300 W smatra "iznad krova", onda je za automobil to prosječan, uobičajen parametar. Zašto takva moć? Podsjetimo da bi subwoofer u automobilu trebao "izvikivati" buku s ceste, ali kod kuće nema takve potrebe. Osim toga, dizajn automobilskih woofera ima svoje karakteristike. Da bi dobili dubok bas u malim količinama, proizvođači se žrtvuju, od kojih je glavno smanjenje osjetljivosti. Da biste dobili dovoljnu jačinu zvuka pri niskoj osjetljivosti, morate osigurati visoku snagu zvuka. Stvaranje moćnog pojačala za automobil također nije lak zadatak, pa je nedavno postao popularan dizajn subwoofera s dva odvojena namota glasovne zavojnice, a neki proizvođači idu i dalje, ugrađujući čak 4 namota glasovne zavojnice. Takvo rješenje daje veliku fleksibilnost u odabiru optimalnog otpora za određeno pojačalo - drugim riječima, omogućava vam da iz njega "iscijedite" maksimalan vat. Potrebni otpor se postiže odgovarajućim spajanjem namotaja (serijski, paralelni, paralelno-serijski). Istina, snaga, otpor i broj namotaja ne utiču na muzikalnost subwoofera. Čak i sabvufer male snage, ali pravilno izgrađen, može nadmašiti svoj monstruozni SPL kolega u smislu kvaliteta zvuka. Iako će vam trebati najmanje dva subwoofera male snage za stvaranje potrebnog zvučnog pritiska. Ovisno o zadatku ili žanrovskoj orijentaciji zvučnika, nominalna snaga subwoofera se bira 2-4 puta veća od snage zvučnika punog opsega. Što je veća snaga, to bolje, jer uvijek možete učiniti da svira tiše, ali ne i glasnije. Ali potrebno je uzeti u obzir realne mogućnosti onboard network vaš auto (i novčanik, naravno).

Osim toga, vrsta akustičkog dizajna subwoofera je od velike važnosti. Konkretno, dodatna rezerva snage je posebno dobrodošla za najgoru opciju u smislu povrata - beskrajni akustični ekran; u ovom slučaju, zvučnik svira u velikoj jačini, na primjer, u prtljažniku. Modeli u zatvorenom kućištu imaju veću osjetljivost, ali i nisku, a najbolji u pogledu izlaza su modeli sa faznim pretvaračem, posebno u kućištu band-pass tipa.

ŠTA SE DEŠAVA KADA SE BROJ GLAVA POVEĆA

Često postoje instalacije sa duplim ili trostrukim bas/srednjotonskim glavama, a postoji mnogo opcija sa dva subwoofera. Šta to daje i zašto je potrebno? Udvostručavanjem glava povećavate nivo zvučnog pritiska za najmanje 3 dB, što je ekvivalentno udvostručenju snage, pod uslovom da se i električna snaga koja im se napaja iz pojačala udvostruči. Ako se na dvije glave iz pojačala napaja ista snaga kao na jednu, tada će se nivo zvučnog pritiska malo promijeniti. U ovom slučaju ne dobijamo ništa na snazi, ali povećano područje zračenja od difuzora će dati dublji bas. Međutim, ovaj efekat zavisi od udaljenosti na kojoj su glave razdvojene, a pojaviće se na frekvencijama za koje je ta udaljenost srazmerna talasnoj dužini ili je prelazi. Zainteresovani za detalje upućuju se na knjigu "Emisija i elektroakustika" koju je priredio Yu.A. Kovalgin, koju je objavila izdavačka kuća Radio i veze 1999. godine. Tamo, na strani 224, razmatra se problem efikasnosti zvučnika, koji uključuju nekoliko glava istog tipa. Takvi zvučnici u akustici se obično nazivaju zvučnici. Koriste se za povećanje usmjerenosti i povećanje efikasnosti akustičkih sistema.

Upravo zbog poboljšanja odziva basa, dvostruki drajveri se koriste samo za woofer/midrange ili subwoofer drajvere. Postoje i opcije za dvostruke visokotonce, ali su rijetki i imaju druge zadatke, na primjer, smanjenje usmjerenosti zvučnika visoke frekvencije. U mnogim slučajevima, korištenje dva woofera rješava složene probleme - posebno, dva 12-inčna drajvera je lakše postaviti nego jedan 15-inčni. Međutim, korisno je uzeti u obzir da će cijena dvije glave biti jasno veća od cijene jedne iste serije, ali veće standardne veličine.

VRSTE SNAGE ZVUČNIKA

Ocjenjen– RMS vrijednost električne snage, ograničena datim nivoom nelinearnih izobličenja.

Maksimalno sinusoidno- snaga kontinuiranog sinusoidnog signala u datom frekventnom opsegu, na kojem AU može raditi dugo vremena bez mehaničkih i termičkih oštećenja.

Maksimalna buka- električna snaga posebnog šumnog signala u datom frekvencijskom opsegu, koju zvučnik može izdržati dugo vremena bez termičkih i mehaničkih oštećenja.

Peak- maksimalna kratkoročna snaga koju zvučnici mogu izdržati bez oštećenja kada se na njih primijeni poseban signal buke u kratkom vremenskom periodu (obično 1 s). Testovi se ponavljaju 60 puta sa intervalom od 1 min.

Maksimalno dugoročno električnu snagu posebnog šumnog signala u datom frekvencijskom opsegu, koji zvučnik može izdržati bez nepovratnih mehaničkih oštećenja u trajanju od 1 min. Testovi se ponavljaju 10 puta sa intervalom od 2 min.

Materijal ustupio Car&Music magazin, br. 12/2003. Rubrika " Korisni savjeti“, tekst: Edouard Seguin

Teorija harmonika

Amplitudna kompresija

sta da radim?

Preopterećenje (kliping) pojačala snage je uobičajena pojava. Ovaj članak se bavi preopterećenjem uzrokovanim povećanim nivoom ulaznog signala, zbog čega dolazi do klipinga izlaznog signala.

Nakon analize "fenomena" ovakvog preopterećenja, koje navodno uzrokuje oštećenje zvučnika, pokušaćemo da dokažemo da je pravi krivac za to kompresija amplitude (kompresija) signala.

ZAŠTO ZVUČNICI TREBAJU ZAŠTITU?

Sve glave zvučnika imaju maksimalnu radnu snagu. Prekoračenje ove snage oštetit će zvučnike (SH). Ova oštećenja se mogu podijeliti u nekoliko vrsta. Pogledajmo pobliže dva od njih.

Prvi tip je prekomjerno pomicanje GG difuzora. GG difuzor je zračeća površina koja se kreće kao rezultat primijenjenog električnog signala. Ova površina može biti konusna, kupolasta ili ravna. Vibracije difuzora pobuđuju vibracije u zračnom mediju i emituju zvuk. Prema zakonima fizike, da bi zvučao glasnije ili reproducirao niže frekvencije, konus mora oscilirati većom amplitudom pomaka, dok se približava svojim mehaničkim granicama. Ako je prisiljen da se kreće još dalje, to će dovesti do prekomjernog otklona. To se najčešće dešava sa niskofrekventnim GG-ovima, iako se može dogoditi sa GG-ovima srednje, pa čak i visoke frekvencije (ako niske frekvencije). Dakle, prekomjerno pomicanje difuzora najčešće dovodi do mehaničkog oštećenja glave.

Drugi neprijatelj GG-a je toplotna energija koja nastaje usled toplotnih gubitaka u zvučnim zavojnicama. Nijedan uređaj nije 100% efikasan. Što se tiče GG, 1 W ulazne snage se ne pretvara u 1 W akustične snage. U praksi, većina GG ima efikasnost manju od 10%. Gubici zbog niske efikasnosti pretvaraju se u zagrijavanje zvučnih zavojnica, uzrokujući njihovu mehaničku deformaciju i gubitak oblika. Pregrijavanje okvira zvučne zavojnice uzrokuje slabljenje njegove strukture, pa čak i potpuno uništenje. Osim toga, pregrijavanje može uzrokovati da se ljepilo zapjeni i uđe u zračni otvor, uzrokujući da se zvučna zavojnica više ne kreće slobodno. Na kraju, namotaj zvučne zavojnice može jednostavno izgorjeti kao osigurač u osiguraču. Jasno je da se to ne može dozvoliti.

Oduvijek je bio veliki problem za korisnike i programere odrediti sposobnost upravljanja snagom višepojasnih zvučnika. Najvjerovatnije će korisnici koji zamjenjuju oštećene visokotonce

uvjereni da ono što se dogodilo nije njihova krivica. Čini se da je izlazna snaga pojačala 50 W, a snaga zvučnika 200 W, i, ipak, visokotonac nakon nekog vremena pokvari. Ovaj problem prisilio inženjere da shvate zašto se to dešava. Iznesene su mnoge teorije. Neki od njih su naučno potvrđeni, drugi su ostali u formi teorije.

Pogledajmo nekoliko perspektiva na situaciju.

HARMONIČKA TEORIJA

Istraživanja distribucije energije po spektru signala su pokazala da, bez obzira na vrstu muzike, nivo energije visoke frekvencije u zvučni signal daleko ispod nivoa energije niske frekvencije. Ova činjenica još više otežava otkrivanje zašto su visokotonci oštećeni. Čini se da ako je amplituda visokih frekvencija manja, tada bi prije svega trebali biti oštećeni niskofrekventni zvučnici, a ne visokofrekventni zvučnici.

Proizvođači zvučnika također koriste ove informacije kada razvijaju svoje proizvode. Ideja o energetskom spektru muzike im omogućava da značajno poboljšaju zvuk visokotonaca korišćenjem lakših pokretnih sistema, kao i korišćenjem tanje žice u glasovnim zavojnicama. U zvučnicima, snaga visokotonaca obično ne prelazi 1/10 ukupne snage samog zvučnika.

Ali pošto ima više muzičke energije u niskofrekventnom (LF) opsegu nego u visokofrekventnom (HF) opsegu, što znači da zbog svoje male snage, visokofrekventna energija ne može oštetiti visokofrekventne zvučnike. Stoga je izvor visokih frekvencija dovoljno moćnih da oštete visokotonce negdje drugdje. Dakle, gdje se on uopće nalazi?

Sugerirano je da ako postoji dovoljno niskofrekventnih komponenti u audio signalu da preopterećuju pojačalo, vjerovatno je da će izlazni kliping stvoriti visokofrekventnu distorziju koja je dovoljno jaka da ošteti visokotonac.

Tabela 1. Harmonične amplitude 100 Hz kvadratni talas, 0 dB = 100 W

Harmonic	Amplituda	Nivo u dB	Nivo u vatima	Frekvencija
1	1	0	100	100 Hz
2	0	-T	0	200 Hz
3	1/3	-9.54	11.12	300 Hz
4	0	-T	0	400 Hz
5	1/5	-13.98	4	500 Hz
6	0	-T	0	600 Hz
7	1/7	-16.9	2.04	700 Hz
8	0	-T	0	800 Hz
9	1/9	-19.1	1.23	900 Hz
10	0	-T	0	1000 Hz
11	1/11	-20.8	0.83	1100 Hz
12	0	-T	0	1200 Hz
13	1/13	-22.3	0.589	1300 Hz

Ova teorija je postala prilično raširena početkom 70-ih i postepeno se počela doživljavati kao „dogma“. Međutim, kao rezultat istraživanja o pouzdanosti i zaštiti pojačala snage u tipičnim uvjetima, kao i prakse korištenja pojačala i zvučnika od strane tipičnih korisnika, pokazalo se da je preopterećenje uobičajeno i nije tako primjetno na uhu kao većina ljudi misle. Rad indikatora preopterećenja pojačala obično kasni i ne ukazuje uvijek točno na stvarno preopterećenje. Osim toga, mnogi proizvođači pojačala namjerno usporavaju svoj odgovor na osnovu vlastitih ideja o tome koliko izobličenja mora biti generirano da bi se indikator upalio.

Naprednija i bolje zvučna pojačala, uklj. pojačala sa mekim klipingom takođe oštećuju visokotonce. Međutim, snažnija pojačala manje oštećuju visokotonce. Ove činjenice su dodatno učvrstile teoriju da je izvor oštećenja visokotonaca još uvijek preopterećenje pojačala (clipping). Čini se da postoji samo jedan zaključak - kliping je glavni uzrok oštećenja visokofrekventnih zvučnika.

Ali nastavimo sa proučavanjem ovog fenomena.

KOMPRESIJA AMPLITUDE

Uz ograničenje amplitude sinusoidnog signala, pojačalo unosi velika izobličenja u originalni signal, a oblik primljenog signala podsjeća na oblik pravokutnika. Istovremeno, idealni pravougaonik (meander) ima najviše visoki nivo viši harmonici. (vidi sliku 1). Manje isječeni sinusni val ima harmonike iste frekvencije, ali na nižem nivou.

Pogledajte spektralni sadržaj kvadratnog vala od 100 Hz, 100 W prikazan u tabeli 1.

Kao što vidite, snaga koja se isporučuje visokotoncu nakon prolaska ovog signala kroz savršenu skretnicu od 1 kHz je manja od 2 vata (0,83 + 0,589 = 1,419 vata). To nije puno. I ne zaboravite da se u ovom slučaju simulira teško, idealno preopterećenje pojačala od 100 W, koje može pretvoriti sinus u kvadratni val. Dalje povećanje preopterećenja više neće povećati harmonike.

Rice. 1. Harmonične komponente kvadratnog talasa od 100 Hz naspram sinusnog talasa od 100 Hz

Rezultati ove analize pokazuju da čak i ako se u zvučniku od 100W koristi slab visokotonac od 5-10 W, nemoguće ga je oštetiti harmonicima, čak i ako signal ima oblik meandra. Međutim, zvučnici su i dalje oštećeni.

Dakle, morate pronaći nešto drugo što bi moglo uzrokovati takve neuspjehe. U čemu je stvar?

Razlog je u kompresiji amplitude signala.

U poređenju sa starijim pojačalima, današnja vrhunska pojačala imaju veći dinamički opseg i bolji zvuk kada su prenaglašena. Stoga su korisnici u većem iskušenju da pojačavaju i klipaju pojačala na dinamičkim vrhovima niske frekvencije, kao ne dolazi do većeg zvučnog izobličenja. Ovo rezultira kompresijom dinamičkih karakteristika muzike. Jačina visokih frekvencija se povećava, ali bas ne. Za uho, ovo se doživljava kao poboljšanje svjetline zvuka. Neki ovo mogu protumačiti kao povećanje jačine zvuka bez promjene balansa zvuka.

Na primjer - povećat ćemo nivo signala na ulazu pojačala od 100 W. Niskofrekventne komponente će biti ograničene na 100W kao rezultat preopterećenja. Kako se ulazni nivo dalje povećava, komponente visoke frekvencije će rasti sve dok ne dostignu graničnu tačku od 100 W.

Pogledajte sl. 2, 3 i 4. Grafovi su graduirani u voltima. Pri opterećenju od 8 oma, 100 W odgovara naponu od 40 V. Prije ograničenja, niskofrekventne komponente imaju snagu od 100 W (40 V), a one visokofrekventne - samo 5-10 W (9 -13 V).

Pretpostavimo da se muzički signal sa niskim i visokim frekvencijama dovodi u pojačalo od 100 vati (8 oma). Koristimo mešavinu RF sinusoidnog signala niskog nivoa sa visokim LF signalom (vidi sliku 2). Nivo RF komponenti kojima se isporučuju visokotonac, najmanje 10 dB ispod nivoa niskofrekventnih komponenti. Sada pojačajte jačinu zvuka dok se signal ne smanji (+3dB overdrive, pogledajte sliku 3).

Rice. 2. Sinusni val niske razine, visoke frekvencije pomiješan sa naletom sinusnog vala visokog nivoa, niske frekvencije

Rice. 3. Izlaz pojačala od 100 vati sa overdriveom od 3 dB

Rice. 4. Izlaz iz pojačala od 100 W sa 10 dB overdrivea

Imajte na umu da su, sudeći po talasnom obliku, samo niskofrekventne komponente bile ograničene, a nivo visokofrekventnih komponenti se jednostavno povećao. Naravno, kliping generiše harmonike, ali njihov nivo je znatno niži od nivoa meandra koji smo ranije razmatrali. Amplituda visokofrekventnih komponenti povećana je za 3 dB u odnosu na niske frekvencije (ovo je ekvivalentno amplitudnoj kompresiji signala za 3 dB).

Kada je pojačalo preopterećeno za 10 dB, amplituda RF komponenti će se povećati za 10 dB. Dakle, svako povećanje jačine zvuka od 1 dB uzrokuje povećanje amplitude visokofrekventnih komponenti za 1 dB. Rast će se nastaviti sve dok snaga RF komponenti ne dostigne 100W. U međuvremenu, vršni nivo niskofrekventnih komponenti ne može preći 100 W (vidi sliku 4). Ovaj grafikon odgovara skoro 100% kompresiji, budući da gotovo da i nema razlike između visokih i niskih frekvencija.

Sada je lako vidjeti kako snaga RF signala premašuje snagu visokotonca od 5-10 vati. Zaista, preopterećenje generiše dodatne harmonike, ali oni nikada neće dostići nivo pojačanih originalnih visokofrekventnih signala.

Vjerovatno mislite da bi izobličenje signala bilo nepodnošljivo. Nemojte se zavaravati. Bićete zapanjeni kada saznate koliko je visoka granica preopterećenja, iznad koje više neće biti moguće ništa slušati. Samo isključite indikator preopterećenja na pojačalu i pogledajte koliko daleko okrećete kontrolu jačine zvuka na pojačalu. Ako osciloskopom mjerite izlazni nivo pojačala, nivo preopterećenja će vas iznenaditi. 10 dB izobličenja basa je uobičajeno.

ŠTA RADITI?

Ako možemo zaštititi pojačala od klipinga, možemo bolje iskoristiti zvučnike. Kako bi se spriječilo preopterećenje i rezultirajuća kompresija amplitude u bilo kojem modernom pojačalu, tzv. graničnici klipova. One sprečavaju gore pomenutu kompresiju amplitude, kao kada se dostigne granična vrijednost na bilo kojoj frekvenciji, nivo svih frekvencija se smanjuje za isti iznos.

U vanjskim limiterima, prag odgovora (prag) postavlja korisnik. Fino podešavanje

ovaj prag na nivou klipinga pojačala je prilično težak. Osim toga, nivo klipinga pojačala nije konstantna vrijednost. Ona varira ovisno o naponu mreže, AC impedanciji, pa čak i o prirodi signala. Prag graničnika treba kontinuirano pratiti ove faktore. Najispravnije rješenje bi bilo vezati prag za signal preopterećenja pojačala.

Sasvim je logično ugraditi limiter unutar pojačala. U modernim pojačalima lako je sa velikom preciznošću odrediti trenutak nastanka preopterećenja. Na njega reaguju takozvana ugrađena pojačala. graničnici klipova. Čim izlazni signal pojačala dostigne nivo preopterećenja, upravljački krug uključuje regulacioni element limitera.

Drugi parametar, nakon praga, svojstven svakom limiteru, je vrijeme aktiviranja i otpuštanja. Važnije je vrijeme oporavka nakon preopterećenja (vrijeme oslobađanja).

Postoje dvije opcije za radna pojačala:

• rade kao dio višepojasnog pojačala,

• rad na širokopojasnim zvučnicima.

U prvom slučaju, ili samo niskofrekventni opseg, ili srednje i visokofrekventni opseg može se napajati na pojačalo. Prilikom postavljanja dugog vremena otpuštanja i rada pojačala u srednjim visokim opsezima, "repovi" oporavka limitera mogu biti vidljivi slušno. I obrnuto - s kratkim vremenom oslobađanja i radom u niskom opsegu može doći do izobličenja oblika signala.

Kada koristite pojačalo na širokopojasnom zvučniku, morate tražiti neku kompromisnu vrijednost vremena oporavka.

U tom smislu, proizvođači pojačala idu na dva načina - ili se bira kompromisno vrijeme otpuštanja, ili se uvodi prekidač vremena otpuštanja (SLOW-FAST).

ZAKLJUČCI:

Ako me pitate zašto je to potrebno, onda vam neću odgovoriti - onda ovaj članak nije za vas. Ako je sve u redu sa vašom motivacijom, onda nudim na uvid neke od rezultata koje sam postigao skromnim sredstvima i znanjem koje imam na raspolaganju.

Za početak - zamorac, ko je on?

Naš pacijent je visokotonac sa konusnom dijafragmom 3GD-31. Glavna tvrdnja o tome je značajna neujednačenost i neujednačenost frekvencijskog odziva. One. pored neujednačenosti od oko 10dB između maksimalnog vrha i pada, ima mnogo manjih nepravilnosti, zbog čega je frekvencijski odziv sličan šumi. Odlučio sam da ne navedem izmjerene karakteristike na početku članka, jer. bit će vizualnije postaviti ih pored konačnih dobijenih nakon svih promjena dizajna.
Glavna ideja mojih radnji, odnosno dvije glavne ideje je, prvo, dodati elemente koji apsorbiraju zvuk unutar jačine zvučnika kako bi se suzbile rezonancije koje nastaju u zatvorenom volumenu sa čvrstim zidovima koji lako reflektiraju zvuk bez primjetne apsorpcije njegove energije, što je slučaj sa navedenim zvučnikom. Druga ideja je obrada samog materijala difuzora (ne, ne tekućinom A. Vorobyova ;-)), već lakom, što rezultira kompozitnim materijalom koji je superiorniji u odnosu na original (papir) u krutosti, ali ne inferioran s on prigušuje sopstvene rezonancije, što smanjuje deformaciju savijanja difuzora tokom njegovog rada i na taj način pomaže u smanjenju rezonantnih pikova-pada u frekvencijskom odzivu.

Šta mi je ušlo u glavu?

Činjenica je da sam već duže vrijeme provodio slične eksperimente i dobio dosta potvrda o ispravnosti i korisnosti svog pristupa, ali su svi rezultati bili prilično razbacani. To je dijelom zbog nedostatka iskustva u akustičkim mjerenjima (a još više u interpretaciji rezultata), dijelom zbog nepotpune formulacije same ideje, općeg plana akcije. I kada se sav taj mozaik u mojoj glavi stvorio u manje-više cjelovitu sliku, odlučio sam provesti eksperiment od početka do kraja, istovremeno vršeći sva mjerenja.

Dakle, šta je urađeno?

Za početak, zvučnik je rastavljen. Da bi se to postiglo, provodnici zavojnice zvučnika su zalemljeni sa terminala na kućištu, zatim je, nakon namakanja acetonom, odvojio zaptivni kartonski prsten, a sam konus je na isti način odlijepljen od metalnog "lijevka" kućišta. . Zatim je difuzor izvađen iz kućišta i ostavljen za sada.
Prvo je obrađeno kućište zvučnika. Sektori su izrezani iz platna, debljine oko 3 mm, koji tačno pokrivaju unutrašnju površinu tijela, koja je krnji konus. Na dnu (manja osnova krnjeg konusa) iz istog materijala je izrezan krug sa rupom u sredini za zavojnicu. Nakon toga je unutrašnja površina tijela i površina platnenih blankova premazana jednim slojem Moment ljepila i to skoro odmah (jer se vrlo brzo suši i kada sam završio sa namazom platnenih šara sloj na tijelu je već bio suv ) pritisnuti jedno uz drugo. Evo fotografije dobivenog poluproizvoda.

U tom trenutku mi je pala na pamet ideja da ne samo rezonancije u zapremini kućišta, već i u samim zidovima mogu biti krive za narušen frekvencijski odziv. kućište je svojevrsno zvono od štancanog lima. Da bih izmjerio njegove rezonancije, primijenio sam sljedeću tehniku. Postavivši kućište na mekanu podlogu, sa magnetom nadole, postavio sam mikrofon direktno iznad njega, uključio snimanje zvuka i nekoliko puta udario plastičnom drškom šrafcigera po spoljašnjoj strani kućišta. Zatim sam odabrao najuspješniji (u smislu nivoa) signal iz zapisa i uvezao ga u LspLab za analizu. Rezultati malo kasnije. Zatim je, kako bi se navlažilo tijelo, izvana zalijepljeno gumom iz drevne biciklističke unutrašnje cijevi, po istoj tehnologiji kao i prethodno filcanje. Zatim, nakon potpunog sušenja - za jedan dan, ponovo su izvršena ispitivanja, prema istoj metodi kao gore. Međutim, zvuk od udarca je bio mnogo slabiji, pa sam automatski udario malo jače nego prilikom prvog mjerenja - zbog toga je nivo signala pri drugom mjerenju, po mom mišljenju, ispao nešto precijenjen, ali ovo jeste ne igraju značajnu ulogu u ovom slučaju. Dakle, evo prvih komparativnih rezultata - prolazni odziv kabineta zvučnika (u obliku sonograma). Ispod je originalna verzija.

Jasno se vidi da su nakon revizije sve rezonancije iznad 3 kHz potisnute za vrijednost nivoa veću od 20 dB! Iz ove slike se čini da je glavna rezonancija na 1200 Hz (usput, zanimljivo, glavna rezonancija konusa zvučnika smještena upravo na istoj frekvenciji) postala mnogo jača. Ovo nije tačno, jer program normalizuje nivoe na sonogramu tako da najjači signali postaju crveni, međutim ova skala važi samo unutar jednog grafikona, a na slici ih ima dva, tako da je crvena na gornjem grafikonu 20 dB slabiji od crvenog na donjem grafikonu! Evo još jednog - već poznatijeg grafikona - frekvencijskog odziva oba mjerenja.

Vidi se da efikasnost prigušenja raste sa frekvencijom, a potiskivanje na frekvencijama od 3 kHz i više prelazi 30 dB! I to uprkos činjenici da sam, kao što sam rekao, u drugoj dimenziji jače udario tijelo! Vi, ljubitelji "smirenih" AC kutija, da se zna - dajem!

Difuzor je premazan (ne impregniran, odnosno premazan) nitro-lakom (od svih testiranih materijala za ovu svrhu, najbolje je uticao na svojstva zvučnika). Sa unutrašnje strane samo jedan sloj, spolja tri. Ali, naravno, to nisu bili slojevi koji farbaju, a ne zidovi! Kada se nanese mekom četkom prvog sloja, površina je samo navlažena, i to ne mnogo. Drugi i treći sloj su nešto deblji, ali ukupno su tri sloja toliko tanka da se ispod njih i dalje vidi vlaknasta struktura papira.

Prije montaže, u šupljinu između tijela i difuzora umetnuta je dodatna “krofna” od vate kako bi se postigla što veća apsorpcija zvuka u volumenu. Na sljedećoj slici, kućište pripremljeno za montažu.

Još jedna promjena je napravljena na provodnicima zavojnice. U početku su tanke žice samog namota zavojnice bile zalemljene na bakrene zakovice na difuzoru (i zalemljene su velike kapi lema!), što bi trebalo da stvori novi rezonantni sistem od mase svega ovog metala i krutosti dela difuzor na koji je sve zaglavljeno. Ovakvo stanje mi se nimalo nije dopalo, pa sam odlučio da sve ponovim. Odlemio sam žice zavojnice od zakovica, izbušio ih i zalemio povodce koji povezuju zavojnicu s vanjskim terminalima direktno na žice glasovne zavojnice. Sljedeća slika, iako ne baš kvalitetne, pokazuje novo stanje stvari. Preostale rupe su zapečaćene papirnim krugovima.

Sada ću dati sažeti rezultat.

Za početak, evo frekventnog odziva originalnog zvučnika i njegovog nakon dorade. Podebljane linije pokazuju frekvencijski odziv i fazni odziv nakon dorade.

Na prvi pogled nisam postigao veliki uspjeh. Pa, pad na 4 kHz se smanjio za oko 3 dB, vrh na 9 kHz se smanjio za nekoliko dB, a frekvencijski odziv se smanjio sa 12 na 20 kHz. To se u potpunosti može pripisati slučajnim pojavama - rezonancije u difuzoru su uspješno preraspodijeljene. Međutim, treba reći da ovaj zvučnik nije bio baš uspješan za potrebe mog eksperimenta – u početku je imao gotovo ograničavajući kvalitet za svoj dizajn. Za usporedbu, dat ću sličan par frekvencijskog odziva za drugi uzorak - lošiji.

Evo svega čudesnog efekta prefinjenosti na licu! Međutim, ne uzimam ovog govornika kao osnovu za članak, jer u ovom slučaju su to svi podaci koje sam dobio, ali sam prikupio više informacija o gore opisanom govorniku.

Sada želim dati prolazne karakteristike zvučnika. Oni su isti kao i za tijelo - u obliku sonograma, po mom mišljenju, to je jasnije.

Jasno se vidi da originalni zvučnik ima odložene rezonancije u području od 5 i 10 kHz, dostižući i do 1,3 ms u trajanju. Nakon oplemenjivanja, prvo se skraćuju 1,5 puta, a drugo, raspadaju se na mnogo manjih i po intenzitetu i po trajanju. Iznad 10 kHz, oni uopšte ne postoje - nestali su. Općenito, impulsni odziv se poboljšao mnogo primjetnije od frekvencijskog odziva.
Na osnovu ovog eksperimenta, kao i nekoliko prethodnih, došao sam do zaključka da lakiranje uglavnom utiče na rad zvučnika u najvišem frekvencijskom opsegu, a u srednjem deluju razni materijali koji apsorbuju zvuk.
Čini se da prigušivanje trupa nije imalo značajan utjecaj na rezultat.

U zaključku želim da kažem da je ovaj članak napisan uglavnom sa ciljem da se ljudi koji nemaju sredstva za instrumentalnu procenu objektivnih parametara govornika upoznaju sa učinkom koji određene akcije imaju na određeni uzorak govornika.
Kao rezultat ovih eksperimenata, pojavila se još jedna ideja za dalje poboljšanje parametara. To će biti osnova za daljnje eksperimente i, ako uspiju, tema sljedećeg takvog članka.

Mislio sam da će mnogima biti korisno i zanimljivo. Informacije preuzete sa interneta.

Visokotonac je također visokotonac, ujedno je i visokotonac, najmanji u vašem autu. Obično se ugrađuje u stubove vrata. Veličina je oko 5 cm u prečniku.

MF zvučnik - srednjetonski zvučnik.

woofer - subwoofer (bidbass)

Jedna od obaveznih faza podešavanja zvuka u unutrašnjosti automobila je izbor optimalnog odvajanja frekvencija između svih zračećih glava: LF, LF/MF, MF (ako ih ima) i HF. Postoje dva načina za rješavanje ovog problema.

Prvo, restrukturiranje, a često i potpuni redizajn standardnog pasivnog crossovera, i drugo, povezivanje zvučnika na pojačalo koje radi u višepojasnom modu pojačanja, tzv. Bi-amp (dvosmjerno pojačalo) ili Tri-amp (trosmjerno pojačanje) opcije.

Prva metoda zahtijeva ozbiljno poznavanje elektroakustike i elektrotehnike, pa je za samostalnu upotrebu dostupna samo stručnjacima i iskusnim radioamaterskim inženjerima elektronike, ali je druga, iako zahtijeva veći broj kanala za pojačavanje, dostupna i manje obučeni vozač.

Štoviše, velika većina prodanih pojačala snage u početku je opremljena ugrađenim aktivnim crossoverom. Za mnoge modele je toliko razvijen da sa uspjehom i dosta visoka kvaliteta omogućava vam da implementirate višepojasni uključivanje zvučnika sa velikim brojem zvučnika. Međutim, odsustvo razvijenog crossovera u pojačalu ili glavnoj jedinici ne zaustavlja ljubitelje ove metode bodovanja unutrašnjosti, budući da na tržištu postoji mnogo vanjskih crossovera koji mogu riješiti ove probleme.

Prvo, treba reći da vam nećemo dati stopostotne univerzalne preporuke, jer one ne postoje. Generalno, akustika je oblast tehnologije u kojoj eksperiment i kreativnost igraju veliku ulogu, iu tom smislu, ljubitelji audio tehnologije imaju sreće. Ali da se provede eksperiment, da ne bi uspio, kao onaj ludi profesor - s eksplozijama i dimom - moraju se poštovati određena pravila. Prvo pravilo je ne naškoditi, ali o ostalima ćemo govoriti u nastavku.

Najviše od svega, uključivanje srednjetonskih i (ili) visokofrekventnih komponenti uzrokuje poteškoće. I poenta ovdje nije samo u tome da su ti opsezi koji nose maksimalno informacijsko opterećenje, odgovorni su za formiranje stereo efekta, zvučne pozornice, a također su vrlo podložni intermodulacijama i harmonijskom izobličenju ako je frekvencija skretnice pogrešno postavljena , ali i da ova frekvencija direktno zavisi i od pouzdanosti srednjetonaca i visokotonaca.

Uključivanje visokotonca.

Izbor donje granične frekvencije opsega signala koji se dovode u VF glavu zavisi od broja opsega sistema zvučnika. Kada se koristi dvosmjerni zvučnik, tada u najtipičnijem slučaju, tj. kada se glava woofera/srednjotonca nalazi u vratima, preporučljivo je odabrati graničnu frekvenciju što je moguće nižu kako biste podigli nivo zvučne scene. Moderni visokokvalitetni visokotonci sa niskom rezonantnom frekvencijom FS (800-1500 Hz) već mogu reproducirati signale od 2000 Hz. Međutim, većina visokotonaca koji se koriste imaju rezonantnu frekvenciju od 2000-3000 Hz, pa zapamtite da što bliže rezonantnoj frekvenciji podesimo frekvenciju skretnice, to je veći pritisak na visokotonac.

U idealnom slučaju, sa nagibom prigušenja filtera od 12 dB/oct, razmak između frekvencije skretnice i rezonantne frekvencije bi trebao biti veći od oktave. Na primjer, ako je rezonantna frekvencija glave 2000 Hz, tada s filterom ovog reda, frekvenciju skretnice treba postaviti na 4000 Hz. Ako zaista želite odabrati frekvenciju skretnice od 3000 Hz, tada bi strmina karakteristike prigušenja filtera trebala biti veća - 18 dB / okt, a bolje - 24 dB / okt.

Postoji još jedno pitanje koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja frekvencije skretnice za visokotonac. Činjenica je da nakon usklađivanja komponenti preko reproducibilnog frekvencijskog opsega, još uvijek ih trebate uskladiti u nivou i fazi. Ovo drugo je, kao i uvijek, kamen spoticanja - čini se da je sve urađeno kako treba, ali zvuk "nije isti". Poznato je da će filter prvog reda dati fazni pomak od 90 °, drugi - 180 ° (suprotna faza) itd., Tako da tijekom podešavanja nemojte biti previše lijeni slušati zvučnike s različitim polaritetima prebacivanja.

Ljudsko uho je veoma osetljivo na frekvencijski opseg od 1500-3000 Hz, a da bi ga što bolje i čistije prenosilo treba biti izuzetno oprezan. Moguće je prekinuti (podijeliti) zvučni opseg u ovom području, ali kasnije treba razmisliti kako pravilno otkloniti posljedice neugodnog zvuka. Sa ove tačke gledišta, trosistemski sistem zvučnika je pogodniji i sigurniji za podešavanje, a zvučnik srednjeg tona koji se koristi u njemu omogućava ne samo da efikasno reprodukuje opseg od 200 do 7000 Hz, već i da reši problem izgradnje ozvučenje lakše. U trosmjernim zvučnicima visokotonac se uključuje na višim frekvencijama - 3500-6000 Hz, odnosno očito iznad kritičnog frekvencijskog pojasa, a to vam omogućava da smanjite (ali ne i eliminišete) zahtjeve za fazno usklađivanje.

Uključivanje glave srednjeg tona.

Prije nego što razgovaramo o izboru frekvencije razdvajanja srednjetonskog i bas opsega, osvrnimo se na karakteristike dizajna srednjetonskih zvučnika. Nedavno su zvučnici srednjeg tona sa kupolastom membranom bili veoma popularni među instalaterima. U poređenju sa konusnim drajverima srednjeg tona, oni pružaju širi uzorak zračenja i lakši su za instalaciju jer ne zahtevaju dodatni akustički dizajn. Njihov glavni nedostatak je visoka rezonantna frekvencija, koja se nalazi u rasponu od 450-800 Hz.

Problem je u tome što što je viša donja granična frekvencija opsega signala koji se dovode do srednjetonskog zvučnika, to bi trebalo da bude manja udaljenost između srednjetonskih i bas glava, a kritičnije je gdje tačno niskotonac stoji i gdje se nalazi. je orijentisan. Praksa pokazuje da se kupolasti srednjetonski zvučnici mogu uključiti s frekvencijom skretnice od 500-600 Hz bez ikakvih problema s podudaranjem. Kao što vidite, za većinu prodanih artikala ovo je prilično kritičan raspon, pa ako se odlučite za takvu podjelu, redoslijed filtera za razdvajanje trebao bi biti prilično visok - na primjer, 4.

Treba dodati da su se nedavno počeli pojavljivati ​​kupolasti zvučnici sa rezonantnom frekvencijom od 300-350 Hz. Mogu se koristiti počevši od frekvencije od 400 Hz, ali do sada je cijena takvih slučajeva prilično visoka.

Rezonantna frekvencija zvučnika srednjeg tona sa konusnim difuzorom je u rasponu od 100-300 Hz, što im omogućava da se koriste počevši od frekvencije od 200 Hz (u praksi se češće koristi 300-400 Hz) i sa niskim -red filter, dok je woofer/srednjotonski zvučnik potpuno oslobođen potrebe za radom u srednjem tonu. Reprodukcija bez razdvajanja između zvučnika signala sa frekvencijama od 300-400 Hz do 5000-6000 Hz omogućava postizanje ugodnog, visokokvalitetnog zvuka.

Uključivanje woofera/srednjetonskog zvučnika.

Postepeno smo došli do niskofrekventnog opsega. Moderni mid/bass zvučnici vam omogućavaju efikasan rad u frekvencijskom opsegu od 40 do 5000 Hz. Gornja granica njegovog radnog frekvencijskog opsega određena je mjestom gdje visokotonac (u 2-sistemskom zvučniku) ili srednjetonski drajver (u 3-sistemskom zvučniku) počinje da radi.

Mnogi su zabrinuti zbog pitanja: vrijedi li ograničiti njegov frekvencijski raspon odozdo? Pa, da vidimo. Rezonantna frekvencija modernih woofer/srednjetonskih zvučnika veličine 16 cm leži u rasponu od 50-80 Hz, a zbog velike pokretljivosti glasovne zavojnice ovi zvučnici nisu toliko kritični za rad na frekvencijama ispod rezonantne. . Ipak, reprodukcija frekvencija ispod rezonantne zahtijeva određene napore od nje, što dovodi do smanjenja povrata u rasponu od 90-200 Hz, au dvosmjernim sistemima kvaliteta prijenosa srednjeg opsega. Budući da glavna energija udaraca bas bubnja pada na frekvencijski opseg od 100 do 150 Hz, prvo što izgubite je jasno definisan udarac (punch - hit). Ograničavanjem opsega signala koje reproducira niskofrekventna glava na 60-80 Hz odozdo uz pomoć visokopropusnog filtera, ne samo da ćete omogućiti da radi mnogo čistije, već ćete dobiti i glasniji zvuk, u drugim slučajevima reci, bolji povratak.

Subwoofer.

Bolje je povjeriti reprodukciju signala s frekvencijama ispod 60-80 Hz zasebnom zvučniku - subwooferu. Ali zapamtite da opseg zvuka ispod 60 Hz nije lokaliziran u automobilu, što znači da mjesto ugradnje subwoofera nije toliko važno. Ako ste ispunili ovaj uvjet, a zvuk subwoofera je još uvijek lokaliziran, tada je prije svega potrebno povećati redoslijed niskopropusnog filtera. Takođe ne biste trebali zanemariti filter za suzbijanje infra-niskih frekvencija (Subsonic ili Finch). Imajte na umu da subwoofer ima i svoju rezonantnu frekvenciju, a odsijecanjem frekvencija ispod nje postižete ugodan zvuk i pouzdan rad subwoofera. Kao što pokazuje praksa, potraga za dubokim basom značajno povećava cijenu subwoofera. Vjerujte mi, ako je ozvučenje sa kojim ste sklopili dobra kvaliteta reprodukuje opseg zvuka od 50 do 16.000 Hz, što je sasvim dovoljno za udobno slušanje muzike u automobilu.

Metode uparivanja glave.

Često se postavlja pitanje: treba li imati isti redoslijed niskopropusnih i visokopropusnih filtera? Uopšte nije potrebno, a uopšte nije ni potrebno. Na primjer, ako ste instalirali dvosmjerni prednji zvučnik s velikim razmakom zvučnika, tada kako biste kompenzirali pad frekvencijskog odziva na frekvenciji skretnice, glava basa / srednjeg tona često je uključena s filterom nižeg reda . Štaviše, nije ni neophodno da se granične frekvencije visokopropusnog filtera i niskopropusnog filtera poklapaju.

Na primjer, da bi se kompenzirao višak svjetline na tački razdvajanja, woofer / srednjetonska glava može raditi do 2000 Hz, a visokotonac - počevši od 3000 Hz. Važno je zapamtiti da kada koristite filter prvog reda, razlika između graničnih frekvencija visokopropusnog filtera i niskopropusnog filtera ne bi trebala biti veća od oktave i opadati s povećanjem reda. Ista tehnika se koristi kada se uparuju subwoofer i midwoofer za ublažavanje stojećih talasa (bas bas). Na primjer, kada postavite graničnu frekvenciju niskopropusnog filtera subwoofera na 50-60 Hz, a visokopropusnog filtera LF / MF glave na 90-100 Hz, prema stručnjacima, pojavljuju se neugodni prizvuci zbog prirodni porast frekvencijskog odziva u ovom frekventnom području zbog akustičkih svojstava kabine potpuno su eliminisani.

Dakle, ako pravilo kvantiteta-kvalitet funkcionira u auto audio, ono vrijedi samo u odnosu na cijenu pojedinačnih komponenti i čovjek-godina, što određuje iskustvo i vještinu instalatera, koji će natjerati sistem da otkrije svoj zvučni potencijal.