Je jich mnoho různé typy emitory zvuku, nejběžnější jsou však emitory elektromagnetického typu, nebo, jak se jim také říká, reproduktory.

Reproduktory jsou hlavní konstrukční prvky akustické systémy(TAK JAKO). Bohužel jeden reproduktor není schopen reprodukovat celý slyšitelný frekvenční rozsah. Proto se pro reprodukci v plném rozsahu v akustických systémech používá několik reproduktorů, z nichž každý je navržen tak, aby reprodukoval své vlastní frekvenční pásmo. Princip fungování nízkofrekvenčních (LF) a vysokofrekvenčních (HF) reproduktorů je stejný, rozdíly spočívají v provedení jednotlivých konstrukčních prvků.

Princip činnosti reproduktoru je založen na interakci střídavého magnetického pole vytvářeného proudem procházejícím drátem magnetické cívky s magnetickým polem permanentního magnetu.

Navzdory relativní jednoduchosti designu mají reproduktory navržené pro práci ve vysoce kvalitních akustických systémech velký počet důležité parametry, na kterých závisí výsledný zvuk reproduktorové soustavy.

Nejdůležitějším ukazatelem, který reproduktor charakterizuje, je pásmo reprodukovatelných frekvencí. Může být zadána jako dvojice hodnot (dolní mezní frekvence a horní mezní frekvence) nebo jako frekvenční odezva (AFC). Druhá možnost je informativnější. Frekvenční odezva je grafická závislost hladiny akustického tlaku vytvářeného reproduktorem ve vzdálenosti 1 metru podél pracovní osy na frekvenci. Frekvenční charakteristika umožňuje vyhodnotit frekvenční zkreslení vnesená reproduktorem do původního signálu a také v případě použití reproduktoru jako součásti vícepásmového systému identifikovat optimální hodnotu dělící frekvence dělicího filtru. Právě frekvenční charakteristika umožňuje klasifikovat reproduktor jako nízkofrekvenční, středofrekvenční nebo vysokofrekvenční.

Výběr subwooferu

U wooferů jsou kromě frekvenční charakteristiky podstatnou skupinou indikátorů tzv. Thiel-Small parametry. Na jejich základě se vypočítávají parametry akustický design pro reproduktor (skříň reproduktorů). Minimální sada parametrů rezonanční frekvence- fs, celkový faktor jakosti - Qts, ekvivalentní objem - Vas.

Parametry Thiel-Small popisují chování reproduktoru v oblasti působení pístu (pod 500 Hz), přičemž je považován za oscilační systém. Spolu s akustickým designem (AO) je reproduktorem horní propust (HPF), která umožňuje použít při výpočtech matematický aparát vypůjčený z teorie filtrů.

Odhad hodnot Til-Small parametrů reproduktoru a především celkového faktoru kvality Qts umožňuje posoudit vhodnost použití reproduktoru v akustických systémech s jedním nebo druhým typem akustického designu (AO) . Pro reproduktory s akustickým provedením fázově invertovaného typu se používají především reproduktory s celkovým faktorem kvality do 0,4. Nutno podotknout, že fázově invertované systémy jsou designově nejnáročnější ve srovnání s reproduktory s uzavřeným a otevřeným AO. Tento design citlivé na chyby ve výpočtech a při výrobě pouzdra, jakož i při použití nespolehlivých hodnot parametrů basového reproduktoru.

Při výběru wooferu hraje důležitou roli parametr Xmax. Xmax udává maximální posunutí kužele povolené pro udržení konstantního počtu závitů vodiče kmitací cívky v mezeře magnetického obvodu reproduktoru (viz obrázek níže).

Pro satelitní reproduktory jsou vhodné reproduktory s Xmax = 2-4mm. Pro subwoofery by měly být použity reproduktory s Xmax=5-9mm. Přitom je zachována linearita přeměny elektrických kmitů na akustické při vysokých výkonech (a podle toho i velké amplitudy kmitů), což se projevuje účinnějším nízkofrekvenčním vyzařováním.

Pokud se rozhodnete vyrobit si reprosoustavu „vlastníma rukama“, budete nevyhnutelně stát před otázkou výběru značkových komponentů, a to z hlediska frekvence reprosoustav. Bez zkušeností s provozem produktů různých výrobců je někdy obtížné vybrat tu nejlepší. Musíme se řídit mnoha faktory, srovnávat v mnoha ohledech, nejen ve vztahu k pasovým charakteristikám. Reproduktory ACTON úspěšně doplní vaše reproduktory, protože kromě vysoké kvality mají řadu výhod:

• mají nejlepší poměr cena / kvalita ve svém segmentu;
• reproduktory speciálně určené pro profesionální reproduktory používané pro ozvučení společenských a kulturních akcí;
• pro reproduktory byla vypracována dokumentace pro výrobu ozvučnic;
• interakce mezi spotřebitelem a výrobcem se provádí přímo bez zprostředkovatelů, což zabraňuje problémům s dostupností jakýchkoli náhradních dílů a součástí;
• informační podpora při návrhu AU;
• vysoká spolehlivost reproduktorů ACTON.

Z modelová řada se můžete seznámit s reproduktory ACTON.

Výběr výškového reproduktoru

Při výběru výškového reproduktoru určuje frekvenční odezva nižší frekvenci rozsahu, který reprodukuje. Je nutné, aby frekvenční pásmo výškového reproduktoru mírně překrývalo frekvenční pásmo wooferu.

Některé výškové reproduktory jsou navrženy tak, aby fungovaly ve spojení s hornou. Na rozdíl od přímo vyzařujících tweeterů (nebo, jak se jim říká, tweeterů), horn tweetery, díky vlastnostem horn, mají nižší mezní frekvenci reprodukovaného zvukového rozsahu. Spodní mezní frekvence takového výškového reproduktoru může být přibližně 2000-3000 Hz, což v mnoha případech umožňuje opustit středotónový reproduktor v reproduktorech.

Díky svým konstrukčním vlastnostem mívají výškové reproduktory vyšší citlivost než basové reproduktory. Proto je ve fázi návrhu filtru v něm umístěn obvod zeslabovače (supresoru), který je nezbytný pro snížení nadměrného záření, což přináší hodnoty citlivosti výškových a basových reproduktorů na stejnou úroveň.

Při výběru výškového reproduktoru je důležité zvážit jeho výkon, který se vybírá na základě výkonu basového reproduktoru. V tomto případě je výkon výškového reproduktoru brán nižší než výkon basového reproduktoru, což vyplývá z analýzy spektrální hustoty zvukového signálu odpovídajícího růžovému šumu (s poklesem směrem k vysokým frekvencím). Pro praktický výpočet výkonu rozptýleného výškovým reproduktorem v reproduktorech s dělicí frekvencí 3-5 kHz můžete použít kalkulačku na našem webu.

Připomeňme, že výškové reproduktory nelze použít bez horní propusti (HPF), která omezuje průnik nízkofrekvenční části spektra.

Faktory poškození reproduktoru

V případě abnormálního provozu je možné mechanické a elektrické poškození reproduktorů. K mechanickému poškození dochází, když amplituda kmitů difuzoru překročí povolenou amplitudu, která závisí na mechanických vlastnostech prvků pohyblivého systému. Nejkritičtější frekvenční zóna pro takové poškození je blízko mechanické rezonanční frekvence reproduktoru a níže, tzn. kde je amplituda kmitání maximální. Elektrické poškození je důsledkem nevratného přehřátí kmitací cívky. Nejkritičtější frekvenční pásmo pro poškození tohoto druhu odpovídá pásmu umístěnému v blízkosti elektromechanické rezonance reproduktoru. K poškození obou typů dochází v důsledku překročení maximálního povoleného elektrického výkonu dodávaného do reproduktoru. Aby se předešlo takovým následkům, je hodnota maximálního výkonu normalizována.

Standardů, kterými výrobci standardizují sílu svých produktů, je několik, nejblíže z hlediska reálných podmínek v případě použití reproduktorové soustavy pro bodování veřejných akcí může být standard AES. Výkon podle této normy je definován jako druhá mocnina RMS napětí v určitém pásmu růžového šumu, kterému je reproduktor schopen vydržet minimálně 2 hodiny, děleno hodnotou minimální impedance Zmin. Norma reguluje přítomnost reproduktoru ve „volném vzduchu“ bez pouzdra. Někteří výrobci reproduktor při testování vložili do skříně a přiblížili tak jeho pracovní podmínky reálným podmínkám, což z jejich pohledu vede k objektivnějším výsledkům. Znalost výkonu reproduktoru slouží jako vodítko při výběru zesilovače, jehož výkon by měl odpovídat výkonu AES reproduktoru.

Stojí za zmínku, že skutečná hodnota energie dodávané do reproduktoru je obtížné posoudit bez speciálních měření a může se značně lišit i při stejném nastavení ovládání hlasitosti na zařízeních audiocesty.

To může ovlivnit mnoho faktorů, např.

• Spektrum reprodukovaného signálu (hudební žánr, frekvence a dynamický rozsah hudebního díla, převládající hudební nástroje);
• Charakteristika pasivních filtračních obvodů a aktivních výhybek, které omezují spektrum původního signálu vstupujícího do reproduktorů;
• Použití ekvalizéru a dalších zařízení pro korekci frekvence ve zvukové cestě;
• Provozní režim zesilovače (vzhled nelineárních zkreslení a oříznutí);
• Návrh systému reproduktorů;
• Porucha zesilovače (výskyt konstantní složky ve spektru zesíleného signálu)

Následující opatření zvyšují spolehlivost reproduktorových systémů:

• Snížení horní mezní frekvence wooferu pomocí dolní propusti (LPF). V tomto případě je část spektra signálu, která významně přispívá k ohřevu cívky, omezena;
• Omezení šířky pásma pod frekvencí ladění bassreflexu pomocí obvodů LOW-PASS (horní propust). Toto opatření omezuje amplitudu kmitů kužele mimo provozní rozsah reproduktorů z nízkých frekvencí, čímž se zabrání mechanickému poškození basového reproduktoru;
• Nastavení HPF výškového reproduktoru na vyšší frekvenci;
• Navrhování reproduktorových skříní, které poskytují nejlepší podmínky pro přirozenou konvekci reproduktorů;
• Vyloučení reproduktorů se zesilovačem pracujícím v režimu nelineárního zkreslení, clipping;
• Prevence výskytu hlasitých spínacích kliknutí, "navíjení" mikrofonu;
• Použití omezovače ve zvukové cestě.

Všimněte si, že na akustických systémech, které se používají pro profesionální ozvučení (zejména na diskotékách), je často nuceno pracovat vysoký výkon. Během provozu může zahřívání kmitací cívky reproduktoru dosáhnout 200 stupňů a prvky magnetického obvodu - 70 stupňů. Dlouhodobý provoz v extrémních podmínkách vede k tomu, že reproduktory "hoří". To může být způsobeno překročením povoleného elektrického výkonu dodávaného do reproduktoru a také poruchou zesilovače. Bezpečnost setu v mnoha ohledech závisí na kvalifikaci DJe. V tomto ohledu, bez ohledu na to, jaký reproduktor si vyberete, musíte zvážit dostupnost opravných sad. Situaci přitom ještě komplikuje fakt, že zpravidla nevyhoří jeden reproduktor najednou, ale hned několik, což znefunkční celou sestavu. Vzhledem ke všemu výše uvedenému docházíme k závěru, že otázka načasování a nákladů na dodání opravárenských sad je také extrémně důležitá ve fázi výběru reproduktorů pro reproduktory.

Zesilovač a reproduktor jsou články ve stejném obvodu, jedno bez druhého prostě nemůže fungovat. V minulém čísle jsme se dostatečně podrobně zabývali otázkou: "Jaký výkon by měl mít zesilovač?" a nyní se pokusíme odpovědět na to druhé: "A jaký výkon by měly mít reproduktory zároveň?" Částečná odpověď na tuto otázku byla dána v předchozím článku, protože, jak je uvedeno výše, nelze uvažovat jedno bez druhého, ale řada detailů zůstala nedotčena a jak jsme slíbili, tentokrát je rozebereme podrobněji detail.

TYPY NAPÁJENÍ

Mnoho výrobců automobilových reproduktorů používá k měření výkonu nestandardní metody, které mimochodem nejsou vždy atraktivnější než ty, které jsou obecně uznávány pro vybavení domácnosti - je to pro ně jen pohodlnější. Většina však využívá standardizované parametry, mezi kterými nás obvykle zajímají tři: nominální (RMS), maximální a špičkový výkon. Hlavním z těchto parametrů je jmenovitý výkon a právě ten budeme v budoucnu mínit, jednoduše řečeno „výkon“. Číselný poměr je následující: maximum je obvykle 2krát vyšší než jmenovitý výkon a vrchol je 3-4krát vyšší. Toto pravidlo nelze nazvat přísným: existují jednotlivé modely, ve kterých je maximální výkon jen o něco vyšší než nominální.

Ať je to jakkoli, protože jmenovitý výkon je nejmenší z výše uvedených, řada výrobců se uchýlí k malému triku: na obalu a na první stránce návodu jsou nepřiměřeně velké údaje o výkonu uváděny velkými čísly, aniž by uváděly jeho typ a pravdu lze zjistit pouze nalezením v dokumentu Technické specifikace, nebo se díváte na zadní stranu reproduktoru, nebo hledáte nějaký jemný nápis na obalu. Nepodléhejte tomuto triku.

Jmenovitý výkon je tedy přesně ten, v rámci kterého můžete na těchto reproduktorech poslouchat hudbu po dlouhou dobu bez obav z nelineárního zkreslení a tím spíše selhání reproduktoru.

CO JE DŮLEŽITĚJŠÍ – SÍLA, NEBO CITLIVOST?

V minulém článku jsme poznamenali, že zdvojnásobení výkonu zvýší hladinu akustického tlaku o 3 dB. To znamená, že reproduktor s nízkým výkonem, ale s vysokou citlivostí, je schopen vyvinout stejný akustický tlak (stejnou hlasitost zvuku) jako výkonnější, ale méně citlivá hlava. Proto, pokud si musíte vybrat mezi dvěma reproduktory stejné kvality zvuku, z nichž jeden je citlivější, ale méně výkonný než druhý, je lepší zastavit výběr na prvním z nich. Proč připlácet za výkon zesilovače, když i při nízkém výkonu dostanete stejnou hlasitost?

Mimochodem, kvůli určitým okolnostem (například vlastnosti tranzistorových zesilovačů) se skutečně vysoce citlivé reproduktory pro automobilový sektor prakticky nevyrábí. V rámci každé třídy však lze nalézt významné rozdíly v citlivosti, což slouží jako zdroj všech druhů spekulací: naše testy zřídka potvrzují shodu mezi deklarovanými hodnotami a skutečnými hodnotami, takže vám doporučujeme zaplatit věnujte pozornost našim "zvláštním cenám" a nikoli uvedeným číslům.

Občas se najdou reproduktory s nízkou citlivostí, ale opravdu vysokým jmenovitým výkonem, které při nízkém výkonu hrají nejen potichu, ale i horší kvalitou, ale když dobře otočíte knoflíkem, pak se zvuk stane optimálním. Tuto možnost lze doporučit těm, kteří po většinu času poslouchají pouze hlasitou hudbu a jsou připraveni pořídit si zesilovač s výkonem alespoň sto wattů na kanál.

Výrazně zvyšuje hlasitost zvuku a snižuje odpor reproduktoru na 3 a dokonce až 2 ohmy - v Poslední dobou takových modelů se objevuje stále více. Jediná okolnost. S čím je třeba počítat, je, že zesilovač si s takovou zátěží musí dobře poradit. Kategoricky nedoporučujeme připojovat 2-3 ohmové reproduktory přímo k vestavěnému zesilovači autorádia nebo CD přijímače - i když to funguje, bude to nejtěžší test pro hlavní jednotku a s největší pravděpodobností nakonec selhat.

POMĚR VÝKONU REPRODUKTORŮ A POMĚR VÝKONU ZESILOVAČE

V zásadě se není čeho obávat, pokud je RMS zesilovače menší než u reproduktorů, ale v tomto případě je třeba s ovládáním citlivosti zacházet ještě opatrněji. Paradoxem je, že méně výkonný zesilovač, který se začne přetěžovat, pravděpodobněji spálí vaše reproduktory než výkonnější! Celé je to o fenoménu zvaném "clipping" - tzn. provoz v omezovacím režimu, kdy zesilovač produkuje vysoce zkreslený signál s vysokým obsahem vyšších harmonických. Právě z tohoto důvodu se v reproduktorech nejčastěji vypalují výškové reproduktory. Mimochodem, v hlavových jednotkách v zásadě nejsou žádné ovládací prvky citlivosti, takže stačí jednou podle ucha určit začátek výskytu zkreslení při zvýšení hlasitosti a v budoucnu nikdy neodšroubovat ovládací knoflík za tuto úroveň.

VÝKON A FREKVENČNÍ ROZSAH REPRODUKTORU

Dalším důvodem selhání reproduktorů, zejména těch, které reprodukují nízké/střední rozsahy, je ignorování frekvenčního rozsahu, který skutečně reprodukují. Mnoho výrobců uvádí rozšířený frekvenční rozsah svých reproduktorů, aby přilákali kupující. Například pro koaxiální reproduktor o velikosti 10 cm a výkonu 30 W je frekvenční rozsah 50 - 20 000 Hz. Nezaměňuje horní hodnotu, ale spodní. Pokud na tento reproduktor přivedete signál 50 Hz s inzerovaným výkonem, nejen že neuslyšíte 50 Hz, ale můžete reproduktor snadno zničit. Často se to stává, když jsou unášeni různými schématy zesílení basů a zapomenou, že reproduktor prostě není schopen reprodukovat spodní rejstřík. Výsledkem je utržený woofer/středobasový kužel. Aby k tomu nedocházelo, měl by být frekvenční rozsah reprodukovaný reproduktorem omezen pomocí horní propusti alespoň druhého řádu. Mezní frekvence filtru, kterou lze nastavit, závisí na velikosti reproduktoru. Praxe tedy ukazuje, že pro hlavy 10 cm by to mělo být asi 100 Hz, pro 13 cm - 80 Hz a pro 16 cm - 60 Hz. Cokoli pod tím by měl hrát subwoofer. Navíc omezením nižšího frekvenčního rozsahu signálů reprodukovaných basovými/středobasovými reproduktory okamžitě zažijete lepší zpětnou vazbu ve zbytku rozsahu, jejich živější a hlasitější práci. Reproduktory, které mohou hrát dobře, aniž by byly filtrovány až na dno, existují, ale jsou v menšině.

Obecné pravidlo zní: čím užší je frekvenční rozsah vyslaný do reproduktorů nebo samostatné hlavy, tím větší výkon vydrží. Například pro mnoho jednotlivých výškových reproduktorů je uvedeno několik hodnot výkonu najednou, v závislosti na mezní frekvenci horní propusti: pokud reproduktor pracuje od 2000 Hz, je to jeden výkon, pokud od 5000 , hodnota výkonu je mnohem vyšší. Totéž platí pro středotónové reproduktory, basové/středobasové hlavy a subwoofery – pouze s tím rozdílem, že mohou měnit dvě hranice reprodukovatelného frekvenčního rozsahu najednou: horní a dolní.

Typické poměry mezi výkonem HF, MF, LF / MF a subwooferových hlav jsou stejné jako u zesilovačů, které jsou uvedeny v minulém čísle.

SUBWOOFERY A JEJICH PARAMETRY

Samostatně bychom měli zvážit speciální třídu reproduktorů - subwoofery. Tento typ reproduktorů se v poslední době stal součástí audiosystémů automobilů, ale vzhledem k tomu, že umožňuje reprodukovat hlubší basy, stal se velmi oblíbeným u automobilových nadšenců. Subwoofer do auta se však od domácího velmi liší. Pokud je tedy u domácích spotřebičů výkon subwooferu 300 W považován za „nad střechou“, pak pro automobil je to průměrný, obvyklý parametr. Proč taková síla? Připomeňme, že subwoofer v autě by měl „překřičet“ hluk ze silnice, ale doma to není potřeba. Kromě toho má design automobilových wooferů své vlastní charakteristiky. Pro získání hlubokých basů v malých objemech přinášejí výrobci řadu obětí, z nichž hlavní je snížení citlivosti. Abyste získali dostatečnou hlasitost při nízké citlivosti, musíte dodat vysoký zvukový výkon. Vytvoření výkonného zesilovače do auta také není snadný úkol, proto se v poslední době stal populárním návrh subwooferu se dvěma samostatnými vinutími kmitací cívky a někteří výrobci jdou ještě dále a instalují až 4 vinutí kmitací cívky. Takové řešení dává velkou flexibilitu při výběru optimálního odporu pro konkrétní zesilovač - jinými slovy, umožňuje z něj „vymáčknout“ maximum wattů. Požadovaný odpor se získá vhodným zapojením vinutí (sériové, paralelní, paralelně-sériové). Pravda, výkon, odpor a počet vinutí nemají vliv na muzikálnost subwooferu. I nízkopříkonový, ale správně postavený subwoofer může kvalitou zvuku předčit svého monstrózního kolegu SPL. I když k vytvoření požadovaného akustického tlaku budete potřebovat minimálně dva nízkopříkonové subwoofery. V závislosti na úkolu nebo žánrovém zaměření reproduktorů se volí jmenovitý výkon subwooferu 2-4x vyšší než výkon širokopásmových reproduktorů. Čím větší je jeho výkon, tím lépe, protože vždy můžete hrát tišeji, ale ne hlasitěji. Je ale potřeba počítat s reálnými možnostmi palubní síť vaše auto (a peněženku, samozřejmě).

Kromě toho je velmi důležitý typ akustického provedení subwooferu. Zejména dodatečná výkonová rezerva je vítaná zejména u nejhorší varianty z hlediska návratnosti - nekonečné akustické clony, přitom reproduktor hraje ve velké hlasitosti například v kufru. Modely v uzavřené skříni mají vyšší citlivost, ale také nízkou a výkonově nejlepší jsou modely s fázovým měničem, zejména v pouzdře typu pásmová propust.

CO SE STANE, KDYŽ SE POČET HLAV ZVÝŠÍ

Často existují instalace s duálními nebo trojitými basy / středotónovými hlavami a existuje mnoho možností se dvěma subwoofery. Co to dává a proč je to potřeba? Zdvojením hlav zvýšíte hladinu akustického tlaku minimálně o 3 dB, to se rovná zdvojnásobení výkonu za předpokladu, že se zdvojnásobí i elektrický výkon, který jim dodává zesilovač. Pokud je ze zesilovače přiváděn stejný výkon do dvou hlav jako do jedné, pak se hladina akustického tlaku změní jen málo. Výkonově v tomto případě nic nezískáme, ale zvětšená plocha vyzařování z difuzorů dodá hlubší basy. Tento efekt však závisí na vzdálenosti, na kterou jsou hlavy odděleny, a objeví se na frekvencích, pro které je tato vzdálenost úměrná vlnové délce nebo ji přesahuje. Zájemce o podrobnosti odkazujeme na knihu „Vysílání a elektroakustika“, kterou vydal Yu.A. Kovalgin, vydané nakladatelstvím Radio and Communications v roce 1999. Tam je na straně 224 rozebrán problém účinnosti reproduktorů, které obsahují několik hlav stejného typu. Takové reproduktory v akustice se obvykle nazývají reproduktory. Používají se ke zvýšení směrovosti a zvýšení účinnosti akustických systémů.

Právě kvůli zlepšení basové odezvy se duální měniče používají pouze pro woofer/středobasové nebo subwooferové měniče. Existují také možnosti pro duální výškové reproduktory, ale ty jsou vzácné a mají jiné úkoly, například snížení směrovosti reproduktorů vysoké frekvence. Použití dvou basových reproduktorů v mnoha případech řeší složité problémy – zejména dva 12palcové měniče se dají snáze umístit než jeden 15palcový. Je však užitečné počítat s tím, že cena dvou hlav bude jednoznačně vyšší než u jedné ze stejné řady, ale větší standardní velikosti.

TYPY VÝKONU REPRODUKTORŮ

Hodnocené– RMS hodnota elektrického výkonu, omezená danou úrovní nelineárních zkreslení.

Maximálně sinusový- výkon spojitého sinusového signálu v daném kmitočtovém rozsahu, při kterém může AU dlouhodobě pracovat bez mechanického a tepelného poškození.

Maximální hluk- elektrický výkon speciálního šumového signálu v daném frekvenčním rozsahu, kterému reproduktor vydrží dlouhodobě bez tepelného a mechanického poškození.

Vrchol- maximální krátkodobý výkon, který reproduktory vydrží bez poškození, když je na ně krátkodobě (obvykle 1 s) aplikován speciální šumový signál. Testy se opakují 60x s intervalem 1 min.

Maximálně dlouhodobě elektrický výkon speciálního šumového signálu v daném frekvenčním rozsahu, který reproduktor vydrží bez nevratného mechanického poškození po dobu 1 min. Testy se opakují 10x s intervalem 2 min.

Materiál poskytl časopis Car&Music, č. 12/2003. Rubrika" Užitečné rady“, text: Edouard Seguin

Teorie harmonických

Amplitudová komprese

Co dělat?

Přetěžovací (ořezové) výkonové zesilovače je běžným jevem. Tento článek se zabývá přetížením způsobeným zvýšenou úrovní vstupního signálu, v důsledku čehož dochází k ořezávání výstupního signálu.

Po analýze "jevu" tohoto druhu přetížení, které údajně způsobuje poškození reproduktorů, se pokusíme dokázat, že skutečným viníkem je amplitudová komprese (komprese) signálu.

PROČ REPRODUKTORY POTŘEBUJÍ OCHRANU?

Všechny reproduktorové hlavy mají maximální provozní výkon. Překročení tohoto výkonu poškodí reproduktory (SH). Tyto škody lze rozdělit do několika typů. Pojďme se na dva z nich podívat blíže.

Prvním typem je nadměrný výtlak difuzoru GG. GG difuzér je vyzařovací povrch, který se pohybuje v důsledku přivedeného elektrického signálu. Tento povrch může být kónický, klenutý nebo plochý. Vibrace difuzoru vybudí vibrace ve vzduchovém médiu a vydávají zvuk. Podle fyzikálních zákonů, aby zněl hlasitěji nebo reprodukoval nižší frekvence, musí kužel kmitat s větší amplitudou posunutí, přičemž se přibližuje svým mechanickým hranicím. Pokud je nucen se posunout ještě dále, povede to k nadměrnému vychýlení. K tomu dochází nejčastěji u nízkých frekvencí, ačkoli se to může stát u středních a dokonce vysokých frekvencí (pokud nízké frekvence nejsou dostatečně omezeny). Nadměrné posunutí difuzoru tedy vede nejčastěji k mechanickému poškození hlavice.

Druhým nepřítelem GG je tepelná energie vyplývající z tepelných ztrát v kmitacích cívkách. Žádné zařízení není 100% účinné. U GG se 1 W příkonu nepřevádí na 1 W akustického výkonu. V praxi má většina GG účinnost nižší než 10 %. Ztráty způsobené nízkou účinností se přeměňují v zahřívání kmitacích cívek, což způsobuje jejich mechanickou deformaci a ztrátu tvaru. Přehřátí kostry kmitací cívky způsobí oslabení její struktury až úplné zničení. Kromě toho může přehřátí způsobit, že lepidlo zpění a dostane se do vzduchové mezery, což způsobí, že se kmitací cívka již nebude volně pohybovat. Nakonec se vinutí kmitací cívky může jednoduše spálit jako pojistka v pojistce. Je jasné, že to nelze dovolit.

Pro uživatele a vývojáře bylo vždy velkým problémem určit schopnost manipulace s výkonem vícepásmových reproduktorů. Uživatelé, kteří vyměňují poškozené výškové reproduktory, s největší pravděpodobností ano

přesvědčeni, že to, co se stalo, nebyla jejich chyba. Zdálo by se, že - výstupní výkon zesilovač 50 wattů, a výkon reproduktoru 200 wattů, a přesto po chvíli selže výškový reproduktor. Tento problém donutil inženýry zjistit, proč se to děje. Bylo předloženo mnoho teorií. Některé z nich byly vědecky potvrzeny, jiné zůstaly ve formě teorie.

Podívejme se na situaci z několika pohledů.

HARMONICKÁ TEORIE

Studie distribuce energie ve spektru signálu ukázaly, že bez ohledu na typ hudby se úroveň vysokofrekvenční energie v zvukový signál hluboko pod úrovní nízkofrekvenční energie. Tato skutečnost ještě více ztěžuje zjištění, proč jsou výškové reproduktory poškozeny. Zdálo by se, že pokud je amplituda vysokých frekvencí nižší, pak by měly být poškozeny především nízkofrekvenční reproduktory a nikoli vysokofrekvenční reproduktory.

Tyto informace využívají i výrobci reproduktorů při vývoji svých produktů. Pochopení energetického spektra hudby jim umožňuje výrazně zlepšit zvuk výškových reproduktorů použitím lehčích pohyblivých systémů a také použitím tenčích drátů v kmitacích cívkách. U reproduktorů výkon výškových reproduktorů obvykle nepřesahuje 1/10 celkového výkonu samotného reproduktoru.

Ale od v nízkofrekvenčním (LF) rozsahu je více hudební energie než ve vysokofrekvenčním (HF), což znamená, že díky svému nízkému výkonu nemůže vysokofrekvenční energie způsobit poškození vysokofrekvenčních reproduktorů. Proto je zdroj vysokých frekvencí dostatečně silný na to, aby poškodil výškové reproduktory, někde jinde. Takže, kde se vůbec nachází?

Bylo navrženo, že pokud je v audio signálu dostatek nízkofrekvenčních složek k přetížení zesilovače, je pravděpodobné, že ořezávání výstupu vytvoří vysokofrekvenční zkreslení, které je dostatečně silné na to, aby poškodilo výškový reproduktor.

Stůl 1. Harmonické amplitudy 100 Hz obdélníková vlna, 0 dB = 100 W

Harmonický	Amplituda	Hladina v dB	Úroveň ve wattech	Frekvence
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

Tato teorie se na počátku 70. let značně rozšířila a postupně začala být vnímána jako „dogma“. V důsledku výzkumu spolehlivosti a ochrany koncových zesilovačů za typických podmínek a také praxe provozu zesilovačů a reproduktorů typickými uživateli se však ukázalo, že přetěžování je běžné a není pro ucho tak patrné jako např. většina lidí si myslí. Činnost indikátorů přetížení zesilovačů je obvykle zpožděná a ne vždy přesně ukazuje skutečné přetížení. Mnoho výrobců zesilovačů navíc záměrně zpomaluje svou odezvu na základě vlastních představ o tom, jak velké zkreslení musí vzniknout, aby se indikátor rozsvítil.

Pokročilejší a lépe znějící zesilovače, vč. zesilovače s měkkým ořezáváním také poškozují výškové reproduktory. Výkonnější zesilovače však méně poškozují výškové reproduktory. Tyto skutečnosti dále posílily teorii, že zdrojem poškození výškových reproduktorů je stále přetížení zesilovače (ořezávání). Zdálo by se, že existuje jediný závěr - ořezávání je hlavní příčinou poškození vysokofrekvenčních reproduktorů.

Ale pokračujme ve studiu tohoto fenoménu.

AMPLITUDA KOMPRESE

Při omezení amplitudy sinusového signálu zesilovač vnáší do původního signálu velká zkreslení a tvar přijímaného signálu připomíná tvar obdélníku. Přitom ideální obdélník (meandr) má nejvíc vysoká úroveň vyšší harmonické. (viz obr. 1). Méně oříznutá sinusová vlna má harmonické stejné frekvence, ale na nižší úrovni.

Podívejte se na spektrální obsah 100Hz, 100W čtvercové vlny uvedený v tabulce 1.

Jak můžete vidět, výkon dodávaný do výškového reproduktoru po průchodu tohoto signálu přes perfektní 1 kHz výhybku je méně než 2 watty (0,83 + 0,589 = 1,419 wattů). To není mnoho. A nezapomeňte, že v tomto případě je simulováno tvrdé ideální přetížení 100wattového zesilovače, schopného přeměnit sinus na obdélníkovou vlnu. Další zvýšení přetížení již nebude zvyšovat harmonické.

Rýže. jeden. Harmonické složky 100 Hz obdélníkové vlny vs. 100 Hz sinusové vlny

Výsledky této analýzy naznačují, že i když je ve 100W reproduktoru použit slabý výškový reproduktor o výkonu 5-10 W, pak jej harmonické nemůže poškodit, i když má signál podobu meandru. Reproduktory jsou však stále poškozené.

Musíte tedy najít něco jiného, ​​co by takové poruchy mohlo způsobit. Tak jaká je dohoda?

Důvod je v amplitudové kompresi signálu.

V porovnání se staršími zesilovači mají dnešní špičkové zesilovače větší dynamický rozsah a lepší zvuk při přebuzení. Proto jsou uživatelé více v pokušení přebuzení a klip zesilovače při nízkých frekvencích dynamických špiček, as nedochází k většímu slyšitelnému zkreslení. To má za následek kompresi dynamických charakteristik hudby. Zvýší se hlasitost vysokých frekvencí, ale ne basy. Pro ucho je to vnímáno jako zlepšení jasu zvuku. Někdo to může interpretovat jako zvýšení hlasitosti bez změny vyvážení zvuku.

Například - zvýšíme úroveň signálu na vstupu 100wattového zesilovače. Nízkofrekvenční komponenty budou v důsledku přetížení omezeny na 100 W. Jak se vstupní úroveň dále zvyšuje, vysokofrekvenční složky porostou, dokud také nedosáhnou mezní hodnoty 100W.

Podívejte se na obr. 2, 3 a 4. Grafy jsou odstupňovány ve voltech. Při 8ohmové zátěži odpovídá 100 W napětí 40 V. Před omezením mají nízkofrekvenční součástky výkon 100 W (40 V), vysokofrekvenční pouze 5-10 W (9 -13 V).

Předpokládejme, že hudební signál s nízkými a vysokými frekvencemi je přiváděn do 100wattového zesilovače (8 ohmů). Používáme směs nízkoúrovňového RF sinusového signálu s vysokoúrovňovým nízkofrekvenčním signálem (viz obrázek 2). Úroveň dodávaných RF komponentů výškový reproduktor, minimálně 10 dB pod úrovní nízkofrekvenčních složek. Nyní zvyšujte hlasitost, dokud není signál oříznut (+3dB overdrive, viz obrázek 3).

Rýže. 2. Nízkofrekvenční sinusová vlna smíšená se shlukem vysokofrekvenční sinusové vlny s nízkou frekvencí

Rýže. 3. 100W výstup zesilovače s 3 dB overdrive

Rýže. 4. Výstup ze 100wattového zesilovače s 10 dB overdrive

Všimněte si, že soudě podle tvaru vlny byly omezeny pouze nízkofrekvenční složky a úroveň vysokofrekvenčních složek se jednoduše zvýšila. Ořezávání samozřejmě generuje harmonické, ale jejich úroveň je výrazně nižší než u meandru, o kterém jsme uvažovali dříve. Amplituda vysokofrekvenčních složek se zvýšila o 3 dB ve vztahu k nízkým frekvencím (toto odpovídá amplitudové kompresi signálu o 3 dB).

Při přetížení zesilovače o 10 dB se amplituda RF komponentů zvýší o 10 dB. Každé zvýšení hlasitosti o 1 dB tedy způsobí zvýšení amplitudy vysokofrekvenčních složek o 1 dB. Růst bude pokračovat, dokud výkon RF komponent nedosáhne 100W. Přitom špičková úroveň nízkofrekvenčních komponent nesmí překročit 100 W (viz obr. 4). Tento graf odpovídá téměř 100% kompresi, od r není téměř žádný rozdíl mezi vysokými a nízkými frekvencemi.

Nyní je snadné vidět, jak výkon RF signálu převyšuje výkon 5-10wattového výškového reproduktoru. Přetížení skutečně generuje další harmonické, ale nikdy nedosáhnou úrovně zesílených původních vysokofrekvenčních signálů.

Asi si říkáte, že zkreslení signálu by bylo neúnosné. Neklamte sami sebe. S úžasem se dozvíte, jak vysoká je hranice přetížení, nad kterou už nebude možné nic poslouchat. Stačí vypnout indikátor přetížení na zesilovači a uvidíte, jak daleko otočíte ovladačem hlasitosti zesilovače. Pokud změříte výstupní úroveň zesilovače osciloskopem, překvapí vás míra přetížení. Běžné je 10dB zkreslení basů.

CO DĚLAT?

Pokud dokážeme ochránit zesilovače před oříznutím, můžeme lépe využít reproduktory. Aby se předešlo přetížení a z toho vyplývající komprese amplitudy v každém moderním zesilovači, tzv. klipové omezovače. Zabraňují výše zmíněné kompresi amplitudy, as při dosažení prahové hodnoty na libovolné frekvenci se úroveň všech frekvencí sníží o stejnou hodnotu.

U externích omezovačů je práh odezvy (threshold) nastaven uživatelem. doladit

tento práh na ořezové úrovni zesilovačů je poměrně obtížný. Navíc ořezová úroveň zesilovačů není konstantní hodnotou. Mění se v závislosti na síťovém napětí, impedanci střídavého proudu a dokonce i na povaze signálu. Práh omezovače by měl tyto faktory neustále sledovat. Nejsprávnějším řešením by bylo svázat práh se signálem přetížení zesilovače.

Zcela logické je zabudování omezovače uvnitř zesilovače. V moderních zesilovačích je snadné určit okamžik výskytu přetížení s velkou přesností. Právě na něj reagují tzv. vestavěné zesilovače. klipové omezovače. Jakmile výstupní signál zesilovače dosáhne úrovně přetížení, řídicí obvod sepne regulační prvek omezovače.

Druhým parametrem, po prahu, který je vlastní každému omezovači, je doba aktivace a uvolnění. Důležitější je doba zotavení po přetížení (release time).

Existují dvě možnosti pro operační zesilovače:

• pracovat jako součást vícepásmového zesilovacího komplexu,

• práce na širokopásmových reproduktorech.

V prvním případě může být do zesilovače přivedeno buď pouze nízkofrekvenční pásmo, nebo pásmo středního a vysokého kmitočtu. Při nastavení dlouhé doby uvolnění a provozování zesilovače ve středních vysokých pásmech mohou být sluchově patrné „ocasy“ obnovení limiteru. A naopak - při krátké době uvolnění a provozu v nízkém pásmu může dojít ke zkreslení tvaru signálu.

Při provozu zesilovače na širokopásmovém reproduktoru musíte hledat nějakou kompromisní hodnotu doby zotavení.

V tomto ohledu jdou výrobci zesilovačů dvěma cestami – buď se zvolí kompromisní doba uvolnění, nebo se zavede časový spínač uvolnění (SLOW-FAST).

ZÁVĚRY:

Pokud se mě ptáte, proč je to nutné, pak vám neodpovím – pak tento článek není pro vás. Pokud je s vaší motivací vše v pořádku, pak nabízím ke kontrole některé mnou získané výsledky se skromnými prostředky a znalostmi, které mám k dispozici.

Pro začátek - morče, kdo to je?

Náš pacient je výškový reproduktor s kuželovou membránou 3GD-31. Hlavním nárokem na něj je výrazná nerovnoměrnost a nerovnoměrnost frekvenční charakteristiky. Tito. kromě nerovnoměrnosti cca 10dB mezi maximem peak a dip je zde mnoho menších nepravidelností, v důsledku čehož je frekvenční odezva podobná lesu. Naměřené charakteristiky jsem se rozhodl na začátku článku neuvádět, protože. bude vizuálnější umístit je vedle konečných získaných po všech změnách designu.
Hlavní myšlenkou mého počínání, respektive dvěma hlavními myšlenkami, je za prvé přidat do hlasitosti reproduktoru prvky pohlcující zvuk, aby se potlačily rezonance vznikající v uzavřeném objemu s pevnými stěnami, které zvuk snadno odrážejí. bez znatelné absorpce jeho energie, což je případ uvedeného reproduktoru. Druhou myšlenkou je zpracování samotného materiálu difuzoru (ne, ne kapalinou A. Vorobjova ;-)), ale lakem, výsledkem je kompozitní materiál, který předčí originál (papír) svou tuhostí, ale není horší než tlumí své vlastní rezonance, což snižuje ohybovou deformaci difuzoru při jeho provozu a tím pomáhá snižovat rezonanční špičky-poklesy ve frekvenční odezvě.

Co mi to vlezlo do hlavy?

Faktem je, že podobné experimenty provádím již delší dobu a dostalo se mi poměrně dost potvrzení správnosti a užitečnosti mého přístupu, ale všechny výsledky byly spíše rozházené. Bylo to částečně způsobeno nedostatkem zkušeností s akustickými měřeními (a tím spíše interpretací výsledků), částečně kvůli neúplné formulaci samotné myšlenky, obecného plánu činnosti. A když se mi celá tato mozaika zformovala do víceméně celého obrazu, rozhodl jsem se provést experiment od začátku do konce a současně provést všechna měření.

Co se tedy udělalo?

Pro začátek byl reproduktor rozebrán. Za tímto účelem byly vodiče cívky reproduktoru připájeny z vývodů na pouzdře, poté byl po napuštění acetonem oddělen těsnící kartonový kroužek a samotný difuzor byl stejným způsobem odloupnut z kovové „nálevky“ pouzdra. . Dále byl vyjmut difuzér z pouzdra a prozatím odložen stranou.
Nejprve bylo zpracováno pouzdro reproduktoru. Sektory byly vystřiženy z látky o tloušťce asi 3 mm, přesně pokrývající vnitřní povrch těla, což je komolý kužel. Ve spodní části (menší základna komolého kužele) byl ze stejného materiálu vyříznut kruh s otvorem uprostřed pro cívku. Poté byl vnitřní povrch korpusu a povrch plátěných přířezů potřísněn jednou vrstvou lepidla Moment a téměř okamžitě (protože velmi rychle schne a když jsem dokončil roztírání plátěných vzorů, vrstva na těle již byla suchá ) přitisknuté k sobě. Zde je fotografie výsledného polotovaru.

V tu chvíli mě napadla myšlenka, že za rozbitou frekvenční charakteristiku mohou nejen rezonance v objemu skříně, ale i ve stěnách samotných. pouzdro je jakýsi zvonek z lisovaného plechu. K měření jeho rezonancí jsem použil následující techniku. Po umístění pouzdra na měkkou podložku, magnetem dolů, jsem nainstaloval mikrofon přímo nad něj, zapnul záznam zvuku a několikrát udeřil na vnější stranu pouzdra plastovou rukojetí šroubováku. Poté jsem ze záznamu vybral nejúspěšnější (z hlediska úrovně) signál a importoval jej do LspLab k analýze. Výsledky o něco později. Poté, aby karoserie tlumila, byla zvenčí polepena pryží ze starověké cyklistické duše stejnou technologií jako předchozí plstění. Poté, po úplném vysušení - za den, byly znovu provedeny testy podle stejné metody jako výše. Zvuk z nárazu byl ale mnohem slabší, takže jsem automaticky udeřil o něco silněji než při prvním měření - kvůli tomu se úroveň signálu při druhém měření podle mého názoru ukázala jako poněkud nadhodnocená, ale to ano. nehraje v tomto případě významnou roli. Zde jsou tedy první srovnávací výsledky - přechodová odezva ozvučnice (ve formě sonogramu). Níže je původní verze.

Je jasně vidět, že po revizi byly všechny rezonance nad 3 kHz potlačeny o hodnotu úrovně více než 20 dB! Z tohoto obrázku se zdá, že hlavní rezonance na 1200 Hz (mimochodem, zajímavé je, že hlavní rezonance reproduktorového kužele se nachází přesně na stejné frekvenci) mnohem zesílila. To není pravda, protože program normalizuje úrovně na sonogramu tak, že „nejsilnější“ signály zčervenají, ale toto měřítko platí pouze v rámci jednoho grafu a na obrázku jsou dva, takže červená na horním grafu je o 20 dB slabší než červená na spodním grafu! Zde je další - již známější graf - frekvenční charakteristika obou měření.

Je vidět, že účinnost tlumení roste s frekvencí a potlačení na frekvencích 3 kHz a výše přesahuje 30 dB! A to přesto, že jak jsem řekl, ve druhé dimenzi jsem tvrději narazil do těla! Vy, milovníci "klidných" AC boxů, pro pořádek - dávám!

Difuzor byl potažen (neimpregnován, resp. potažen) nitrolakem (ze všech testovaných materiálů k tomuto účelu měl nejlepší vliv na vlastnosti reproduktorů). Uvnitř jen jedna vrstva, zvenku tři. Ale samozřejmě to nebyly vrstvy, které by malovaly stěny! Při nanášení měkkým štětcem první vrstvy se povrch pouze navlhčí a ne moc. Druhá a třetí vrstva jsou o něco silnější, ale celkově jsou tři vrstvy tak tenké, že je zpod nich ještě vidět vláknitá struktura papíru.

Před montáží byla do dutiny mezi tělem a difuzorem vložena dodatečná „kobliha“ z vaty, aby bylo dosaženo co největší pohltivosti zvuku v objemu. Na následujícím obrázku je pouzdro připravené k montáži.

Další změna byla provedena na vodičích cívky. Zpočátku byly tenké dráty samotného vinutí cívky připájeny k měděným nýtům na difuzoru (a byly připájeny mohutné kapky pájky!), což mělo z hmoty všeho tohoto kovu a tuhosti části vytvořit nový rezonanční systém. difuzor, na kterém je to celé nalepené. Tento stav se mi vůbec nelíbil, a tak jsem se rozhodl vše předělat. Odpájel jsem dráty cívky z nýtů, odvrtal je a připájel vodítka připojující cívku k externím svorkám přímo k drátům kmitací cívky. Další obrázek, i když nepříliš kvalitní, ukazuje nový stav. Zbývající otvory jsou utěsněny papírovými kruhy.

Nyní uvedu souhrnný výsledek.

Pro začátek zde je frekvenční charakteristika původního reproduktoru a jeho po přepracování. Tučné čáry ukazují frekvenční odezvu a fázovou odezvu po přepracování.

Na první pohled jsem moc úspěchů nedosáhl. No, pokles na 4kHz se snížil asi o 3dB, vrchol na 9kHz se snížil o pár dB a frekvenční odezva se vyrovnala z 12 na 20kHz. Lze to zcela připsat náhodným jevům – rezonance v difuzoru byly úspěšně přerozděleny. Je však třeba říci, že tento reproduktor se pro účely mého experimentu příliš nepovedl – zpočátku měl pro svůj design téměř limitující kvalitu. Pro srovnání uvedu podobnou dvojici frekvenční odezvy pro jiný vzorek - horší.

Zde je celý zázračný efekt zjemnění na obličeji! Tento reproduktor však neberu jako základ článku, protože v tomto případě jde o všechna data, která jsem obdržel, ale nasbíral jsem více informací o výše popsaném reproduktoru.

Nyní chci uvést přechodové charakteristiky reproduktoru. Jsou stejné jako u těla - ve formě sonogramů je to podle mě zřetelnější.

Je jasně vidět, že původní reproduktor má zpožděné rezonance v oblasti 5 a 10 kHz, dosahující délky trvání až 1,3 ms. Po zjemnění se za prvé zkrátí 1,5krát a za druhé se rozpadnou na mnoho menších jak v intenzitě, tak v trvání. Nad 10 kHz vůbec neexistují – zmizely. Obecně se impulzní odezva zlepšila mnohem znatelněji než frekvenční.
Na základě tohoto experimentu, ale i několika předchozích, jsem došel k závěru, že lakování ovlivňuje především chod reproduktoru v nejvyšším frekvenčním pásmu a ve středním pásmu fungují různé materiály pohlcující zvuk.
Nezdá se, že by tlumení trupu mělo na výsledek zásadní vliv.

Závěrem chci říci, že tento článek byl napsán především s cílem seznámit lidi, kteří nemají prostředky instrumentálního posouzení objektivních parametrů mluvčích, s tím, jaký vliv má konkrétní jednání na konkrétní vzorek mluvčího.
V důsledku těchto experimentů vznikl další nápad na další vylepšení parametrů. Bude základem pro další experimenty a v případě úspěchu bude tématem dalšího takového článku.

Myslel jsem, že to bude užitečné a zajímavé pro mnohé. Informace převzaté z internetu.

Výškový reproduktor je také výškový reproduktor, je to také výškový reproduktor, nejmenší ve vašem autě. Obvykle se instaluje do sloupků dveří. Velikost je cca 5 cm v průměru.

MF reproduktor - středotónový reproduktor.

woofer - subwoofer (bidbass)

Jednou z povinných fází ladění zvuku v interiéru vozu je výběr optimálního frekvenčního oddělení mezi všemi vyzařovacími hlavami: LF, LF/MF, MF (pokud existují) a HF. Tento problém lze vyřešit dvěma způsoby.

Jednak restrukturalizaci, a často i kompletní přepracování běžné pasivní výhybky, jednak připojení reproduktorů k zesilovači pracujícímu v režimu vícepásmového zesílení, tzv. Bi-amp (dvoupásmové zesílení) nebo Tri-amp. (třícestné zesílení) možnosti.

První metoda vyžaduje seriózní znalosti elektroakustiky a elektrotechniky, proto je pro samostatné použití k dispozici pouze specialistům a zkušeným amatérským radioelektronikům, ale druhá, přestože vyžaduje větší počet zesilovacích kanálů, je dostupná také méně trénovaný motorista.

Naprostá většina prodávaných koncových zesilovačů je navíc zpočátku vybavena vestavěnou aktivní výhybkou. U mnoha modelů je to tak vyvinuté, že s úspěchem a dost vysoká kvalita umožňuje realizovat vícepásmové zapínání reproduktorů s velkým počtem reproduktorů. Absence vyvinutého crossoveru v zesilovači nebo hlavní jednotce však nezastaví fanoušky této metody hodnocení interiéru, protože na trhu existuje mnoho externích crossoverů, které mohou tyto problémy vyřešit.

Nejprve je třeba říci, že vám nedáme stoprocentní univerzální doporučení, protože neexistují. Obecně je akustika oblastí techniky, kde hraje velkou roli experiment a kreativita, a v tomto smyslu mají fanoušci audiotechniky štěstí. Ale provést experiment, aby to nevyšlo, jako ten šílený profesor - s výbuchy a kouřem - musí být dodržena určitá pravidla. Prvním pravidlem je neškodit, ale o dalších bude řeč níže.

Potíže způsobuje především zařazení středotónových a (nebo) vysokofrekvenčních složek. A nejde jen o to, že právě tyto rozsahy nesou maximální informační zátěž, jsou zodpovědné za vznik stereo efektu, zvukového jeviště a jsou také vysoce náchylné na intermodulaci a harmonické zkreslení, pokud je dělicí frekvence nesprávně nastavena. , ale také, že tato frekvence přímo závisí na spolehlivosti středových a výškových reproduktorů.

Zapnutí výškového reproduktoru.

Volba dolní mezní frekvence rozsahu signálů přiváděných do HF hlavy závisí na počtu pásem reproduktorové soustavy. Při použití dvoupásmového reproduktoru pak v nejtypičtějším případě, tzn. když je basová / středobasová hlava umístěna ve dveřích, je vhodné zvolit co nejnižší mezní frekvenci, aby se zvýšila úroveň zvukové scény. Moderní vysoce kvalitní výškové reproduktory s nízkou rezonanční frekvencí FS (800-1500 Hz) již dokážou reprodukovat signály od 2000 Hz. Většina používaných výškových reproduktorů má však rezonanční frekvenci 2000-3000 Hz, takže pamatujte, že čím blíže rezonanční frekvenci nastavíme dělicí kmitočet, tím větší tlak je na výškový reproduktor kladen.

V ideálním případě by při strmosti útlumu filtru 12 dB/okt měl být odstup mezi dělicí frekvencí a rezonanční frekvencí větší než oktáva. Například, pokud je rezonanční frekvence hlavy 2000 Hz, pak s filtrem tohoto řádu by měla být dělicí frekvence nastavena na 4000 Hz. Pokud opravdu chcete zvolit dělicí kmitočet 3000 Hz, pak by měla být strmost charakteristiky útlumu filtru vyšší - 18 dB / okt a lepší - 24 dB / okt.

Při nastavování dělicí frekvence pro výškový reproduktor je třeba zvážit další problém. Faktem je, že po spárování komponent v reprodukovatelném frekvenčním rozsahu je stále musíte sladit v úrovni a fázi. To poslední je jako vždy kamenem úrazu – vše se zdá být provedeno správně, ale zvuk „není stejný“. Je známo, že filtr prvního řádu poskytne fázový posun 90 °, druhý - 180 ° (opačná fáze) atd., takže během ladění nebuďte líní poslouchat reproduktory s různými polaritami přepínání.

Lidské ucho je velmi citlivé na frekvenční rozsah 1500-3000 Hz, a aby jej přenášelo co nejlépe a nejčistěji, je třeba být maximálně opatrný. V této oblasti je možné rozbít (rozdělit) zvukový rozsah, ale měli byste se zamyslet nad tím, jak následky nepříjemného zvuku později správně eliminovat. Z tohoto pohledu je pro ladění pohodlnější a bezpečnější třípásmový akustický systém a středotónový reproduktor v něm použitý umožňuje nejen efektivně reprodukovat rozsah od 200 do 7000 Hz, ale také vyřešit problém se stavbou zvuková scéna snadněji. U třípásmových reproduktorů je výškový reproduktor zapnutý na vyšších frekvencích - 3500-6000 Hz, tedy zjevně nad kritickým frekvenčním pásmem, a to umožňuje snížit (ale ne odstranit) požadavky na fázové přizpůsobení.

Zapnutí středobasové hlavy.

Než probereme volbu frekvence oddělení středotónového a basového rozsahu, pojďme se věnovat konstrukčním vlastnostem středotónových reproduktorů. V poslední době jsou u montérů velmi oblíbené středotónové reproduktory s kupolovou membránou. Ve srovnání s kuželovými středovými měniči poskytují širší vyzařovací diagram a snadněji se instalují, protože nevyžadují další akustický design. Jejich hlavní nevýhodou je vysoká rezonanční frekvence, která leží v rozsahu 450-800 Hz.

Problém je v tom, že čím vyšší je nižší mezní frekvence pásma signálů přiváděných do středotónového reproduktoru, tím menší by měla být vzdálenost mezi středotónovou a basovou hlavou a tím důležitější je, kde přesně basový reproduktor stojí a kam je orientován. . Praxe ukazuje, že dome středotónové reproduktory lze zapnout s dělicí frekvencí 500-600 Hz bez problémů s přizpůsobením. Jak vidíte, u většiny prodávaných položek se jedná o poměrně kritický rozsah, takže pokud se pro takové rozdělení rozhodnete, pořadí separačního filtru by mělo být poměrně vysoké - například 4.

Nutno dodat, že v poslední době se začínají objevovat kupolové reproduktory s rezonanční frekvencí 300-350 Hz. Mohou být použity od frekvence 400 Hz, ale zatím jsou náklady na takové případy poměrně vysoké.

Rezonanční frekvence středotónových reproduktorů s kuželovým kuželem je v rozsahu 100-300 Hz, což umožňuje jejich použití již od frekvence 200 Hz (v praxi se častěji používá 300-400 Hz) a s níz. -řádkový filtr, zatímco woofer / středotónový reproduktor je zcela osvobozen od nutnosti pracovat ve středním pásmu. Reprodukce signálů o frekvencích od 300-400 Hz do 5000-6000 Hz mezi reproduktory umožňuje dosáhnout příjemného, ​​vysoce kvalitního zvuku.

Zapnutí basového/středobasového reproduktoru.

Postupně jsme se dostali do nízkofrekvenčního rozsahu. Moderní středobasové reproduktory umožňují efektivně pracovat ve frekvenčním pásmu od 40 do 5000 Hz. Horní hranice jeho provozního frekvenčního rozsahu je určena tím, kde začne pracovat výškový reproduktor (ve 2-pásmovém reproduktoru) nebo středotónový měnič (ve 3pásmovém reproduktoru).

Mnozí se zajímají o otázku: stojí za to omezit jeho frekvenční rozsah zdola? No, uvidíme. Rezonanční frekvence moderních basových/středobasových reproduktorů o velikosti 16 cm leží v rozsahu 50-80 Hz a vzhledem k vysoké pohyblivosti kmitací cívky nejsou tyto reproduktory tak kritické pro práci na frekvencích pod rezonanční. . Reprodukce kmitočtů pod rezonanční však od ní vyžaduje určité úsilí, což vede k poklesu návratnosti v rozsahu 90-200 Hz a u obousměrných systémů i kvalitě přenosu středního rozsahu. Vzhledem k tomu, že hlavní energie úderů basového bubnu spadá do frekvenčního rozsahu od 100 do 150 Hz, první věc, kterou ztratíte, je jasně definovaný úder (punch - hit). Omezením rozsahu signálů reprodukovaných nízkofrekvenční hlavou na 60-80 Hz zespodu pomocí vysokopropustného filtru jí umožníte nejen mnohem čistší práci, ale získáte i hlasitější zvuk, v jiných slova, lepší návrat.

Subwoofer.

Reprodukci signálů s frekvencemi pod 60-80 Hz je lepší svěřit samostatnému reproduktoru - subwooferu. Pamatujte ale, že zvukový rozsah pod 60 Hz není v autě lokalizován, což znamená, že místo instalace subwooferu není tak důležité. Pokud jste tuto podmínku splnili, a zvuk subwooferu je stále lokalizovaný, pak je v první řadě nutné zvýšit řád low-pass filtru. Zanedbávat byste neměli ani infra-nízkofrekvenční potlačovací filtr (Subsonic, nebo Finch). Myslete na to, že i subwoofer má svou rezonanční frekvenci a ořezáváním frekvencí pod ní docílíte pohodlného ozvučení a spolehlivého chodu subwooferu. Jak ukazuje praxe, hledání hlubokých basů výrazně zvyšuje náklady na subwoofer. Věřte mi, pokud jste sestavili zvukový systém dobrá kvalita reprodukuje zvukový rozsah od 50 do 16 000 Hz, což je zcela dostačující pro pohodlný poslech hudby v autě.

Metody párování hlavy.

Poměrně často vyvstává otázka: mám mít stejné pořadí dolních a horních propustí? Není to vůbec nutné a dokonce to vůbec není nutné. Pokud jste například nainstalovali dvoupásmový přední reproduktor s velkým oddělením reproduktorů, pak za účelem kompenzace poklesů frekvenční odezvy na dělicí frekvenci je basová/středová hlava často součástí filtru nižšího řádu. . Navíc není ani nutné, aby se mezní frekvence horní a dolní propusti shodovaly.

Například pro kompenzaci nadměrného jasu v separačním bodě může basová/středobasová hlava pracovat až do 2000 Hz a výškový reproduktor - od 3000 Hz. Je důležité si uvědomit, že při použití filtru prvního řádu by rozdíl mezi mezními frekvencemi horní a dolní propusti neměl být větší než oktáva a s rostoucím řádem by se měl snižovat. Stejná technika se používá při párování subwooferu a středobasového reproduktoru k utlumení stojatých vln (basové dunění). Například při nastavení mezní frekvence dolní propusti subwooferu na 50-60 Hz a horní propusti LF / MF hlavy na 90-100 Hz se podle odborníků objeví nepříjemné podtexty kvůli přirozený nárůst frekvenční charakteristiky v této frekvenční oblasti v důsledku akustických vlastností kabiny je zcela eliminován.

Pokud tedy v audio audiu funguje pravidlo kvantity a kvality, platí to pouze z hlediska nákladů na jednotlivé komponenty a člověko-roků, které určují zkušenosti a zručnost montéra, který donutí systém odhalit jeho zvukovou potenciál.