існує багато різних типівзвуковипромінювачів, проте найбільш поширені випромінювачі електромагнітного типу, або, як їх ще називають, динаміки.

Динаміки є основними конструктивними елементами акустичних систем (АС). На жаль, один динамік не здатний відтворити весь діапазон частот. Тому для повнодіапазонного відтворення в акустичних системах застосовується кілька динаміків, де кожен розрахований на відтворення власної смуги частот. Принцип роботи низькочастотних (НЧ) та високочастотних (ВЧ) динаміків однаковий, відмінності полягають у реалізації окремих конструктивних елементів.

Принцип роботи динаміка заснований на взаємодії змінного магнітного поля створюваного струмом, що протікає по дроту магнітної котушки. магнітним полемПостійний магніт.

Незважаючи на порівняльну простоту конструкції, динаміки, призначені для роботи у високоякісних акустичних системах, мають велика кількістьважливі параметри, від яких залежить кінцеве звучання акустичної системи.

Найголовнішим показником, що характеризує динамік, є смуга відтворюваних частот. Вона може бути зазначена у вигляді пари значень (нижньої граничної та верхньої граничної частоти), або наведена у вигляді амплітудно-частотної характеристики (АЧХ). Другий варіант є більш інформативним. АЧХ є графічною залежністю рівня звукового тиску, Створюваного динаміком на відстані 1 метр по робочій осі, від частоти. АЧХ дозволяє оцінити частотні спотворення, що вносяться динаміком у вихідний сигнал, а також у разі використання динаміка у складі багатосмугової системи – виявити оптимальне значення частоти розділу роздільного фільтра. Саме АЧХ дозволяє класифікувати динамік як низькочастотний, середньочастотний чи високочастотний.

Вибір низькочастотного динаміка

Для НЧ динаміків, крім АЧХ, істотною групою показників є звані Тиль-Смолл параметри. На їх основі проводиться розрахунок параметрів акустичного оформленнядля динаміка (корпусу акустичної системи). Мінімальний набір параметрів резонансна частота- fs, повна добротність - Qts, еквівалентний обсяг - Vas.

Тіль-Смол параметри описують поведінку динаміка в області поршневої дії (нижче 500Гц), розглядаючи його як коливальну систему. Спільно з акустичним оформленням (АТ), динамік є фільтр високих частот (ФВЧ), що дозволяє при розрахунках використовувати математичний апарат, запозичений з теорії фільтрів.

Оцінка значень Тіль-Смол параметрів динаміка, і в першу чергу, повної добротності Qts, дозволяє судити про доцільність застосування динаміка в акустичних системах з тим чи іншим типом акустичного оформлення (АТ). Для АС з акустичним оформленням фазоінверсного типу переважно використовуються динаміки зі значенням повної добротності до 0,4. Варто зазначити, що фазоінверсні системи є найбільш вимогливими, з точки зору проектування, порівняно з АС, що мають закрите та відкрите АТ. Дана конструкціячутлива до помилок, допущених у розрахунках і під час виготовлення корпусу, і навіть під час використання недостовірних значень параметрів НЧ динаміка.

При виборі НЧ динаміка більшу роль відіграє параметр Xmax. Xmax показує максимально допустиме усунення дифузора, при якому в зазорі магнітного ланцюга динаміка зберігається постійна кількість витків дроту звукової котушки (див. мал. нижче).

Для сателітних акустичних систем підійдуть динаміки з Xmax = 2-4мм. Для сабвуферів слід використовувати динаміки з Xmax=5-9мм. При цьому зберігається лінійність перетворення електричних коливань на акустичні на великих потужностях (і, відповідно, великих амплітудах коливань), що проявляється в більш ефективному випромінюванні низьких частот.

Якщо ви прийняли рішення про виготовлення акустичної системи "своїми руками", перед вами неминуче постає питання про вибір фірмових комплектуючих, частотність динаміків. Не маючи досвіду експлуатації продукції різних виробників, іноді складно зробити оптимальний вибір. Доводиться керуватися безліччю факторів, порівнювати за багатьма параметрами, що не тільки стосуються паспортних характеристик. Динаміки АКТОН вдало доповнять вашу АС, оскільки, крім високої якості, мають ряд переваг:

• мають оптимальне співвідношення ціна/якість у своєму сегменті;
• динаміки спеціально розроблені для професійних АС, які використовуються для озвучування соціально-культурних заходів;
• для динаміків розроблено документацію з виготовлення корпусів;
• взаємодія споживача з виробником здійснюється безпосередньо без посередників, що дозволяє уникнути проблем із доступністю будь-яких запчастин та комплектуючих;
• інформаційна підтримка з питань конструювання АС;
• висока надійність роботи динаміків Актон.

З модельним рядомдинаміків АКТОН ви можете ознайомитись.

Вибір високочастотного динаміка

При виборі ВЧ динаміка, АЧХ визначають нижню частоту відтворюваного ним діапазону. Необхідно, щоб смуга частот ВЧ динаміка дещо перекривала смугу частот НЧ динаміка.

Деякі ВЧ динаміки призначені для роботи спільно з рупором. На відміну від ВЧ динаміків прямого випромінювання (або, як їх називають, твіттерів), рупорні ВЧ динаміки, завдяки властивостям рупора, мають більш низьку граничну частоту звукового діапазону, що відтворюється. Нижня гранична частота такого ВЧ динаміка може становити приблизно 2000-3000Гц, що дозволяє у багатьох випадках відмовитися від СЧ динаміка в АС.

Через конструктивні особливості, ВЧ динаміки, як правило, мають більш високу чутливість, порівняно з НЧ динаміками. Тому на етапі проектування фільтра , в ньому передбачають ланцюг аттенюатора (пригнічення), необхідного для зниження надлишкового випромінювання, який наводить значення чутливостей ВЧ та НЧ динаміків до однакового рівня.

При виборі ВЧ динаміка важливо враховувати його потужність, яка вибирається з потужності НЧ динаміка. При цьому потужність ВЧ динаміка приймається нижче потужності НЧ динаміка, що випливає з аналізу спектральної щільності звукового сигналу, що відповідає рожевому шуму (що має спад у бік високих частот). Для практичного розрахунку потужності, що розсіюється на ВЧ динаміці в АС із частотою розділу 3-5кГц, можна скористатися калькулятором на нашому сайті.

Нагадаємо, ВЧ динаміки неприпустимо використовувати без фільтра високих частот (ФВЧ), що обмежує проникнення низькочастотної частини спектра.

Чинники пошкодження динаміків

У разі настання нештатних режимів роботи можливі механічні та електричні пошкодження динаміків. Механічні пошкодження виникають, коли амплітуда коливань дифузора перевищує допустиму амплітуду, що залежить від механічних властивостей рухомих елементів системи. Найбільш критична частотна зона таких пошкоджень перебуває поблизу частоти механічного резонансу динаміка і нижче, тобто. там, де амплітуда коливань максимальна. Електричні пошкодження виникають внаслідок необоротного перегріву звукової котушки. Найбільш критична смуга частот для пошкоджень такого роду відповідає смузі, що знаходиться поблизу електромеханічного резонансу динаміка. Ушкодження обох видів наступають у результаті перевищення максимально допустимої електричної потужності, що підводиться динаміку. Щоб уникнути таких наслідків величина максимальної потужності нормується.

Є кілька стандартів, користуючись якими виробники нормують потужності своїх виробів. Найбільш близьким з погляду реальних умов у разі використання акустичної системи для озвучування масових заходів можна навести стандарт AES. Потужність відповідно до цього стандарту визначається як квадрат середньоквадратичного значення напруги у певній смузі рожевого шуму, який динамік здатний витримувати протягом не менше 2-х годин, поділеного на значення мінімального імпедансу Zmin. Стандарт регламентує перебування динаміка у «вільному повітрі» без корпусу. Деякі виробники при випробуваннях поміщають динамік у корпус, наближаючи таким чином умови його роботи до реальних умов, що з їхньої точки зору, призводить до більш об'єктивних результатів. Відоме значення потужності динаміка служить орієнтиром при виборі підсилювача, потужність якого має відповідати значенню потужності динаміка AES.

Варто зауважити, що реальне значення потужності, підведеної до динаміка, важко оцінити без проведення спеціальних вимірювань і може відрізнятися в широких межах навіть при однаковій установці регулятора рівня гучності на пристроях звукового тракту.

На це можуть впливати багато факторів, таких як:

• Спектр відтворюваного сигналу (музичний жанр, частотний та динамічний діапазон музичного твору, що переважають музичні інструменти);
• Характеристики пасивних фільтруючих ланцюгів та активних кросоверів, що обмежують спектр вихідного сигналу, що надходить на динаміки;
• використання еквалайзера та інших пристроїв частотної корекції в звуковому тракті;
• Режим роботи підсилювача (поява нелінійних спотворень та кліпування);
• Конструкція корпусу акустичної системи;
• Несправність підсилювача (виникнення постійної складової у спектрі посиленого сигналу)

Наступні заходи підвищують надійність експлуатації акустичних систем:

• Зниження верхньої граничної частоти роботи НЧ динаміка, використовуючи фільтр низьких частот (ФНЧ). У цьому випадку обмежується частина спектра сигналу, яка робить істотний внесок у розігрів котушки;
• Обмеження смуги частот нижче частоти налаштування фазоінвертора, використовуючи ланцюги LOW-PASS (фільтр високих частот). Даний захід обмежує амплітуду коливань дифузора за межами робочого діапазону АС з боку низьких частот, запобігаючи механічним пошкодженням НЧ динаміка;
• Налаштування ФВЧ ВЧ динаміка більш високу частоту;
• Конструювання корпусів АС, що забезпечують найкращі умови природної конвекції динаміків;
• Виключення роботи АС із підсилювачем, що працює в режимі нелінійних спотворень, кліпування;
• Запобігання виникненню гучних комутаційних клацань, «заводки» мікрофона;
• Використання лімітера у звуковому тракті.

Зазначимо, що акустичні системи, які використовуються для професійного озвучування (особливо в умовах дискотек), часто змушені працювати на високих потужностях. Під час роботи нагрівання звукової котушки динаміка може досягати 200 градусів, а елементів магнітного ланцюга – 70 градусів. Довготривала робота на граничних режимах призводить до того, що динаміки "горять". Це може бути викликане перевищенням допустимої електричної потужності, що подається на динамік, а також несправністю підсилювача. Багато в чому, збереження комплекту залежить від кваліфікації діджея. У зв'язку з цим, який динамік ви не вибрали, необхідно враховувати доступність ремкомплектів. При цьому ситуація ускладнюється ще й тим, що зазвичай одноразово згоряє не один динамік, а кілька, що виводить з ладу весь комплект. Враховуючи все вищесказане, заключимо, що питання про терміни та вартість постачання ремкомплектів також дуже важливе на етапі вибору динаміків для АС.

Найбільш різноманітні конструкції високочастотних (ВЧ) динаміків. Вони можуть бути звичайними, рупорними або купольними. Основною проблемою при їх створенні є розширення спрямованості випромінюваних коливань. У цьому відношенні певними перевагами мають купольні динаміки. Діаметр дифузора або випромінюючої мембрани ВЧ-пищалок лежить у межах від 10 до 50 мм. Часто пищалки наглухо закриті ззаду, що виключає можливість модуляції їхнього випромінювання випромінюванням НЧ і СЧ-випромінювачів.

Звичайний мініатюрний ВЧ-динамік з конічним дифузором непогано випромінює звуки високих частот, але має дуже вузьку діаграму спрямованості - зазвичай у межах кута від 15 до 30 градусів (щодо центральної осі). Цей кут визначається при зниженні віддачі динаміка зазвичай на -2 дБ. Вказується кут при відхиленні як від горизонтальної, і від вертикальної осі. За кордоном цей кут називають кутом розсіювання чи дисперсії (dispersion) звуку.

Для збільшення кута розсіювання роблять дифузори або насадки до них різної форми (кулястої, у формі рупора тощо). Багато залежить і від матеріалу дифузора. Проте звичайні ВЧ-динаміки неспроможні випромінювати звуки з частотами помітно вище 20 кГц. Розміщення перед ВЧ-динаміком спеціальних відбивачів (найчастіше у вигляді пластикової решітки) дозволяє помітно розширити діаграму спрямованості. Такі грати часто є елементом акустичного обрамлення ВЧ-динаміка або іншого випромінювача.

Одвічною темою суперечок є питання про те, а чи потрібно взагалі випромінювати частоти вище 20 кГц, якщо наше вухо їх не чує, і навіть студійна апаратура нерідко обмежує ефективний діапазон звукових сигналів на рівні від 10 до 15-18 кГц. Однак те, що ми не чуємо такі синусоїдальні сигнали, не означає, що вони не існують і не впливають на форму тимчасових залежностей реальних і досить складних звукових сигналів з набагато більше низькими частотамиповторення.

Є багато переконливих доказів того, що ця форма сильно спотворюється при штучному обмеженні частотного діапазону. Однією з причин цього є фазові зрушення різних компонентів складного сигналу. Цікаво, що наше вухо не відчуває самі по собі фазові зрушення, але здатне відрізнити сигнали з різною формою тимчасової залежності, навіть якщо вони містять однаковий набір гармонік з однаковими амплітудами (але різними фазами). Велике значення має характер спаду АЧХ і лінійність ФЧХ навіть поза ефективно відтворюваного діапазону частот.

Взагалі кажучи, якщо ми хочемо мати рівномірні АЧХ і ФЧХ у всьому звуковому діапазоні, то реально випромінюваний акустикою діапазон частот повинен бути помітно ширший за звуковий. Все це цілком виправдовує розробку широкосмугових випромінювачів багатьма провідними в галузі електроакустики фірмами.

Розміщення ВЧ випромінювачівІснує проблема – результат великою мірою залежить від того, куди поставлені та як зорієнтовані головки. Поговоримо про ВЧ-головку, або твітер.

Особливості ВЧ-головокЗ теорії поширення звукових хвиль відомо, що зі збільшенням частоти діаграма спрямованості випромінювача звужується, і це призводить до звуження зони оптимального прослуховування. Тобто отримати рівномірний тональний баланс і правильну сцену можна лише у невеликій області простору. Тому розширення діаграми спрямованості ВЧ-випромінювача – основне завдання всіх розробників гучномовців. Найслабша залежність діаграми спрямованості від частоти спостерігається у купольних ВЧ-динаміків. Саме цей тип ВЧ-випромінювачів - найпоширеніший в автомобільних та побутових АС. Інші переваги купольних випромінювачів - маленькі розміри та відсутність необхідності створювати акустичний об'єм, а до недоліків слід віднести невисоку нижню граничну частоту, що лежить у межах 2,5-7 кГц. Всі ці особливості враховуються при установці високочастотника. На місце установки впливає все: робочий діапазон ВЧ-динаміка, його характеристики спрямованості, кількість компонентів, що встановлюються (2- або 3- компонентні системи) і навіть ваш особистий смак. Відразу обмовимося, що універсальних рекомендацій з цього питання не існує, тому ми не можемо вам вказати пальцем – мовляв, став тут і все буде ОК! Однак сьогодні є безліч типових рішень, з якими корисно ознайомитися. Все сказане нижче відноситься до безпроцесорних схем, але це актуально і при використанні процесора, просто його присутність дає набагато більше можливостей для компенсації негативного впливунеоптимального розташування.

Практичні міркування.Спочатку нагадаємо деякі канони. В ідеалі відстань до лівого та правого високочастотника має бути однаковим, а встановлені ВЧ-динаміки мають бути на висоті очей (або вух) слухача. Зокрема, завжди краще по можливості висувати ВЧ-головки якнайдалі вперед, оскільки чим далі вони від вух, там менша різниця в відстанях до лівого та правого випромінювачів. Другий аспект: високочастотник не повинен бути далеко від СЧ або НЧ/СЧ-головки, інакше не отримати хорошого тонального балансу і фазового узгодження (зазвичай керуються довжиною або шириною долоні). Однак якщо високочастотник встановлений низько, то звукова сцена завалюється вниз, і ви ніби перебуваєте над звуком. При надто високій установці, через велику відстань між ВЧ- і СЧ-динаміками, втрачається цілісність тонального балансу і фазове узгодження. Наприклад, при прослуховуванні треку із записом фортепіанної п'єси, на низьких нотаходин і той же інструмент звучатиме внизу, а на високих - різко злітатиме вгору.

Спрямованість ВЧ-головки. Коли з місцем встановлення ВЧ-головки розібралися, слід визначитися із її спрямованістю. Як показує практика, для отримання правильного тембрального балансу краще направити високочастотник на слухача, а для отримання хорошої глибини звукової сцени використовувати відображення. Вибір визначається особистими відчуттями музики, яку ви слухаєте. Тут головне – пам'ятати, що оптимальне місце прослуховування може бути лише одне
Зорієнтувати у просторі високочастотник бажано так, щоб його центральна вісь була спрямована на підборіддя слухача, тобто встановити різний кут розвороту лівого та правого ВЧ-динаміків. При орієнтації ВЧ-динаміка, що працює на відображення, слід пам'ятати дві речі. По-перше, кут падіння звукової хвилідорівнює куту відображення, по-друге, подовжуючи звуку шлях, ми ведемо далі звукову сцену, і якщо захопитися, можна отримати так званий тунельний ефект, коли звукова сцена знаходиться далеко від слухача, як би в кінці вузького коридору.

Метод налаштування.Намітивши, відповідно до наведених рекомендацій, місце розташування ВЧ-головок, варто приступити до експериментів. Справа в тому, що ніхто ніколи заздалегідь не скаже, де саме буде забезпечено 100-відсоткове "влучення" з вашими компонентами. Найбільш оптимальне місце дозволить визначити експеримент, який досить просто поставити. Візьміть будь-який липкий матеріал, наприклад, пластилін, двосторонній скотч, "липучку" або модельний термоклей, поставте свій улюблений музичний або тестовий диск і з огляду на все вищесказане починайте експериментувати. Спробуйте різні варіанти місць та орієнтування у кожному. Перед тим як остаточно встановити високочастотник, краще ще трохи послухати та підправити на пластиліні.

Творчий підхід.Налаштування та вибір розташування ВЧ-динаміка мають свої нюанси для 2- та 3-компонентних систем. Зокрема, у першому випадку важко забезпечити близьке розташування високочастотника та НЧ/СЧ-випромінювача. Але в жодному разі не треба боятися експериментувати, - нам зустрічалися такі інсталяції, де ВЧ-головки опинялися в найнесподіваніших місцях. А чи є сенс у додатковій парі високочастотників? Ось, скажімо, американська фірма Boston Acoustics випускає комплекти компонентних АС, де в кросовері вже передбачено місце для підключення другої пари ВЧ-головок. Як пояснюють самі розробники, друга пара необхідна для підняття рівня звукової сцени.

Якщо ви запитаєте мене, навіщо це потрібно, то відповідати я вам не буду – значить ця стаття не для вас. Якщо ж з мотивацією у вас все гаразд, то пропоную до ознайомлення деякі результати, отримані мною тими скромними засобами та знаннями, які є у мене.

Спершу – піддослідний кролик, хто він?

Наш пацієнт – високочастотний динамікз конусною діафрагмою 3ГД-31. Головна претензія до нього – це значна нерівномірність та нерівність АЧХ. Тобто. Крім нерівномірності близько 10дБ між максимальними піком і провалом є безліч дрібніших нерівностей, внаслідок чого АЧХ схожа на ліс. Я вирішив не наводити виміряних показників на початку статті, т.к. більш наочно буде розмістити їх поруч із фінальними, отриманими після всіх змін конструкції.
Основна ідея моїх дій, точніше дві основні ідеї, полягає по-перше, у додаванні звукопоглинаючих елементів всередину об'єму динаміка з метою придушення резонансів, що виникають у замкнутому об'ємі з твердими стінками, що легко відображають звук без помітного поглинання його енергії, яким є корпус зазначеного динаміка. Друга ідея - обробка самого матеріалу дифузора (ні, не рідиною А. Воробйова;-)), а лаком, в результаті чого виходить композитний матеріал, що перевершує вихідний (папір) за жорсткістю, але не поступається йому демпфування власних резонансів, що зменшує згинальні деформації дифузора під час його роботи і тим самим сприяє зменшенню резонансних піків-провалів на ачх.

Чого це мені на думку стукнуло?

Справа в тому, що я давно вже проводжу подібні експерименти і отримав досить багато підтверджень правильності та корисності мого підходу, але всі результати були досить розрізненими. Почасти це було наслідком нестачі досвіду в акустичних вимірах (а більше в інтерпретації отриманих результатів), частково наслідком неповної оформленості ідеї, загального плану дій. І ось коли вся ця мозаїка склалася у мене в голові в більш менш цільну картину, я вирішив провести експеримент від початку до кінця, одночасно роблячи всі вимірювання.

Отже, що було зроблено?

Для початку динамік був розібраний. Для цього були відпаяні висновки котушки динаміка від клем на корпусі, потім, після розмочування ацетоном, відокремлено ущільнювальне картонне кільце і таким чином відклеєний сам дифузор від металевої «воронки» корпусу. Далі дифузор було вилучено з корпусу і відкладено поки що убік.
Спочатку обробці був підданий корпус динаміка. З сукна, товщиною близько 3мм були вирізані сектори, що точно покривають внутрішню поверхню корпусу, що представляє собою усічений конус. На дно (менша основа зрізаного конуса) з того ж матеріалу був вирізаний кружок з отвором у середині для котушки. Після цього внутрішня поверхня корпусу і поверхня заготовок із сукна були намащені одним шаром клею «Момент» і практично відразу (тому що сохне він дуже швидко і коли я перестав намазувати суконні викрійки, шар на корпусі вже засох) притиснуті один до одного. Ось фотографія напівфабрикату, що вийшов.

У цей момент мені на думку спала ідея, що в зламані ачх можуть бути винні не тільки резонанси в обсязі корпусу, а й у самих стінках, т.к. корпус являє собою такий собі дзвіночок зі штампованого листового металу. Для вимірювання його резонансів я застосував таку методику. Розташувавши корпус на м'якій підставі, магнітом вниз, встановив мікрофон прямо над ним, увімкнув запис звуку і кілька разів ударив зовні по корпусу пластмасовою ручкою викрутки. Потім вибрав із запису найбільш вдалий (за рівнем) сигнал та імпортував його в LspLab для аналізу. Результати трохи згодом. Потім, для того, щоб задемпфувати корпус, він був зовні обклеєний гумою з стародавньої велосипедної камери, за тією ж технологією, що і попереднє обклеювання сукном. Потім, після повного висихання – через добу, знову проведені випробування, за тією самою методикою, що й вище. Однак, звук від удару при цьому був набагато слабший, тому я машинально вдаряв трохи сильніше, ніж при першому вимірі - через це рівень сигналу при другому вимірі на мій погляд вийшов дещо завищеним, але це не грає в даному випадку істотної ролі . Отже, перші порівняльні результати – перехідна характеристика корпусу динаміка (як сонограммы). Унизу вихідний варіант.

Виразно видно, що після проведеного доопрацювання всі резонанси вище 3кГц були пригнічені на величину більше 20дБ! З цього зображення складається враження, що основний резонанс на 1200Гц (до речі, що цікаво, у дифузора динаміка основний резонанс розташований точно на тій же частоті) став набагато сильнішим. Не вірно, т.к. програма нормалізує рівні на сонограмі так, що червоними стають найсильніші сигнали, однак ця шкала справедлива тільки всередині одного графіка, а на зображенні їх два, тому червоний на верхньому графіку на 20 дБ слабший червоного на нижньому графіку! Ось ще один – вже більш звичний графік – очх обох вимірів.

Видно, що ефективність демпфування зростає з частотою і придушення на частотах 3кГц і вище перевищує 30дБ! І це при тому, що, як я вже казав, у другому вимірі я вдаряв по корпусу сильніше! Вам, любителі «заспокоювати» ящики АС, на замітку – дарую!

Дифузор був покритий (не просочений, саме покритий) нітролаком (він з усіх випробуваних для цієї мети матеріалів справив найкращий вплив на властивості динаміків). З внутрішньої сторони тільки один шар, із зовнішньої в три. Але, звичайно, це були не такі шари, які намальовують не стіни! При нанесенні м'яким пензликом першого шару поверхня тільки зволожується, причому несильно. Другий і третій шари трохи товстіші, але в сумі, три шари такі тонкі, що з-під них все ще проглядає волокниста структура паперу.

Перед складання в порожнину між корпусом і дифузором був додатково вкладений «бублик» з вати, щоб по можливості досягти максимального поглинання звуку в об'ємі. На наступному малюнку корпус, підготовлений до збирання.

Ще одна зміна була зроблена з висновками котушки. Спочатку тонкі проводки самої обмотки котушки були припаяні до мідних клепок на дифузорі (причому напаяні були здоровенні краплі припою!), що має створювати нову резонансну систему з маси всього цього металу та жорсткості частини дифузора, на яку це все наліплено. Мені цей стан речей зовсім не подобався, тому я вирішив усе переробити. Відпаяв проводки котушки від клепок, висвердлив їх і припаяв повідці, що з'єднують котушку із зовнішніми клемами прямо до проводок звукової котушки. На наступному знімку, правда не дуже хорошої якості, зображено нове положення речей. Отвори, що залишилися, заклеєні кружками з паперу.

Тепер наведу сумарний результат.

Для початку, ось ачх вихідного динаміка і його після переробки. Жирними лініями показані ачх і фчх після переробки.

На перший погляд, особливих успіхів я не досяг. Ну, зменшився провал на 4кГц приблизно на 3дБ, зменшився на пару дБ пік на 9кГц, і вирівнялася очх з 12 до 20кГц. Цілком можна списати на випадкові явища - успішно перерозподілилися резонанси в дифузорі. Однак, слід сказати, що динамік цей для цілей мого експерименту не був дуже вдалим - він мав майже граничну для своєї конструкції якість. Для порівняння наведу аналогічну пару ачх для іншого зразка – гірше.

Тут весь чудодійний вплив доопрацювання на особу! Однак в основу статті я беру не цей динамік тому, що в цьому випадку це всі дані, які я отримав, а на описаний вище динамік я зібрав більше інформації.

Тепер хочу навести перехідні характеристики динаміка. Вони як і для корпусу - у вигляді сонограм, на мій погляд, так наочно.

Виразно видно, що з вихідного динаміка є затримані резонанси у районі 5 і 10 кГц, які сягають тривалості до 1.3мс. Після доопрацювання вони по-перше, коротшають в 1.5 рази, а по-друге, розсипаються на безліч дрібніших як за інтенсивністю, так і за тривалістю. Понад 10кГц їх взагалі немає – зникли. У цілому нині імпульсна характеристика поліпшилася набагато помітніше ніж ачх.
На підставі цього експерименту, а також кількох попередніх, я дійшов висновку, що лакове покриття в основному впливає на роботу динаміка в самому високочастотному діапазоні, а різні звукопоглинаючі матеріали працюють на середньочастотному діапазоні.
Демпфування корпусу, мабуть, не мало істотного впливу на результат.

На закінчення хочу сказати, що ця стаття написана в основному з метою познайомити людей, які не мають засобів інструментальної оцінки об'єктивних параметрів динаміків, з впливом, який надають конкретні на конкретний зразок динаміка.
Внаслідок цих експериментів виникла ще одна ідея про подальше поліпшення параметрів. Вона буде основою для подальших експериментів і, якщо вони будуть вдалими, темою такої статті.

Вважав, що буде багатьом корисно та цікаво. Інформація взята з просторів мережі Інтернет.

ВЧ динамік - він же твіттер, він же пищалка, найменший у вашому автомобілі. Як правило, встановлений у стійках дверей. Розмір близько 5см у діаметрі.

СЧ динамік-середньочастотний динамік.

НЧ - низькочастотний динамік (бідбас)

Один із обов'язкових етапів налаштування звучання в салоні автомобіля - підбір оптимального поділу частот між усіма випромінюючими головками: НЧ, НЧ/СЧ, СЧ (якщо є) та ВЧ. Є два способи вирішення цієї проблеми.

По-перше, перебудова, а найчастіше і повна переробка штатного пасивного кросовера, по-друге - підключення динаміків до підсилювача, що працює в режимі багатосмугового посилення, так звані варіанти включення Bi-amp (двосмугове посилення) або Tri-amp (трьохсмугове посилення).

Перший спосіб вимагає серйозних знань електроакустики та електротехніки, тому для самостійного застосування доступний лише фахівцям та досвідченим радіоелектронникам-аматорам, а ось другий хоча і вимагає більшої кількості каналів посилення, доступний і менш підготовленому автолюбителю.

Тим більше що переважна більшість підсилювачів потужності, що продаються, спочатку забезпечені вбудованим активним кросовером. У багатьох моделей він настільки розвинений, що з успіхом і достатньо високою якістюдозволяє реалізувати багатосмугове включення АС з великою кількістю динаміків. Однак відсутність розвиненого кросовера в підсилювачі або головному пристрої не зупиняє шанувальників цього методу озвучування салону, оскільки на ринку представлено безліч зовнішніх кросоверів, здатних вирішувати ці завдання.

Спочатку слід сказати, що повністю універсальних рекомендацій ми вам не дамо, оскільки їх не існує. Взагалі, акустика - це область техніки, де експерименту та творчості відведено велику роль, і в цьому сенсі шанувальникам аудіотехніки пощастило. Але для проведення експерименту, щоб не вийшло, як у того божевільного професора - з вибухами та димом, - необхідно дотримуватися певних правил. Перше правило - не нашкодь, а про інші йтиметься нижче.

Найбільше труднощів викликає включення СЧ- та (або) ВЧ-компонентів. І справа тут не тільки в тому, що саме ці діапазони несуть максимальне інформаційне навантаження, відповідаючи за формування стереоефекту, звукової сцени, а також сильно схильні до інтермодуляційних і гармонійних спотворень при неправильній установці частоти поділу, а й у тому, що від цієї частоти безпосередньо залежить та надійність роботи СЧ- та ВЧ-динаміків.

Включення ВЧ-головки.

Вибір нижньої граничної частоти діапазону сигналів, що подаються на ВЧ-головку, залежить від кількості смуг акустичної системи. Коли застосовується двосмугова АС, то найбільш типовому випадку, тобто. при розташуванні НЧ/СЧ-головки у дверях, для підвищення рівня звукової сцени граничну частоту бажано вибрати якомога нижче. Сучасні високоякісні ВЧ-динаміки з низькою частотою резонансної FS (800-1500 Гц) можуть відтворювати сигнали вже з частоти 2000 Гц. Однак більшість використовуваних ВЧ-головок мають резонансну частоту 2000-3000 Гц, тому слід пам'ятати, що чим ближче до резонансної частоти ми встановлюємо частоту поділу, тим більше навантаження лягає на ВЧ-динамік.

В ідеалі, при крутості характеристики загасання фільтра 12 дБ/окт, рознесення між частотою поділу та резонансною частотою має бути більше октави. Наприклад, якщо резонансна частота головки 2000 Гц, то з фільтром такого порядку частота поділу має бути встановлена ​​на рівні 4000 Гц. Якщо дуже хочеться вибрати частоту поділу 3000 Гц, то крутість характеристики згасання фільтра повинна бути вищою – 18 дБ/окт, а краще – 24 дБ/окт.

Є ще одна проблема, яку необхідно враховувати під час встановлення частоти поділу для ВЧ-динаміка. Справа в тому, що після узгодження компонентів по діапазону частот, що відтворюється, вам необхідно ще узгодити їх за рівнем і фазою. Останнє, як завжди, є каменем спотикання - начебто все зробив правильно, а звук "не той". Відомо, що фільтр першого порядку дасть зсув фази на 90 °, другого - 180 ° (протифаза) і т.д., тому під час налаштування не полінуйтеся послухати динаміки з різною полярністю включення.

До діапазону частот 1500-3000 Гц людське вухо дуже чутливе, і для того, щоб передати його максимально добре та чисто, слід бути дуже обережним. Зламати (розділити) звуковий діапазон на цій ділянці можна, але слід подумати, як потім правильно усунути наслідки неприємного звучання. З цієї точки зору зручніша і безпечніша для налаштування - трисмугова акустична система, А використовуваний у ній СЧ-динамік дозволяє як ефективно відтворювати діапазон від 200 до 7000 Гц, а й простіше вирішити проблему побудови звуковий сцени. У трисмугових АС ВЧ-динамік включають більш високих частотах - 3500-6000 Гц, тобто свідомо вище критичної смуги частот, але це дозволяє знизити (але виключити) вимоги до фазовому узгодженню.

Увімкнення СЧ-головки.

Перш ніж обговорити вибір частоти поділу СЧ- та НЧ-діапазонів, звернемося до конструктивних особливостей СЧ-динаміків. В Останнім часомв інсталяторів дуже популярні СЧ-динаміки з купольною діафрагмою. У порівнянні з конусними СЧ-динаміками вони надають ширшу діаграму спрямованості та простіше в установці, оскільки не потребують додаткового акустичного оформлення. Основний їхній недолік - висока резонансна частота, що лежить у межах 450-800 Гц.

Проблема в тому, що чим вище нижня гранична частота смуги сигналів, що подаються на СЧ-динамік, тим меншою має бути відстань між СЧ- та НЧ-головками і тим більше критично, де саме стоїть і куди зорієнтований НЧ-динамік. Практика показує, що купольні СЧ-динаміки без особливих проблем із узгодженням можна включати із частотою поділу 500-600 Гц. Як бачите, для більшості екземплярів це досить критичний діапазон, тому, якщо ви зважилися на такий поділ, порядок роздільного фільтра повинен бути досить високим - наприклад, 4-й.

Слід додати, що останнім часом стали з'являтись купольні динаміки з резонансною частотою 300-350 Гц. Їх можна використовувати, починаючи з частоти 400 Гц, але поки що вартість таких екземплярів досить висока.

Резонансна частота СЧ-динаміків з конусним дифузором лежить у межах 100-300 Гц, що дозволяє використовувати їх, починаючи з частоти 200 Гц (на практиці частіше використовується 300-400 Гц) та з фільтром невисокого порядку, при цьому НЧ/СЧ-динамік повністю звільняється від необхідності працювати у СЧ-діапазоні. Відтворення без поділу між динаміками сигналів із частотами від 300-400 Гц до 5000-6000 Гц дає можливість досягти приємного, високоякісного звучання.

Включення НЧ/СЧ-динаміка.

Поступово ми дісталися НЧ-діапазону. Сучасні СЧ/НЧ-динаміки дозволяють ефективно працювати у смузі частот від 40 до 5000 Гц. Верхня межа його робочого діапазону частот визначається тим, звідки починає працювати високочастотник (2-смуговий АС) або СЧ-динамік (3-смуговий АС).

Багатьох хвилює питання: чи варто обмежувати діапазон частот знизу? Що ж, розберемося. Резонансна частота сучасних НЧ/СЧ-динаміків типорозміру 16 см лежить у межах 50-80 Гц і завдяки високій рухливості звукової котушки ці динаміки менш критичні до роботи на частотах нижче резонансної. Тим не менш, відтворення частот нижче резонансної вимагає від нього певних зусиль, що призводить до зниження віддачі в діапазоні 90-200 Гц, а в двосмугових системах ще й якості передачі СЧ-діапазону. Оскільки основна енергія ударів бас-бочки посідає діапазон частот від 100 до 150 Гц, то перше, що ви втрачаєте, чітко виражений панч (punch - удар). Обмежуючи знизу за допомогою ФВЧ діапазон відтворюваних НЧ-головкою сигналів на 60-80 Гц, ви не тільки дозволите їй працювати набагато чистіше, але й отримаєте гучніше, тобто - кращу віддачу.

Сабвуфер.

Відтворення сигналів із частотами нижче 60-80 Гц краще покласти на окремий динамік – сабвуфер. Але пам'ятайте, що звуковий діапазон нижче 60 Гц в автомобілі не локалізується, а значить, місце установки сабвуфера не таке істотне. Якщо ви цю умову виконали, а звук сабвуфера все одно локалізується, то насамперед необхідно збільшити порядок ФНЧ. Не слід також нехтувати фільтром придушення інфранізких частот (Subsonic, або ФІНЧ). Не забувайте, що сабвуфер теж має свою резонансну частоту і, відсікаючи частоти, що лежать нижче за неї, ви домагаєтеся комфортного звучання і надійної роботи сабвуфера. Як показує практика, гонитва за глибокими басами суттєво дорожчає вартість сабвуфера. Повірте, якщо зібрана вами звукова система з гарною якістювідтворює звуковий діапазон від 50 до 16000 Гц, цього цілком достатньо, щоб комфортно слухати музику в автомобілі.

Способи поєднання головок.

Досить часто постає питання: чи слід мати однаковий порядок фільтрів НЧ та ВЧ? Зовсім не обов'язково і навіть зовсім не обов'язково. Наприклад, якщо ви встановили двосмугову фронтальну АС з великим рознесенням динаміків, то щоб компенсувати провали ЧХ на частоті поділу, НЧ/СЧ головку часто включають з фільтром меншого порядку. Понад те, навіть обов'язково, щоб частоти зрізів ФВЧ і ФНЧ збігалися.

Скажімо, для компенсації надмірної яскравості у точці поділу НЧ/СЧ-головка може працювати до 2000 Гц, а високочастотник – починаючи з 3000 Гц. Важливо пам'ятати, що при використанні фільтра першого порядку різниця між частотами зрізу ФВЧ і ФНЧ повинна бути не більшою за октаву і зменшуватися зі збільшенням порядку. Такий самий прийом використовується при поєднанні сабвуфера і мідвуфера для ослаблення стоячих хвиль (бубнення басів). Наприклад, при налаштуванні частоти зрізу ФНЧ сабвуфера на 50-60 Гц, а ФВЧ НЧ/СЧ-головки на 90-100 Гц, як запевняють знавці, повністю усуваються неприємні призвуки, зумовлені природним підйомом АЧХ в цій частотній області через акустичні властивості. .

Так що якщо і працює в car audio правило переходу кількості в якість, то підтверджується воно лише щодо вартості окремих компонентів та людино-років, що визначають досвід та майстерність установника, який змусить систему розкрити свій звуковий потенціал.