многополосные динамики что это такое
Анатомия акустических систем: споры о широкой полосе
Так сложилось, что иногда в нашем блоге мы задеваем вопросы, вызывающие достаточно бурное, живое обсуждение на этом и других ресурсах. Полагаю, что так будет и в этот раз, так как речь пойдёт о почти философском (для некоторых людей) вопросе: преимуществах и недостатках широкополосных АС в сравнении с многополосными.
Отмечу, что я являюсь сторонником многополосных АС, и по ряду причин полагаю, что чем больше полос (в разумных, конечно, пределах), тем лучше. В силу изложенного выше, я могу быть несколько необъективным в оценке полярной точки зрения (но буду стараться сохранить нейтральный подход).
Суть споров
Практика применения широкополосных динамических излучателей и АС, созданных на их основе, сформировала устойчивый стереотип о том, что чем шире частотный диапазон электродинамического излучателя, тем ниже его линейность. Соответственно, у подавляющего большинства широкополосных излучателей, как правило, не очень ровная АЧХ, также для многих излучателей этого типа характерен высокий уровень гармоник и интермодуляционных искажений.
Такое мнение подтверждается целым рядом чистых, с точки зрения физики звука и психоакустики, экспериментов, проведенных за последние 40 лет. В экспериментах сравнивались широкополосные и многополосные АС. В связи с наличием серьёзных недостатков (низкая линейность компонентов, оборудованных широкополосными излучателями), подавляющее большинство производителей отказались от широкой полосы и стали выпускать многополосную акустику.
Противники многополосной акустики утверждают, что низкая линейность динамиков подобных систем с лихвой компенсируется отсутствием «ужасных фазовых искажений», «чудовищных проблем» с линейностью кроссоверов, разделяющих звук на полосы.
Иными словами: у многополосников фильтры «безбожно крутят фазу», что «ужасно» отражается на звуке. Кроме того, не редко заявляется о том, что пассивные кроссоверы способны существенно ухудшить динамические характеристики системы, снизить детальность звучания и сделать его «плоским». Перечисленные недостатки относятся в основном к пассивным кроссоверам, а недостатком активных является их стоимость.
Кроме прочего, приверженцы широкополосных АС часто апеллируют к неким магически-метафизическим особенностям влияния, воспроизведённого ими звука. В качестве демонстрации «магического» воздействия звука, издаваемого такой АС, приведу одну цитату (она вполне отражает мнение тех, кто апеллирует к «шаманизму» в этом вопросе):
«Но с другой стороны, сам не заметив, я через какое-то время я перешел от анализа звучания к прослушиванию музыки. Ставил композицию за композицией, слушал час вместо запланированных 10-15 минут. Потом появилось очень интересное ощущение — захотелось подпевать за исполнителем, попытаться сыграть аккорд за инструментом — хотя и то и другое после привычной уху самоделке на СканСпиках разбиралось с трудом =). Выключив аппаратуру, ушел в очень положительном настроении — появилось ощущение, что услышал что-то то, что никогда не слышал раньше — что именно, сказать сложно. Но — получается правы те, кто говорит о какой-то магической стороне широкополосников. »
(орфография и пунктуация сохранены)
Многополосные АС
Объективно, подавляющее большинство многополосных АС обладают рядом преимуществ. Для большинства многополосных систем с пассивными кроссоверами характерны:
АЧХ качественной трехполосной акустики
Как я уже отмечал, помимо сложности конструкции и цены для многополосных систем характерно наличие фазочастотных искажений. При этом следует учитывать, что этот тип искажений может быть заметен только в случае, если превышаются пороги слышимости ГВЗ (которые в области 2 кГц составляют около 1 мс). Подавляющее большинство производителей акустических систем ориентируются на этот критерий с середины 90-х по нынешнее время.
«За» и «против» широкой полосы
Несмотря на «засилье» многополосной акустики на современном рынке, не все компании отказались от разработок в области «широкой полосы». Так, например, компании В&С, BHL, P.audio, Edge и Beyma считают исследования в этой области оправданными и продолжают выпускать широкополосные динамические громкоговорители высокой чувствительности. В частности, этими компаниями были предложены технические решения, позволяющие увеличить диапазон ВЧ подобных динамиков. Это было сделано за счет использования коаксиальной конструкции излучателей и других оригинальных решений (размещение специальных диффузорных «надстроек», присоединяющихся к центральному керну динамика и пр.). Такие системы особенно популярны в автозвуке и встраиваемой акустике.
Сравнение АЧХ 2-х шмирокополосных динамиков
АС на основе таких динамиков близки к многополосным по графику АЧХ. Однако, в силу использованного принципа, все равно склонны к образованию горба в области средних и «урезанию» остальных частот, особенно в области НЧ-диапазона. Следует также отметить, что расширение спектра широкополосных динамиков в сторону НЧ неизбежно связано с увеличением площади излучателя, что, как правило, приводит инженеров в тупик.
Кроме того необходимо учитывать, что среди приверженцев подобной акустики «true-вариантом» считается применение закрытого акустического оформления. Это, в свою очередь, не даёт производителям использовать фазоинверторный тип «ящиков», который смог бы усилить низкие в общей «картине». По той же причине в таких АС используются динамики с высокой чувствительностью, что отнюдь не добавляет линейности таким системам.
Известно, что наиболее серьёзные проблемы с линейностью широкополосных излучателей отмечаются в границах частотного раздела, что и объясняет большую распространённость многополосников.
Как я ни старался быть нейтральным – не получилось. В заключение могу отметить, что мои личные впечатления от прослушивания широкополосной акустики вполне совпадают с тем, что мне доводилось читать о проблемах этих систем. Звучание изобилует средними частотами и не создаёт ожидаемой объёмной сцены, низов – нет. Иными словами, несмотря на отсутствие фазовых проблем, присущих многополосным системам, широкополосники удовлетворительными считать не могу. Нелинейность, особенно выраженная в спектрах частотного раздела, убивает все достоинства «широкой полосы».
Пока писал пост, в гости зашел знакомый звурежиссер, резюмировал: «Все утверждения, что линейный звук добывается из одного излучателя — глупость полная».
Искренне надеюсь, что среди читателей найдутся люди, которые знают, по какой ещё причине среди аудиофилов пользуется популярностью широкополосная акустика. Как я уже написал, мне не удалось быть объективным. Жду комментариев, опровергающих мою точку зрения.
Как выбрать широкополосные динамики в машину
Зачем нужны широкополосные динамики
Нет надобности кому-либо объяснять, зачем нужны широкополосные динамики – это основные динамики любой аудиосистемы, не только автомобильной. Зачем нужен широкополосный динамик в машине, в которой нет аудиосистемы – понятно каждому. Но зачем он может понадобиться автолюбителю, в машине которого уже стоит штатная аудиосистема? Затем, что на аудиосистеме производители часто экономят, устанавливая недорогие однополосные динамики, которые средние частоты еще кое-как вытягивают, а «верха» и, особенно, «низы» режут нещадно. Не надо быть меломаном, чтобы заметить исчезновение бас-гитары в любимой композиции, а недорогой «однополосник» такой фокус запросто может обеспечить. Проще всего спасти ситуацию, заменив штатные динамики на коаксиальные или на более качественные широкополосные, с расширенным частотным диапазоном.
Но все же наиболее распространенная причина замены штатного (иногда даже коаксиального) динамика на широкополосный – создание компонентной автоакустики, т.е., такой аудиосистемы, в которой звук разделяется по частотам и каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик: ВЧ – твитеры, СЧ – широкополосные динамики, НЧ – сабвуферы. Пока что именно компонентная автоакустика считается наилучшим решением для обеспечения чистоты и качества звука.
Определившись с тем, зачем вам нужен широкополосный динамик, можно приступить к подбору конкретной модели по её характеристикам.
Характеристики широкополосных колонок.
Размер динамика. Нельзя однозначно утверждать, что чем больше динамик, тем лучше у него звучат низкие частоты и тем хуже – высокие. Но хорошо играющий НЧ динамик, скорее всего, будет большого диаметра, просто по той причине, что большому диффузору проще создать большое звуковое давление и поддержать громкость звука на низких частотах. В то же время иной 10-сантиметровый динамик обеспечивает лучшее звучание НЧ, чем другой 15-сантиметровый. Поэтому, выбирая широкополосный динамик в автомобиль, на диаметр следует обратить внимание как на чисто геометрическую характеристику вместе с посадочной глубиной: влезет ли динамик в предполагаемое место установки. А соответствие его выбранной роли лучше проверять по диапазону частот и амплитудно-частотной характеристике.
Минимальнаяи максимальная частота динамика – одни из важнейших его параметров, определяющие качество звука будущей аудиосистемы. Человеческое ухо слышит звуки частотой от 20 до 20000 Гц, и, чем лучше частотный диапазон аудиосистемы будет покрывать диапазон слышимых частот, тем полнее будет её звук. Если вы выбираете однополосный динамик, он должен охватывать как можно более широкий диапазон – минимальная частота должна быть близка к 20 Гц, насколько это возможно (30-40 Гц – вполне хороший показатель), а максимальная – закрывать слышимый диапазон полностью, т.е. 20000 Гц. Если в паре с динамиком предполагается использовать сабвуфер, требования к минимальной частоте смягчаются. Такой двухполосный динамик может иметь минимальную частоту в 100 и более герц. Если предполагается использовать твитер, то снижается требование к максимальной частоте.
И, если вам важно качество звука, перед покупкой динамика постарайтесь увидеть его график зависимости амплитуды от частоты – амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) – чем он ровнее в диапазоне воспроизводимых частот, тем лучше будет звукопередача.
Следует ли при выборе многополосного динамика отдать предпочтение тому, чей диапазон уже? Скорее всего, да. Ровную АЧХ намного проще обеспечить на небольшом диапазоне, поэтому динамик с узким частотным диапазоном, скорее всего, будет иметь на этом участке более ровную АЧХ, чем динамик с широким диапазоном.
Количество полос определяет, сколько динамиков должно быть в комплекте с данным, чтобы обеспечить полное покрытие слышимого диапазона. Однополосный динамик может быть единственным динамиком системы, обеспечивая качество звука хоть и далекое от идеального, но достаточное, скажем, для прослушивания радио. Двухполосные динамики требуют дополнительно наличия сабвуфера или твитера – точнее можно сказать, посмотрев на максимальные и минимальные частоты. Трехполосные динамики требуют и сабвуфера и твитера.
Импеданс или внутренне сопротивление динамика должно в точности поддерживаться усилителем. Если подключить динамик с импедансом 2 Ом к выходу, рассчитанному минимум на 4 Ом, то выходной каскад усилителя может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. Если же наоборот, подключить нагрузку на 8 Ом к выходу, рассчитанному максимум на 4, то звук динамика будет намного тише, чем если подключение производилось бы правильно.
Иногда для увеличения звукового давления к усилителю подключают несколько динамиков. Тогда их общий импеданс считается по формуле, соответствующей типу подключения.
Чувствительность характеризует создаваемое динамиком звуковое давление, показывая, насколько громко (в дБ) будет звучать поданный на вход сигнал в 1Вт на расстоянии 1м от динамика. Для устройств сравнимой мощности – чем больше чувствительность, тем громче звук. Чем ниже чувствительность, тем мощнее должен быть усилитель для создания звука той же громкости.
Материал диффузора. К диффузору динамиков предъявляются противоречивые требования – он должен быть максимально жестким для мгновенной передачи ускорения катушки на всю поверхность диффузора, и, в то же время, он должен хорошо демпфировать любые колебания для предотвращения «звона». Производители постоянно ведут разработку новых материалов, пытаясь добиться идеального баланса между жесткостью и демпфированием.
Бумага или целлюлоза – старейший из материалов диффузоров до сих пор остается неплохим решением за счет высоких демпфирующих способностей и неплохой жесткости. К недостаткам можно отнести невысокую механическую прочность и восприимчивость к атмосферным воздействиям.
Полипропилен (IMPP) недорог, прочен, имеет хорошую демпфирующую способность и устойчив к атмосферным воздействиям (для автомобильного динамика это важно). К сожалению, жесткость полипропилена невысока, особенно при использовании его в чистом виде, что часто бывает в недорогих моделях – из-за этого страдает качество звука.
Карбон и композитные волокна на основе углепластика имеют высокую жесткость, обеспечивая высокое качество звука, но демпфирование в них невысоко, АЧХ таких динамиков может быть неровным, иметь ярко выраженные пики и провалы.
Материал подвеса. Для средне- и высокочастотных динамиков материал подвеса должен обладать хорошим демпфированием и жесткостью выше среднего. Для этого идеально подходят бумага и ткань. Бумажные подвесы дешевле и проще в изготовлении, но тканевые имеют лучшие эксплуатационные характеристики, поэтому качественные динамики часто имеют именно тканевый подвес. Резиновый подвес чаще используется в динамиках, нацеленных на хорошую передачу низких частот, для высоких и средних частот этот материал слишком мягок.
Также следует понимать, что один и тот же материал у разных производителей может различаться очень сильно в зависимости от состава, пропиток, технологии изготовления.
Поэтому выбирать динамик по материалу диффузора и подвеса не стоит, а информацию об этих материалах воспринимать в качестве дополнительной.
Перед покупкой будет нелишним обратить внимание на количество динамиков в комплекте. Низкая цена выбранного хорошего динамика может определяться именно тем, что в комплекте он идет один.
Варианты выбора.
Для создания простой аудиосистемы по минимальной цене обратите внимание на однополосные динамики ценой до 1200 рублей. Качество звучания, скорее всего, будет средним, но это лучше, чем ничего.
Для хорошей передачи звуков всего слышимого диапазона выбирайте среди динамиков с максимальным частотным диапазоном – они обойдутся вам в 900-1300 рублей.
Для создания компонентной системы с твитером и сабвуфером, выбирайте динамики со сжатым частотным диапазоном по цене 1600-2900 рублей.
Двухполосная и трехполосная автомобильная акустика: Принципиальный выбор
Какой тип колонок выбрать в автомобиль — двухполосные с невысокой ценой покупки и весьма качественным звучанием в стесненных условиях автомобильного салона, или предлагаемые сегодня многими производителями акустики из Китая трехполосные динамики «с полным охватом акустических частот»? Такой выбор сегодня становится очень актуальным и востребованным для уже обладающих машинами автовладельцев и планирующих вскоре приобрести комфортное средство передвижения по городским улицам и загородным автомагистралям современных потребителей.
Попробуем систематизировать разрозненную и разбросанную по сети Интернет информацию в этом небольшом информационно-справочном материале, что поможет автолюбителям быстро и выгодно для себя решить вопрос с установкой автозвука в автомобиль — выбрать идеологически правильные и соответствующие персонифицированным запросам автомобильные колонки с охватом всех интересующих конкретного владельца а/м звуковых частот. И, что важно, без потери на качестве и встреч с откровенно мошенническими предложениями предпочитающих обманывать покупателей нечистоплотных продавцов и компаний-производителей акустических устройств.
Акустическая «полоса»
Что такое «полосность» динамика на человеческом языке? Количество акустических полос в колонке означает число независимых звуковоспроизводящих динамиков, смонтированных в одном корпусе. Если проще — это количество «мини-колонок» внутри одной большой колонки, предназначенных для воспроизведения «своего» спектра частот.
В двухполосной колонке 2 динамика. В трехполосной колонки их 3. Ошибиться почти невозможно.
Зачем колонке «полосы»
Ответ на этот вопрос находится в технической плоскости. Количество смонтированных в одном корпусе динамиков, характеризующееся «полосностью» акустики, соответствует спектру воспроизводимых при прослушивании музыки частот.
Двухполосные динамики имеют раздельные полосы для воспроизведения звуков разной частотности, как и трехполосные колонки. Необходимость такого разделения обусловлена особенностями человеческого слуха — человек способен воспринимать звуки из множества источников одновременно, «вычленяя» из общей акустической картины отдельные инструменты и вокал (голосовое воспроизведение) разных людей. Разделить звучание в различных частотных диапазонах «универсальные» динамики в однополосных системах не могут физически — одна-единственная мембрана вынужденно эмулирует разные частоты с неизменной потерей в качестве восприятия звуковой «информации».
Именно за качественное «деление» воспроизводимых звуковых дорожек с автоматическим разделением на частоты соответствующих диапазонов и отвечают независимые динамики в «многополосных» колонках.
Двухполосная акустика
Самые популярные на современном рынке двухполосные динамики имеют раздельные каналы для воспроизведения следующих частот:
В редких случаях двухполосная колонка не способна воспроизводить низкие частоты, что негативно отражается на возможностях звукоакустической системы — некоторые музыкальные жанры перестают звучать в соответствии с задумкой авторов произведения. В таких случаях приходится задумываться о монтаже отдельного звуковоспроизводящего устройства для низких и сверхнизких частот, получившего название «сабвуфер». По этой причине недостаточно хорошо разбирающиеся в акустике автомобилисты рекомендуют смотреть именно в сторону более «полосных» динамиков, о которых речь пойдет чуть ниже.
Трехколосная акустика
Обладающие тремя «полосами» трехполосные колонки выгодно отличаются от двухполосных «собратьев» более четким и явным разделением частот на:
То есть, в трехполосной системе удастся различить звуки в каждом частотном диапазоне за счет их более качественного и явного деления. Каждая «мини-колонка» в таком устройстве отвечает за «свою» частоту, обеспечивая лучшее качество звучания нужного частотного диапазона за счет:
С одной стороны, налицо приобретаемые владельцем такой звукосистемы преимущества — раздельное звучание частот с ярко выраженной акустической картинкой, однако у такого разделения есть существенный недостаток, применимый только в отношении автомобильного автозвука.
Сабвуфер против трехполосной акустики
Кажущееся идеальным и математически верным частотное деление акустического сигнала в 3-полосной акустике накладывает определенные ограничения для планирующего установить автозвук в авто владельца. Причин сразу несколько — трехполосные колонки:
Получается, что любое трехполосное акустическое устройство проиграет при прямом сравнении с упрощенной системой из двухполосных колонок и отдельного сабвуфера сразу по нескольким показателям:
Установить автозвук с 2-полосными динамиками и сабвуфером проще и выгоднее, чем и рекомендуют воспользоваться специалисты в сфере автоакустики. Звук с использованием хорошо подобранного пассивного, а лучше активного сабвуфера и грамотно установленных и с «правильной» мощностью двухполосных колонок будет чище и мелодичнее для всех расположившихся в машине людей — и для севших спереди водителя и пассажира, и для разместившихся на задних сиденьях друзей или членов семьи.
Вывод
Таким образом, можно сделать вполне закономерный вывод, который поможет автомобилисту выбрать акустику с нужным количеством полос в любимое авто без переплаты и дополнительных проблем.
Формула выбора достаточно проста:
1. Если требуется очень качественный автозвук — лучше купить и установить дорогие трехполосные динамики и отдельный сабвуфер;
2. Если необходимо сделать недорого, но качественно — стоит поставить двухполосные колонки с пассивным сабвуфером;
3. Если денег минимум — лучше обойтись однополосными предустановленными «твиттерами» для ВЧ, дополнив их недорогими 2-полосными динамиками с покрытием низких частот.
Сделать правильный и грамотный в техническом плане выбор помогут специалисты из расположенных в столице мастерских CarWorks, где удастся недорого установить автозвук в автомобиль с подбором наиболее подходящих и качественных комплектующих зарекомендовавших себя на российском рынке брендов.
Также при обращении к нам по предварительной записи в наиболее удобное время удастся:
Поделиться в соц. сетях
У владельцев машин достаточно часто при выборе в автомобиль автозвука возникает вопрос о том, какой.
Где лучше, проще и дешевле купить для автомобиля автозвук с установкой в полном комплекте —.