Автомобильная акустика: какие типы динамиков существуют?

Автомобильные динамики — один из самых важных элементов, без которого нельзя обеспечить качественный звук в автомобиле. Но если у вас нет опыта, то сразу очень сложно будет разобраться в том разнообразии предлагаемых на рынке моделей. В этой статье мы рассмотрим основные типы автомобильной акустики их особенности и назначение. Это поможет любому водителю сделать правильный выбор при покупке динамиков в автомобиль.

Широкополосные динамики

Воспринимаемый человеческим ухом диапазон частот находится в пределах примерно от 20 Гц до 20 кГц. И естественно, что многим хотелось бы получить динамик, способный воспроизводить весь этот диапазон. И производители предлагают подобные модели, которые получили название — широкополосные динамики.

Но тут кроме самой возможности работы с такими частотами, важно, чтобы качество звука на крайних участках диапазона было хорошим. И тут важно учитывать, что для эффективной передачи частот в нижнем регистре диффузор динамика классической конструкции должен иметь довольно большие размеры. В частности, чтобы качественно работать с частотой порядка 40 Гц, оптимальным будет диаметр примерно 30 см. Однако при работе с высокими частотами подобный диффузор не будет "успевать" передавать необходимые звуковые колебания всей поверхностью. Поэтому, когда речь идет о широкополосной акустике, то всегда это результат определенного компромисса, на который приходится идти инженерам при разработке их конструкции.

Чтобы обеспечить качественное воспроизведение высоких частот в центре диффузора широкополосника размещается дополнительный высокочастотный диффузор, его еще иногда называют "рупорок" или конус-визер. Он помогает динамику передавать "быстрые" колебания.

Самое проблемное место любого широкополосного динамика — воспроизведение частот на пределе слышимого диапазона. Если акустика может работать в диапазоне от 60 до 16000 Гц и при этом она будет иметь показатель погрешности не более 10 дБ, то можно говорить о ее высоком качестве и хороших рабочих параметрах.

Среди особенностей динамиков этого типа можно отметить высокую чувствительность — от 90-92 дБ и выше, которая достигается благодаря очень простой конструкции и отсутствия дополнительных фильтров (кроссоверов). Именно поэтому они популярны среди любителей ламповых усилителей, которые чаще всего имеют определенные ограничения по уровню мощности.

Также стоит сказать, что именно широкополосные динамики по своим параметрам считаются максимально приближенными к точечному источнику звука — это идеальный акустический объект с точки зрения локализации. То есть слушатель сможет максимально точно определить источник звука и его местоположение. Это важно там, где надо создать точную звуковую сцену. Ведь вам не надо использовать много разных динамиков, у вас будет один источник звука, причем минимальной площади.

Только учтите, что простейшая широкополосная акустика будет наиболее дешевым решением, поэтому тут не стоит ждать чуда и идеально точного воспроизведения.

Чтобы добиться максимальной четкости и чистоты звучания лучше использовать отдельные, узкоспециализированные динамики, которые предназначены для работы с разными участками частотного диапазона.

Высокочастотный динамик (твитер)

Динамики этого типа отвечают за воспроизведение высоких частот. Что обуславливает некоторые особенности их конструкции. Например, они обычно имеют диффузор небольшой площади, выполняемый из легких, но прочных материалов. Это важно, так как работать акустике приходится с частотами не ниже 1500 Гц.

Самым распространенным вариантом является купольный твитер. В таком динамике центральное тело мембраны, занимает почти всю площадь основной излучающей поверхности. Сам же диффузор для них обычно изготавливается из легкой ткани со специальной пропиткой, которая обеспечивает повышенную жесткость материала. Кроме того, иногда используются и другие материалы, более жесткие, например, бериллий.

Важный параметр любого высокочастотного динамика — частота резонанса. При создании акустики этого типа инженеры стараются сделать так, чтобы этот параметр находился ниже полосы воспроизведения. Тогда динамик сможет обеспечить максимально точное звучание. Это важно, потому что при воспроизведении частот, приближающихся к показателю резонанса, могут возникать помехи, так как системой становится сложно управлять.

Чтобы избежать возможных искажений, рекомендуется использовать кроссовер. Это небольшое специальное устройство, используемое для ограничения частотного диапазона при работе твитера. Кроссовер способен "обрезать" частоты собственного резонанса акустики, которые расположены ниже основного рабочего диапазона динамика.

Еще одним важным параметром твитеров является высокая верхняя граница передаваемых частот. В идеальном варианте она должна быть выше верхнего частотного порога слышимого диапазона — более 20000 Гц. Для чего это надо?

Расширение верхнего предела диапазона обеспечивает возможность динамику передавать так называемые верхние гармоники, за счет этого формируется максимально точное звучание самых высоких частот.

Стоит отметить, что эти требования взаимоисключают друг друга. Чтобы снизить резонанс, надо использовать больший по размеру диффузор, а вот для увеличения верхней границы воспроизводимых частот как раз наоборот. Поэтому уже много лет производители соревнуются между собой, кто же сможет найти идеальный баланс.

Среднечастотный динамик

Динамики этого типа отвечают за воспроизведение средних частот, то есть отвечает за диапазон, в котором человеческое ухо воспринимает все частоты и очень чувствительно к любым искажениям. Их еще иногда называют мидренч. По своей конструкции они очень близки к классическому динамику.

Уязвимым местом любого среднечастотного динамика является эффект, так называемой, изгибной волны. В этом случае наблюдается деформация диффузора, его периферическая область просто не успевает за движениями центра, где установлена звуковая катушка. То есть получается, что разные участки диффузора имеют разную амплитуду колебания, что существенно мешает гармоничной передачи музыки. Звук получается очень "рыхлым" и неточным.

С учетом возможного проявления такого эффекта в среднечастотниках обычно используются более жесткие диффузоры. И тут важно обеспечить компромисс между весом и жесткость мембраны, чтобы не переборщить с жесткостью, иначе звук будет плохого качества.

Именно от типа и конструкции диффузора зависит качество звукопередачи и класс динамика. Наиболее распространенный материал — кевлар, композитные материалы на основе целлюлозы, углеволокна, стекловолокна, древесного волокна и др.

Низкочастотный динамик (вуфер)

Этот тип динамиков отвечает за передачу басов, звуков из нижнего частотного регистра. Их особенность в том, что они имеют довольно большой по площади излучатель. Размер динамика может варьироваться от 8 до 15 дюймов и даже больше. Для них самым предпочтительным будет полностью поршневой режим работы, который предполагает, что диффузор будет совершать возвратно-поступательные движения, как единое целое.

Проблема в этом случае решается довольно радикально. Диффузор приходится делать максимально жестким, намного жестче, чем у СЧ динамиков. Причем, несмотря на утяжеление конструкции. Это допустимо, так как слух человека при воспроизведении низких частот менее всего чувствителен к каким-либо искажениям. И если для диффузора крайне важно соблюсти нужную амплитуду колебаний, то ради высокой жесткости производителям приходится идти на увеличение веса динамика.

Иногда вес подвижной системы в крупных вуферах может достигать 200 г и даже больше. Диффузоры могут иметь пространственную конструкцию, чем-то напоминающую самолетное крыло, изготавливают их из многослойного композитного материала, а внутренние полости заполняются специальными облегченными ячеистыми структурами.

При создании высококлассных аудиофильских систем специалисты стараются все же найти баланс и максимально снизить массу диффузора, чтобы уменьшить количество искажений.

Также стоит сказать о том, что у вуферов амплитуда колебаний будет самой большой среди всех типов автомобильных динамиков. В них используется длинноходовая (удлиненная) звуковая катушка. Внешний подвес очень часто изготавливают из резины. Это важно для того, чтобы диффузор во время работы мог максимально смещаться от своей центральной точки.

Что касается магнитной системы, то тут тоже используются большие и тяжелые магниты (ферритовые, неодимовые и др). При этом в низкочастотниках, которые работают от мощных полупроводниковых усилителей, могут устанавливать катушки с минимальным показателем сопротивления — 2 или даже 1 Ом.

Коаксиальная автомобильная акустика

При построении двух- или трехполосных акустических систем в салоне автомобиля твитер, СЧ и НЧ динамики приходится устанавливать в разные места отдельно. Получается, что звук рассеивается в пространстве. И именно этот фактор часто может сказываться негативно на качестве. Особенно, если размещение динамиков выполнено с нарушениями или общая схема построения плохо продумана. Так как на слух будет сложно идентифицировать источник звука, и если настройки выполнены неправильно, слушатель может заметить расхождение, так как высокие, средние и низкие частоты будут звучать из разных точек.

Решением этой проблемы стали коаксиальные динамики. Особенность их в том, что в одной конструкции соединили сразу возможности нескольких типов динамиков: твитеров, СЧ и НЧ. Они могут быть двух и трехполосными. На первый взгляд, подобные совмещенные динамики выглядят предельно просто. В двухполосном исполнении твитер помещают в центр низкочастотника, так как размер пищалки это позволяет очень легко сделать. Однако с инженерной точки зрения разработка и создание таких динамиков требует больше усилий, так как, чтобы сбалансировать звучание, надо производить сложные расчёты. Тем не менее, топовые производители хорошо справляются с этой задачей, предлагая очень хорошую коаксиальную акустику с хорошим стереоэффектом.

Какой вариант выбрать для своего автомобиля каждый решает сам. Как правило, коаксиальные динамики дешевле, так как все же тут присутствует некий компромисс, и не всегда они могут демонстрировать полноценное звучание в широком диапазоне. Компонентные системы, которые состоят из нескольких отдельных динамиков для воспроизведения звука в разных частотных регистрах обычно дороже, но их чаще используют профессионалы. Этот вариант подойдёт для аудиофилов, которые хотят получить идеальное звучание во всем спектре частот. При этом установка коаксиальных динамиков не требует сложных расчётов, в то время, как с компонентными придется повозиться, так как надо серьезно подумать о месте их размещения, чтобы они не мешали друг другу и не возникало резонанса.

В нашем интернет-магазине 130.com.ua вы можете купить автомобильную акустику в Киеве, Харькове и Одессе любого типа по выгодной цене. У нас в каталоге большой выбор динамиков для авто от ведущих производителей. Доставка осуществляется по всей Украине.

Материалы по теме