Автомобільна акустика: які типи динаміків існують?

Автомобільні динаміки — один з найважливіших елементів, без якого не можна забезпечити якісний звук в автомобілі. Але якщо у вас немає досвіду, то відразу дуже складно буде розібратися в тому розмаїтті моделей, що пропонують на ринку. У цій статті ми розглянемо основні типи автомобільної акустики їх особливості та призначення. Це допоможе будь-якому водієві зробити правильний вибір під час купівлі динаміків в автомобіль.

Широкосмугові динаміки

Діапазон частот, що сприймається людським вухом, знаходиться в межах приблизно від 20 Гц до 20 кГц. І природно, що багатьом хотілося б отримати динамік, здатний відтворювати весь цей діапазон. І виробники пропонують подібні моделі, які отримали назву — широкосмугові динаміки.

Але тут крім самої можливості роботи з такими частотами, важливо, щоб якість звуку на крайніх ділянках діапазону була гарною. І тут важливо враховувати, що для ефективної передачі частот в нижньому регістрі дифузор динаміка класичної конструкції повинен мати досить великі розміри. Зокрема, щоб якісно працювати з частотою близько 40 Гц, оптимальним буде діаметр приблизно 30 см. Однак при роботі з високими частотами подібний дифузор не буде "встигати" передавати необхідні звукові коливання всією поверхнею. Тому, коли мова йде про широкосмугову акустику, то завжди це результат певного компромісу, на який доводиться йти інженерам під час розробці їх конструкції.

Щоб забезпечити якісне відтворення високих частот в центрі дифузора шірокополосніка розміщується додатковий високочастотний дифузор, його ще іноді називають "рупорок" або конус-візер. Він допомагає динаміку передавати "швидкі" коливання.

Проблемне місце будь-якого широкосмугового динаміка — відтворення частот на межі чутного діапазону. Якщо акустика може працювати в діапазоні від 60 до 16000 Гц і при цьому вона буде мати показник похибки не більше 10 дБ, то можна говорити про її високу якість і хороші робочі параметри.

Серед особливостей динаміків цього типу можна відзначити високу чутливість — від 90-92 дБ і вище, яка досягається завдяки дуже простої конструкції і відсутність додаткових фільтрів (кросоверів). Саме тому вони популярні серед любителів лампових підсилювачів, які найчастіше мають певні обмеження по рівню потужності.

Також варто сказати, що саме широкосмугові динаміки за своїми параметрами вважаються максимально наближеними до точкового джерела звуку — це ідеальний акустичний об'єкт з точки зору локалізації. Тобто слухач зможе максимально точно визначити джерело звуку і його місце розташування. Це важливо там, де треба створити точну звукову сцену. Адже вам не треба використовувати багато різних динаміків, у вас буде одне джерело звуку, причому мінімальної площі.

Але майте на увазі, що найпростіша широкосмугова акустика буде найдешевшим рішенням, тому тут не варто чекати дива і ідеально точного відтворення.

Щоб досягти максимальної чіткості і чистоти звучання краще використовувати окремі, вузькоспеціалізовані динаміки, які призначені для роботи з різними ділянками частотного діапазону.

Високочастотний динамік (твітер)

Динаміки цього типу відповідають за відтворення високих частот. Що обумовлює деякі особливості їх конструкції. Наприклад, вони зазвичай мають дифузор невеликої площі, що виконується з легких, але міцних матеріалів. Це важливо, тому що працювати акустиці доводиться з частотами не нижче 1500 Гц.

Найпоширенішим варіантом є купольний твітер. У такому динаміку центральне тіло мембрани займає майже всю площу основної випромінюючої поверхні. Сам же дифузор для них зазвичай виготовляється з легкої тканини зі спеціальним просоченням, яка забезпечує підвищену жорсткість матеріалу. Крім того, іноді використовуються і інші матеріали, більш жорсткі, наприклад, берилій.

Важливий параметр будь-якого високочастотного динаміка — частота резонансу. При створенні акустики цього типу інженери намагаються зробити так, щоб цей параметр знаходився нижче смуги відтворення. Тоді динамік зможе забезпечити максимально точне звучання. Це важливо, тому що при відтворенні частот, що наближаються до показника резонансу, можуть виникати перешкоди, тому що системою стає складно управляти.

Щоб уникнути можливих спотворень, рекомендується використовувати кросовер. Це невеликий спеціальний пристрій, що використовується для обмеження частотного діапазону під час роботи твітера. Кросовер здатний "обрізати" частоти власного резонансу акустики, які розташовані нижче основного робочого діапазону динаміка.

Ще одним важливим параметром твитеров є висока верхня межа переданих частот. В ідеальному варіанті вона повинна бути вище верхнього частотного порога чутного діапазону — понад 20000 Гц. Для чого це треба?

Розширення верхньої межі діапазону забезпечує можливість динаміку передавати так звані верхні гармоніки, за рахунок цього формується максимально точне звучання найвищих частот.

Варто відзначити, що ці вимоги взаємовиключають одне одного. Щоб знизити резонанс, треба використовувати більший за розміром дифузор, а ось для збільшення верхньої межі відтворюваних частот якраз навпаки. Тому вже багато років виробники змагаються між собою, хто ж зможе знайти ідеальний баланс.

Середньочастотний динамік

Динаміки цього типу відповідають за відтворення середніх частот, тобто відповідає за діапазон, в якому людське вухо сприймає всі частоти і дуже чутливо до будь-яких спотворень. Їх ще іноді називають мідренч. За своєю конструкцією вони дуже близькі до класичного динаміку.

Вразливим місцем будь-якого середньочастотного динаміка є ефект, так званої, згинальної хвилі. У цьому випадку спостерігається деформація дифузора, його периферична область просто не встигає за рухами центру, де встановлена ​​звукова котушка. Тобто виходить, що різні ділянки дифузора мають різну амплітуду коливання, що суттєво заважає гармонійної передачі музики. Звук виходить дуже "рихлим" і неточним.

З урахуванням можливого прояву такого ефекту в середньочастотниках зазвичай використовуються більш жорсткі дифузори. І тут важливо забезпечити компроміс між вагою і жорсткість мембрани, щоб не переборщити з жорсткістю, інакше звук буде поганої якості.

Саме від типу і конструкції дифузора залежить якість звукопередачи і клас динаміка. Найбільш поширений матеріал — кевлар, композитні матеріали на основі целюлози, вуглеволокна, скловолокна, деревного волокна тощо.

Вуфер (вуфер)

Цей тип динаміків відповідає за передачу басів, звуків з нижнього частотного регістру. Їх особливість в тому, що вони мають досить великий за площею випромінювач. Розмір динаміка може варіюватися від 8 до 15 дюймів і навіть більше. Для них найкращим буде повністю поршневий режим роботи, якій передбачає, що дифузор буде здійснювати зворотно-поступальні рухи, як єдине ціле.

Проблема в цьому випадку вирішується досить радикально. Дифузор доводиться робити максимально жорстким, набагато жорсткіше, ніж у СЧ динаміків. Причому, попри ускладнення конструкції. Це допустимо, тому що слух людини при відтворенні низьких частот найменше чутливий до будь-яких спотворень. І якщо для дифузора вкрай важливо дотримати потрібну амплітуду коливань, то задля високої жорсткості виробникам доводиться йти на збільшення ваги динаміка.

Іноді вага рухомої системи в великих вуферах може досягати 200 г і навіть більше. Дифузори можуть мати просторову конструкцію, яка чимось нагадує літакове крило, виготовляють їх з багатошарового композитного матеріалу, а внутрішні порожнини заповнюються спеціальними полегшеними пористими структурами.

При створенні висококласних аудіофільских систем фахівці намагаються все ж знайти баланс і максимально знизити масу дифузора, щоб зменшити кількість спотворень.

Також варто сказати про те, що у вуферів амплітуда коливань буде найбільшою серед всіх типів автомобільних динаміків. У них використовується довгоходова (подовжена) звукова котушка. Зовнішній підвіс дуже часто виготовляють з гуми. Це важливо для того, щоб дифузор під час роботи міг максимально зміщуватися від своєї центральної точки.

Що стосується магнітної системи, то тут теж використовуються великі і важкі магніти (ферритові, неодимові тощо). При цьому в низькочастотники, які працюють від потужних напівпровідникових підсилювачів, можуть встановлювати котушки з мінімальним показником опору — 2 або навіть 1 Ом.

Коаксиальна автомобільна акустика

При побудові дво- або трьохполосних акустичних систем в салоні автомобіля твітер, СЧ і НЧ динаміки доводиться встановлювати в різні місця окремо. Виходить, що звук розсіюється в просторі. І саме цей фактор часто може позначатися негативно на якості. Особливо, якщо розміщення динаміків виконано з порушеннями або загальна схема побудови погано продумана. тому що на слух буде складно ідентифікувати джерело звуку, і якщо настройки виконані неправильно, слухач може помітити розбіжність, тому що високі, середні і низькі частоти будуть звучати з різних точок.

Вирішенням цієї проблеми стали коаксіальні динаміки. Особливість їх у тому, що в одній конструкції з'єднали відразу можливості декількох типів динаміків: твитеров, СЧ і НЧ. Вони можуть бути двох і трьохсмугові. На перший погляд, подібні суміщені динаміки виглядають гранично просто. У двухполосном виконанні твітер поміщають в центр низкочастотника, тому що розмір пищалки це дозволяє дуже легко зробити. Однак з інженерної точки зору розробка і створення таких динаміків вимагає більше зусиль, тому що, щоб збалансувати звучання, треба робити складні розрахунки. Проте, топові виробники добре справляються з цим завданням, пропонуючи дуже хорошу коаксіальну акустику з хорошим стереоефектом.

Який варіант вибрати для свого автомобіля кожен вирішує сам. Як правило, коаксіальні динаміки дешевше, тому що все ж тут є якийсь компроміс, і не завжди вони можуть демонструвати повноцінне звучання в широкому діапазоні. Компонентні системи, які складаються з декількох окремих динаміків для відтворення звуку в різних частотних регістрах зазвичай дорожче, але їх частіше використовують професіонали. Цей варіант підійде для аудиофілів, які хочуть отримати ідеальне звучання у всьому спектрі частот. Водночас установка коаксіальних динаміків не вимагає складних розрахунків, в той час, як з компонентними доведеться повозитися, тому що треба серйозно подумати про місце їх розміщення, щоб вони не заважали один одному і не виникало резонансу.

В нашому інтернет-магазині 130.com.ua ви можете купити автомобільну акустику у Львові, Тернополі або Івано-Франківську будь-якого типу за вигідною ціною. У нас в каталозі великий вибір динаміків для авто від провідних виробників. Доставка здійснюється по всій Україні.

Матеріали по темі