Советы по выбору автозвука
При выборе автомобильного сабвуфера следует помнить, что любой сабвуферный динамик для его правильной работы должен быть грамотно и верно оформлен акустически — установлен в рассчитанный для него корпус. Угадать и подобрать корпус практически не возможно. Все нужные параметры для расчета корпуса всегда есть в характеристиках сабвуферного динамика, а чаще и все варианты корпусов, в которых данный динамик зазвучит.
Автомобильный сабвуфер размера 12 дюймов будет давать Вам хорошее звуковое давление в сочетании с детальность и глубиной баса.
Сабвуфер в автомобиле предназначен для воспроизведения нижнего и среднего баса.
Краткое описание основных характеристик автомобильных сабвуферов:
Максимальная мощность сабвуфера — цифра «от балды», которая указана для введения покупателя в заблуждение, обращать внимание на нее не стоит.
Номинальная мощность сабвуфера — как правило, настоящая мощность, которую можно подать на сабвуфер и получить при этом звук без искажений. Как правило для нормального звука саба в авто достаточно 150-300 Ватт, для того, чтобы волосы шевелились и бас чувствовался всем телом 300-600 Ватт, а все что выше для фанатов или глухих.
Чувствительность сабвуфера — звуковое давление в дБ которое может воспроизвести данный динамик. Чем выше, тем лучше.
Резонансная частота сабвуфера — частота резонанса динамика. Приемлемое значение 25-35 Гц. Ниже 20 Гц бывает редко, выше 35 считается высокой для сабвуфера, что не есть хорошо.
Добротность автомобильного сабвуфера — в данном случае не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса.
Эквивалентный объем сабвуфера — объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса сабвуферного динамика. Эта величина определяется жесткостью подвеса и диаметром диффузора динамика. Ни в коем случае не считать эту величину объемом корпуса для динамика.
На основании последних 3-х рассчитывается правильное акустическое оформление для сабвуфера.
Авто-сабвуфер это именно та вещь, где в отличие от выбора акустики в автомобиль есть смысл обращать внимание на величину магнита. Особенно если Вас интересует мощный саб. Диффузор, как и везде в акустике, рекомендуем прессованный картон — лучшая жесткость при небольшом весе, с водоотталкивающей пропиткой. Подвес — резина или каучук. Также стоит обратить внимание на производителя — его стаж работы в этом секторе и как фирма зарекомендовала себя на рынке, а также на наличие гарантии в случае неисправности.
При выборе сабвуфера стоит помнить, что гарантировать, что купленный Вами сабвуфер зазвучит в Вашей системе и будет Вас устраивать по качеству звука, не сможет даже продавец автозвука с 10-ти летним стажем. Слишком много нюансов и тонкостей в этом секторе. Покупать автомобильный сабвуфер стоит только там, где Вам его заменят в течение нескольких дней, если звук Вас не устроит. А самый лучший вариант, это выбрать в магазине 2-3 варианта от проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей и прослушать в своем авто. Это избавит Вас от покупки, которая может не приносить удовольствие своим звуком, а гудеть и раздражать Вашу нервную систему.
Акустическая система размера 16,5 см как правило ставится в штатные места в двери автомобиля или на тыл в полку. Такие динамики могут быть подключены как к автомагнитоле, так и к внешнему усилителю мощности. При выборе 16,5 см акустики как правило ожидают от нее воспроизведения полного частотного диапазона, что позволяет собрать систему на 4-х динамиках и автомагнитоле при правильной установке с весьма достойным звуком.
Выбирать автомобильную акустику по размерам магнита, не стоит. Если магнит большой, то это не значит что динамик будет хорошо звучать. В топовых и мощных моделях акустики используется неодимовый магнит, который очень мал по габаритам и при этом очень эффективен. Гораздо важнее то, что находится с лицевой стороны динамика. Это диффузор и подвес. Лучший вариант изготовления этих компонентов: для диффузора бумага или прессованный картон с обязательной водооталкивающей пропиткой (автомобильная акустика как правило работает в суровой среде и должна быть по максимуму защищена), для подвеса диффузора — мягкая резина или каучук, но ни в коем случае не тряпка.
Встроенный твитер желательно должен быть шелковый. Шелковая пищалка воспроизводит более широкий диапазон АЧХ и не режет слух не большой громкости, то есть играет более правильно. Металлическая же пищалка будет резать ухо и особой детальности от нее не получите.
Очень хороший признак для таких динамиков в авто — наличие внешнего кроссовера. Чем больше деталей в кроссовере, тем выше его порядок, как правило.
И самое основное в акустике — то, как Вы ее установите. Помните, что даже самый дорогой и качественный динамик без акустического оформления не зазвучит. Для того, чтобы услышать звук, акустику надо установить в акустический объем. В абсолютном большинстве автомобилей этот объем в заводском исполнении — что консервная банка в плане акустики. Например, чтобы динамик зазвучал в двери автомобиля ее надо шумо-вибро изолировать, желательно в 2 слоя и закрепить динамик не к металлу, а через деревянное проставочное кольцо. Только после этого в Вашем авто будет звук. Также очень важно не путать полярность при подключении динамиков, так как это приведет к полному отсутствию басовых частот, так как динамики будут работать в противофазе и гасить друг друга.
4-х канальный усилитель мощности чаще всего используемый в автомобильных системах. Подключается, как правило, на 4 динамика или 2 динамика + сабвуфер, крайне редко двумя мостами на сабвуфер. Достойные внимания варианты есть у DLS, Alpine, Boston Acoustics, Audison, Eton, JL Audio, Rockford Fosgate, Genesis, Kicker, Zapco, Magnat, Mac Audio, JBL, Blaupunkt.
Выбор 4-х канального усилителя мощности в авто достаточно сложное занятие в котором сложно определиться лично, так как для этого требуется как минимум прослушать несколько вариантов желательно в своей системе, что довольно сложно и чаще всего не реально организовать на деле. Поэтому при выборе усилителя приходится полагаться чаще всего на производителя, советы продавца, чужой опыт.
Рассмотрим основные характеристики 4-х канальных усилителей.
Самая главная и основная, на которую, как правило, полагаются при выборе усилителя — мощность. Однако стоит заметить, что многие фирмы ее намеренно завышают, чтобы ввести потребителя в заблуждение, а некоторые наоборот занижают, чтобы пройти в более низшие классы соревнований по автозвуку. Мощность стоит рассматривать только номинальную, максимальная и пиковая это не характеристика, на которую стоит полагаться. При этом желательно учитывать, что при указании номинальной мощности все серьезные производители всегда указывают КНИ (коэффициент нелинейных искажений) и сравнивать мощности разных усилителей можно только при его равном значении. Также стоит учитывать номинал предохранителей на усилителе, , как правило, потребление тока — это основной показатель, который свидетельствует о мощности. И еще стоит помнить, что мощность актуальна при выборе усилителя для сабвуфера, для акустики значительно важнее качество звука. Стоит выделить что показателем серьезности подхода производителя к изготовлению усилителя является сертификат с серийным номером и ручным замером мощности усилителя, который идет с ним в комплекте.
Регулировки встроенного кроссовера 4-х канального усилителя. Встроенный кроссовер усилителя позволяет срезать с каналов ненужные частоты. Используется чтобы убрать с динамиков нижний бас, либо с сабвуфера голос и верх. Также существует усиление баса на выбранной частоте, сумматор каналов., как правило, усилитель мало установить правильно в систему, чтобы он заиграл требуется еще правильно его настроить и отрегулировать, поэтому чем больше встроенных регулировок на усилителе мощности, тем лучше.
Класс AB, D. Усилители класса AB обладают относительно не большой мощностью, но при этом очень хорошим качеством звука, используются, как правило, на акустику. Усилители класса D имеют большую мощность при невысоком качестве звука, хорошо подходят для сабвуферов. Также стоит сказать, что усилители класса D достаточно компактны по своим габаритам.
Мостовое подключение — подключение одного динамика (обычно сабвуферного) на пару каналов усилителя. При таком подключении мощность каналов суммируется. Есть практически во всех современных автомобильных усилителях.
Спасибо Драйвовчанину kola-ni
Решил размножить статью, дабы большее количество народу стало более грамотным перед покупкой.
Как выбрать динамик для саба?
Если перед вами встает такой вопрос, то рискну предположить, что вы пока еще не являетесь опытным сабостроителем. Я постараюсь дать вам самые простые и надёжные рекомендации по выбору динамика для вашего будущего автомобильного сабвуфера.
Пойдем от простого.
Сейчас мы не будем рассматривать вопросы привязки сабвуфера к конкретной машине, к ее фронтальной акустике, к усилителю мощности, и т.д. Предположим, что все эти вопросы уже решены.
В данный момент наша задача – выбрать такой динамик, который точно сгодится для закрытого ящика и/или фазоинвертора.
Чтобы не совершить промаха, перед покупкой вам нужно узнать некоторые параметры динамика.
Ну в самом деле, не только по внешнему виду выбирать же!
Динамик прежде всего звучать должен.
А вот его способность звучать определяется горсткой параметров, которые у приличных производителей принято указывать в паспорте динамика.
С неприличными мы, вот прямо сейчас и надолго, возьмем привычку не водиться. Нет в паспорте динамика параметров Тиля-Смолла – всё, аудиенция окончена. Следующий!
И только так.
Когда станете профи и сами сможете мерить параметры Тиля-Смолла, тогда будет другой разговор. А сейчас втёмную с производителем не играем.
Вот какие параметры нам нужно будет знать:
Fs – частота основного резонанса подвижной системы, выражается в Герцах
Vas – эквивалентный объем, обычно приводится в литрах
Qts – полная добротность, безразмерная величина.
BL – сила «мотора», то есть, сила магнитной системы
Mms – масса подвижной системы динамика в граммах
Sd – эффективная площадь конуса в квадратных сантиметрах
Xmax – максимальный ход конуса в одну сторону в миллиметрах.
Семь параметров – не так уж много.
Последние два не особо критичны, но и их имеет смысл учитывать, об этом чуть позже.
Пройдемся по всей цепочке.
Я сейчас буду перечислять параметры и давать для них крайние значения.
Вы, выбирая динамик, просто просматриваете его параметры, чтобы они укладывались в допустимый интервал, который я укажу. Какой-то параметр не укладывается – делаем ручкой этому динамику. Следующий!
Вы, конечно, вольны меня не слушать и поступать по-своему, но тогда я не могу гарантировать, что у вас получится что-то путное. Не спрашивайте потом, почему от саба не удается добиться приемлемого звука.
Fs должна быть не выше 35-36 Гц
Vas для 10″ — 25. 45л, для 12″ — 30. 60л, для 15″ — 50. 80 литров
Qts должна иметь значение от 0,35 до 0,55
BL и Mms надо рассматривать только в связке: посчитать отношение BL/Mms. Оно должно быть больше 0,08.
Например, имеем BL=22, Mms=229г. Тогда отношение BL/Mms=22/229=0,096.
Годится.
А если бы масса подвижки была больше, например, 300г, тогда отношение было бы 22/300=0,073 – не устраивает, ищем другой динамик.
Наконец, последняя парочка параметров.
Sd – эффективная площадь конуса. Для 10-дюймовиков обычно достигает 340-350 кв.см.
Для 12-дюймовых головок Sd составляет около 490 кв.см.
Для «пятнашек». ну посмотрите в паспорте сами, если что.
Xmax – максимальный ход конуса в одну сторону.
Вы будете смеяться, но есть сабовые динамики, имеющие неприлично малый ход.
Не верите? Тогда посмотрите данные Sony XS-L1220R, там Xmax всего 3 миллиметра.
Такие сабы нам не нужны, однозначно. Как объем ящика – так им подавай, а как играть, так их нету!
Друзья, Xmax меньше 8 мм в одну сторону даже не рассматриваем.
Так вот, если перемножить Sd на Xmax, получим величину под названием объемное смещение.
Оно косвенно характеризует максимальную громкость, которую можно получить от динамика.
Это значит, что по объемному смещению тоже можно выбирать динамик!
Смотрите: например, сосед имеет «двенашку», у которой Sd=490, Xmax=10.
А у нас ящик с двенашкой не помещается. Скажем, в багажнике надо возить детскую коляску или что там еще.
Короче, можем разместить только 10-дюймовик.
Не беда. Если мы возьмем 10-дюймовик с максимальным ходом 20 мм, то утрём соседу нос.
В самом деле, у соседа объемное смещение 490х1=490 куб.см,
а у нас 340х2=680 куб.см!
Наша «десятка» в единицу времени может двигать больший объём воздуха и создавать большее звуковое давление.
Разумеется, всё это «при прочих равных».
Вот вкратце такие мои рекомендации начинающим по выбору динамика для автомобильного сабвуфера.
Если вы будете их придерживаться, то грубой ошибки точно не совершите.
Дальше дело станет за тем, чтобы спроектировать акустическое оформление.
Но это уже совсем другая история.
Как выбрать динамик для сабвуфера
Несмотря на большой выбор низкочастотных акустических систем, многие предпочитают делать колонку самостоятельно. Для этого приобретается усилитель низкой частоты и соответствующий громкоговоритель.Выбор динамика определяется различными факторами. Сюда входят не только технические характеристики изделия, но и бренд производителя, материал диффузора, количество звуковых катушек и диаметр. Кроме того не все динамики можно устанавливать в одинаковые ящики.
Некоторые модели предназначены только для открытой установки типа «FreeAir» и в закрытом корпусе они работают очень плохо. Другие модели полностью раскрывают свой потенциал в корпусе с фазоинвертором и не подходят для закрытого ящика. Из-за многочисленных различий и сферы применения назвать лучшие динамики для сабвуфера сложно. Тем не менее, самодельные низкочастотные колонки используют большинство любителей хорошего звука. Это позволяет добиться уникальных звуковых характеристик и рассчитать оптимальную форму корпуса для установки в багажный отсек автомобиля.
Какой динамик лучше для сабвуфера в машину
Большой разницы при выборе низкочастотной динамической головки для дома и автомобиля – нет. При выборе динамика для сабвуфера нужно учитывать материал диффузора, который оказывает существенное влияние на качество звука. Диффузоры из прессованной бумажной массы с полимерной пропиткой обладают высокими звуковыми характеристиками. Такие динамики имеют гладкую и ровную АЧХ без выраженных пиков и провалов. Низкие частоты воспроизводятся очень мягко и естественно. Недостатком таких конструкций является малая механическая прочность, ограничивающая мощность усилителя низкочастотного канала, и низкие влагозащитные свойства. Поэтому динамики с бумажными диффузорами не используются в автомобильных звуковых системах.
Полипропиленовые диффузоры получили широкое распространение при производстве динамиков для ширпотреба. Лучшие диффузоры из полипропилена приближаются по качеству воспроизведения басовых частот к бумажным изделиям, которые приняты за высокий стандарт. Недостатком диффузоров из полипропилена является меньшая детализация музыкальных партий на низких частотах. Диффузоры из углеродных композитов обладают неровной АЧХ с острыми пиками и провалами. Для её выравнивания и сглаживания приходится использовать сложные фильтры с высокой крутизной среза и корректирующими цепочками.Приблизительно такими же характеристиками обладают динамики с диффузорами из кевлара. Громкоговорители с металлическими диффузорами в низкочастотных колонках используются для получения огромной выходной мощности, при снижении качества звучания. Какой динамик лучше для сабвуфера. Для домашней звуковой системы лучше всего использовать громкоговоритель с бумажным диффузором.В автомобильную колонку подойдут динамики, где подвижная система изготовлена из полипропилена, углеродного композита или кевлара. Такие конструкции не подвержены действию влаги и способны без повреждений подвижной системы выдерживать большую амплитуду движения.
Динамик для сабвуфера характеристики
Чтобы подобрать динамик для сабвуфера нужно, прежде всего, знать мощность низкочастотного усилителя. По этому параметру выбирается мощность динамической головки.Важным параметром является так же резонансная частота громкоговорителя. Оптимальной для громкоговорителя низкочастотного канала считается собственная частота резонанса находящаяся в диапазоне 25-40 Гц. Динамики с частотой ниже 20 Гц встречаются редко, а с частотой выше 40 Гц для качественной и мощной НЧ колонки не подойдут. Громкоговорители для низкочастотного канала могут иметь сопротивление звуковой катушки 2, 4 и 8 Ом. Громкоговорителю с катушкой 2 Ома нужен особый усилитель, так как при мостовом подключении на каждый канал усилителя будет приходиться по 1 Ому и не каждая модель УНЧ обеспечивает работу в таком режиме. Сопротивление 4 Ома считается оптимальным, как для домашней колонки, так и для автомобильного НЧ канала. Каждый громкоговоритель имеет свою амплитудно-частотную характеристику. Правильный расчёт акустической колонки позволяет устранить некоторую нелинейность и сгладить выбросы и впадины. Поскольку любой низкочастотный динамик воспроизводит широкую полосу частот, на входе низкочастотной акустической системы ставится пассивный LC-фильтр, который «обрезает» или сильно ограничивает по уровню те частоты, которые колонка воспроизводить не должна.
Среди компаний выпускающих громкоговорители для низкочастотных колонок можно отметить следующие:
- Alpine
- Hertz
- Focal
- Pioneer
Динамики этих брендов отличаются высоким качеством сборки, надёжностью и долговечностью. Они могут использоваться в любых низкочастотных каналах.
Заряжаем или проектируем сабвуфер
В статье выясним, чем хороши различные типы акустического оформления и чем плохи. Также разберем как правильно выбрать динамики для изготовления сабвуфер своими руками. В том числе и для автомобиля. Казалось бы, теперь «цели ясны, за работу, товарищи..». Не тут-то было.
Во-первых, акустическое оформление, в которое не установлен собственно динамик — всего лишь с той или иной степенью тщательности собранная коробка. А зачастую и собрать-то ее нельзя, пока не будет определено, какой динамик окажется в нее установлен.
Во-вторых, и в этом главная потеха в проектировании и изготовлении автомобильных сабвуферов — характеристики сабвуфера немногого стоят вне контекста характеристик, хотя бы самых основных, автомобиля, где он будет работать. Есть еще и в-третьих.
Мобильная акустическая система, одинаково приспособленная для любой музыки — редко достигаемый идеал. Грамотного установщика можно узнать обычно по тому, что, «снимая показания» с клиента, заказывающего аудиоустановку, он просит принести образцы того, что клиент будет слушать на заказанной им системе после ее завершения.
Как видно, факторов, влияющих на решение — очень много и свести все к простым и однозначным рецептам нет никакой возможности, что и превращает создание мобильных аудиоустановок в занятие сильно родственное искусству. Но некоторые общие ориентиры наметить все же можно.
Рис. 1. Сабфувер из бетона Beta Andromeda
Параметры динамиков
Робких, ленивых и гуманитарно образованных спешу предупредить — формул практически не будет. Покуда возможно, попытаемся обойтись даже без калькулятора — забытым методом устного счета.
Сабвуферы — единственное звено автомобильной акустики, где измерение гармонии алгеброй — дело небезнадежное. Прямее скажу — без расчета спроектировать сабвуфер просто немыслимо. В качестве же исходных данных для этого расчета выступают параметры динамика. Какие?
Да уж не те, которыми вас гипнотизируют в магазине, будьте уверены! Для расчета, даже самого приблизительного, характеристик низкочастотного громкоговорителя требуется знать его электромеханические параметры, которых — тьма. Это и резонансная частота, и масса подвижной системы, и индукция в зазоре магнитной системы и еще по меньшей мере два десятка показателей, понятных и не очень.
Расстроены? Неудивительно. Так же расстроены оказались лет около двадцати назад два австралийца — Ричард Смолл и Невил Тиль. Они предложили вместо гор цифири использовать универсальный и довольно компактный набор характеристик, увековечивший, вполне заслуженно, их имена. Теперь, когда вы увидите в описании динамика таблицу, озаглавленную Thiel/Small parameters ( или просто T/S) — вы знаете, о чем речь. А если такой таблицы вы не найдете — переходите к следующему варианту — этот — безнадежен.
Минимальный набор характеристик, которые вам понадобится выяснить — это:
- Собственная резонансная частота динамика Fs
- Полная добротность Qts
- Эквивалентный объем Vas.
В принципе, есть и другие характеристики, которые полезно было бы знать, но этого, в общем-то, хватит. (сюда не включен диаметр динамика, поскольку его и так видно, без документации.) Если хотя бы одного параметра из «чрезвычайной тройки» нехватает, дело — швах. Ну а теперь — что все это означает.
Собственная частота
Собственная частота — это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется — динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик — массы подвижной системы и жесткости подвески.
Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса — помеха. Для ориентира: низкая — это 20–25 Гц. Ниже 20 Гц — редкость. Выше 40 Гц — считается высокой, для сабвуфера.
Полная добротность
Добротность в данном случае — не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор.
Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор — источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено.
Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это — как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе.
Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами — у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.
Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием — не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это — снижение добротности системы.
Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно…С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это — подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов — целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической. Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном — центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают.
Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10–15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности. Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика — это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки — максимальны.
Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически — ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их — батареи тормозных сопротивлений на крыше.
Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный — почему нет?…
Базовые понятия — низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3–0,35; высокой — больше 0,5–0,6.
Эквивалентный объем
Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе «акустического подвеса».
У нас их иногда называют «компрессионными», что неправильно.
Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну.
Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором вновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик.
То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема.
Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. Аргумент из репертуара комнаты в конце школьного коридора «а у меня больше» здесь надо применять осмотрительно.
У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться.
В результате возможна такая ситуация. Предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого — наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.
Итак, установив, что означают жизненно важные параметры, начнем наконец выбирать суженого. Модель будет такая — считаем, что вы определились, на основе, скажем, материалов предыдущей статьи этой серии, с типом акустического оформления и теперь надо выбрать для него динамик из сотен альтернатив. Освоив этот процесс, обратный, то есть выбор подходящего оформления под выбранный динамик, дастся вам без труда. В смысле — почти без труда.
Закрытый ящик
Как было сказано в приведенной статье, закрытый ящик — простейшее акустичнское оформление, но далеко не примитивное, напротив, имеющее, в особенности в автомобиле, ряд важнейших преимуществ перед другими.
Популярность его в мобильных приложениях нисколько не угасает, потому с него и начнем.
Что происходит с характеристиками динамика при установке в закрытый ящик?
Это зависит от одной-единственной величины — объема ящика. Если объем настолько велик, что динамик его практически не замечает, мы приходим к варианту бесконечного экрана. На практике такая ситуация достигается, когда объем ящика (или другого замкнутого объема, находящегося позади диффузора, а проще говоря, что там скрывать — багажника автомобиля) превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше.
Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика. А значит — их и выбирать надо соответственно. Известно, что акустическая система будет обладать наиболее гладкой частотной характеристикой при величине полной добротности, равной 0,7. При меньших значениях улучшаются импульсные характеристики, но спад частотки начинается довольно высоко по частоте.
При больших — частотная характеристика приобретает подъем вблизи резонанса, а переходные характеристики несколько ухудшаются. Если вы ориентируетесь на классическую музыку, джаз или акустические жанры — оптимальным выбором будет несколько передемпфированная система с добротностью 0,5–0,7.
Для более энергичных жанров не повредит подчеркивание низов, которое достигается при добротности 0,8–0,9. И наконец, любители рэпа оттянутся по полной программе, если из системы будет обладать добротностью, равной единице или даже выше. Значение 1,2 надо, пожалуй, признать предельным для любого жанра, претендующего на музыкальность.
Надо еще иметь в виду, что при установке сабвуфера в салоне машины происходит подъем низких частот, начиная с определенной частоты, обусловленной размерами салона. Типичные значения для начала подъема АЧХ 40 Гц для большой машины, вроде джипа или мини-вэна; 50–60 для средней, вроде восьмерки или «корейки»; 70–75 для маленькой, с Таврию.
Теперь ясно — для установки в режиме бесконечного экрана (или Freeair, если вас не смущает, что последнее название запатентовано Stillwater Designs) нужен динамик с полной добротностью не ниже 0,5, а то и выше и резонансной частотой никак не ниже герц эдак 40–60, в зависимости от того, во что будете ставить.
Такие параметры обычно означают довольно жесткий подвес, только это и спасает динамик от перегрузки в условиях отсутствия «акустической поддержки» со стороны закрытого объема. Вот пример — фирма Infinity выпускает в сериях Reference и Kappa варианты одних и тех же головок с индексами br (bass reflex) и ib (infinite baffle). Параметры Тиля-Смолла, например, у десятидюймовой Reference различаются так:
| Параметр T/S | 1000w.br | 1000w.ib |
| Fs | 26 Гц | 40 Гц |
| Qts | 0,28 | 0,77 |
| Vas | 83 л | 50 л |
Видно, что вариант ib по резонансной частоте и добротности — готовенький для работы «как есть», а судя и по частоте резонанса и по эквивалентному объему — эта модификация намного жестче другой, оптимизированной для работы в фазоинверторе, а, значит, более вероятно выживет в нелегких условиях Freeair.
А что случится, если, не обратив внимания на маленькие буковки, вы загоните в эти условия похожий, как две капли воды динамик с индексом br? А вот что: из-за низкой добротности частотная характеристика начнет заваливаться уже на частотах около 70–80 Гц, а ничем не сдерживаемая «мягкая» головка будет себя чувствовать очень неуютно на нижнем краю диапазона, причем перегрузить ее там — проще простого.
Теперь о «небесконечном» объеме. Если поставить динамик в объем, сопоставимый с его эквивалентным объемом, система приобретет характеристики, существенно отличающиеся от тех, с которыми в эту систему явился динамик. Прежде всего при установке в закрытый объем — возрастет резонансная частота. Жесткость-то увеличилась, а масса — осталась прежней. Возрастет и добротность. Судите сами — приставив в помощь жесткости подвеса жесткость небольшого, то есть неподатливого воздушного объема, мы тем самым как бы поставили вторую пружину, а амортизатор оставили старый.
С уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Значит, если мы увидели динамик с добротностью, скажем, 0,25, а хотим иметь систему с добротностью, скажем, 0,75, то резонансная частота тоже увеличится втрое.
А какая она там у динамика? 35 Гц?
Так значит, в правильном, с точки зрения формы частотной характеристики, объеме она окажется 105 Гц, а это, знаете ли, уже не сабвуфер. Значит — не подходит. Вот видите, и калькулятор не понадобился. Смотрим другой. Резонансная частота 25 Гц, добротность 0,4. Получается система с добротностью 0,75 и частотой резонанса где-то около 47 Гц. Вполне достойно. Попробуем тут же, не отходя от прилавка, прикинуть, какого объема понадобится ящик. Написано, что Vas = 160 л (или же 5,65 ft 3 , что более вероятно).
(Тут бы формулу написать— она простенькая, но нельзя — обещал). Поэтому для расчетов у прилавка дам шпаргалку: скопируйте и положите в бумажник, если покупка басового динамика входит в планы вашего шопинга:
У нас — примерно вдвое, так что получается ящичек объемом литров 50–60. Многовато будет….Давайте следующий. И так далее.
Получается, что для того, чтобы вышло мыслимое акустическое оформление, параметры динамика мало того, что должны находиться в каком-то определенном коридоре значений, но еще и быть увязаны между собой.
Эту увязку опытные люди свели в показатель Fs/Qts.
Если величина Fs/Qts составляет 50 или меньше, динамик рожден для закрытого ящика. Необходимый объем ящика при этом будет тем меньше, чем ниже Fs или чем меньше Vas.
По внешним данным «прирожденных затворников» можно узнать по тяжелым диффузорами и мягким подвесам (что дает низкую резонансную частоту), не очень большим магнитам (чтобы добротность была не слишком низкой), длинным звуковым катушкам (поскольку ход диффузора у динамика, работающего в закрытом ящике, может достигать довольно больших значений).
Фазоинвертор
Другой тип популярного акустического оформления — фазоинвертор, при всем горячем желании у прилавка посчитать нельзя, даже приблизительно. Но прикинуть пригодность для него динамика — можно. А про расчет мы вообще будем говорить отдельно.
Резонансная частота системы этого типа определяется уже не одной только резонансной частотой динамика, но и настройкой фазоинвертора. Это же относится и к добротности системы, которая может существенно меняться с изменением длины тоннеля даже при неизменном объеме корпуса.
Поскольку фазоинвертор может быть, в отличие от закрытого ящика, настроен на частоту, близкую или даже ниже, чем у динамика, собственной резонансной частоте головки «позволено» быть выше, чем в предыдущем случае. Это означает, при удачном выборе, более легкий диффузор и, как следствие, улучшение импульсных характеристик, в чем фазоинвертор нуждается, поскольку его «врожденные» переходные характеристики не из лучших, хуже, чем у закрытого ящика, по крайней мере. Зато добротность желательно иметь возможно ниже, не больше 0,35. Сводя это в тот же показатель Fs/Qts, формула выбора динамика для фазоинвертора выглядит просто:
Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше.
Бандпассы (совсем коротко)
Полосовые громкоговорители, при всех своих громких достоинствах (это в смысле наибольшей эффективности, в сравнении с другими типами) — наиболее сложны в расчете и изготовлении, а согласование их характеристик с внутренней акустикой автомобиля при недостаточном опыте может превратиться в кромешный ад, поэтому с этим видом акустического оформления лучше идти по камушкам и воспользоваться рекомендациями изготовителей динамиков, хоть это и связывает руки.
Однако, если руки все же находятся в развязанном состоянии и чешутся попробовать: для одиночных бандпассов подходят практически те же динамики, что и для фазоинверторов, а для двойных или квазиполосовых — они же или, что более желательно, головки с показателем Fs/Qts равным 100 и выше.