Что такое подвесы в колонках
Перейти к содержимому

Что такое подвесы в колонках

  • автор:

Подвес динамика

Со временем все детали акустической системы выходят из строя, подвес динамика не стал исключением, для его замены или ремонта рекомендуется обратиться в сервисный центр. В штате нашей компании работают специалисты с многолетним опытом, а для ремонта имеется все необходимое комплектующее.

Давайте разберемся, что такое подвес, и какие бывают их разновидности

Подвес динамиков предназначен для крепления диффузора к корзине, представлен в виде мягкого ободка, для ремонта и замены не обязательно разбирать динамик. Выход из строя этой детали является следствием неаккуратной эксплуатации, потеря физических свойств со временем.

Материал для изготовления подвесов может применяться разный, от него будут зависеть эксплуатационные характеристики детали.

Характеристики и виды подвесов динамиков

Пенополиуретановые подвесы – в народе называются поролоновые, по истечении определенного срока начинают разлагаться. Срок службы этой детали будет зависеть от условий эксплуатации. Такие факторы, как солнечный свет, нестабильная температура и влажность воздуха будут негативно влиять на пенополиуретановые подвесы.

Качество подвесов динамика этого класса можно легко проверить, в первую очередь разрушение начинается в колонках, располагающихся в торпеде автомобиля.

Тканевые подвесы динамиков также имеют свои недостатки – у них очень плохая герметизация, и постоянно требуется нанесение пропиточного состава, в прошествии некоторого времени рвутся, так как теряется эластичность поверхности. Также поврежденные подвесы могут не давать диффузору динамика двигаться в свободном ритме, и после чего происходит его надлом или разрыв. Ремонт детали, конечно, возможен, но если нужен качественный звук, то лучше подвес заменить.

Самыми прочными и надежными считаются резиновые подвесы динамиков, и редко самостоятельно выходят из строя, совсем маленький процент деталей теряют свои эксплуатационные характеристики с течением времени. Главной причиной непригодности является неаккуратная эксплуатация подвесов динамика, например, легко могут повредить дети или животные.

В нашем сервис центре всегда можно выбрать нужный резиновый подвес динамика. Если не можете определиться, то специалист компании всегда поможет с выбором, а также качественно произведет замену детали и на проделанную работу даст гарантию.

Акустические системы: строение динамика (часть 2)

Акустические системы: строение динамика (часть 2)

В первой части мы говорили о сущности, природе звука, особенностях его распространения и восприятия. Пора переходить к устройствам, которые способны этот звук воспроизвести. Наиболее распространенный по сей день вариант — динамик. Это устройство в свое время вызвало настоящий переворот в области музыкальной инженерии. Его принципиальная простота и, одновременно, сложность деталей, однозначно достойны пристального внимания.

Появление динамика

С началом активного использования электричества появилась возможность передавать звуковой сигнал, преобразуя его в электрический и обратно. В разное время изобрели много способов этого преобразования. Среди них — электродинамический, электростатический, изодинамический, ленточный, излучатель Хейла, пьезо и даже плазменный излучатель.

Они работают на разных физических принципах, различаются спецификой применения. Но самым первым все-таки было устройство, реализующее электродинамический принцип. Оно и остается самым распространенным. Динамик, электродинамическая головка, динамический драйвер — все эти термины являются синонимами к одному и тому же изобретению.

Слева — Ханс Эрстед. Справа — первая коммерческая версия электродинамического излучателя (6-дюймовый динамик, стоимость — около $3000 в современном эквиваленте)

Физические принципы, на которых работает динамик, основаны на электромагнетизме, открытом Хансом Эрстедом и описанном впоследствии целой плеядой физиков 19-го века. Тот факт, что проводник с током выталкивается магнитным полем, а в проводнике, движущемся в этом поле, наоборот, возникает ток, собственно, и привел к изобретению динамика.

Первое устройство, в котором применены все основные конструктивные принципы современного динамика, было запатентовано в 1898 году Оливером Лоджем после приблизительно тридцати лет самых разных попыток нащупать эффективный способ реализации. А сам динамик, в том виде, к которому мы все привыкли, появился спустя еще приблизительно тридцать лет.

С тех пор принципы его работы и основные элементы конструкции остаются неизменными. При этом, — вот что особенно удивительно, — не проходит и года без информации об очередном революционном усовершенствовании динамика, позволяющего ему работать еще лучше.

Устройство динамика

Любой современный динамик включает в себя каркас [1], который еще называют корзиной или даже пауком. На нем держатся все остальные части конструкции.

В тыльной части корзины крепится магнитная система, которая состоит из кольцевого магнита [2] и магнитного керна [3] — вместе они образуют кольцевой зазор. Этот магнитный зазор, кольцевая щель между двумя магнитами, должна быть минимальной для создания максимально мощного магнитного поля.

В зазоре расположена так называемая голосовая (звуковая) катушка [4], которая может совершать возвратно-поступательные движения под воздействием магнитного поля, поскольку по ней протекает переменный ток, соответствующий по форме воспроизводимым звуковым колебаниям. Она, как правило, состоит из проволоки, покрытой изолирующим лаком и намотанной на тонкостенный цилиндр, который называют каркасом [5] звуковой катушки.

Он крепится к диффузору [6] — тонкостенному элементу конструкции, который, колеблясь, собственно, и воспроизводит звук. Для этой цели диффузор должен иметь возможность двигаться. Для этого установлены так называемые подвесы [7, 8]: верхний (наружный) и нижний. Это шайбы из тонкого и гибкого материала с концентрическими выпуклостями. Благодаря такой форме, подвесы позволяют диффузору двигаться вдоль оси симметрии всей конструкции вперед-назад.

Он делает это потому, что его толкает голосовая катушка, на которую действует электромагнитная сила, пропорциональная силе переменного тока, который подается на катушку по гибким безмоментным проводникам [9]. С другой стороны эти провода заканчиваются клеммами [10], к которым подсоединяется акустический кабель, идущий от усилителя.

Завершает картину пылезащитный колпачок [11], который крепится к диффузору спереди и, что понятно из названия, защищает магнитный зазор от проникновения в него частичек пыли.

Разнообразие динамиков огромно. Они различаются по мощности, рабочему диапазону воспроизводимых частот, сфере применения и по множеству других параметров. Естественно, от этого зависят технологии и материалы, применяемые в производстве каждой из частей. Их мы и рассмотрим по отдельности.

Диффузор

Изначально диффузор делался из целлюлозы — бумаги или картона. Из того же материала выполнялся и пылезащитный колпачок (если он был предусмотрен). Целлюлозные диффузоры очень часто применяются до сих пор. Бумага хороша своим сочетанием легкости и жесткости. Влагоустойчивости, прочности и долговечности ей добавляют с помощью пропитки синтетическими материалами.

В этом смысле хорош пластик, но чисто пластиковый некомпозитный диффузор имеет ряд недостатков. Для их исправления применяются композитные материалы с разнообразными компонентами: от древесных или стеклянных волокон до кевлара или даже графена. Повышенную жесткость имеют металлические диффузоры. Чаще всего они делаются из алюминиевых сплавов.

Одними из лучших параметров обладает бериллий, но, ввиду повышенной стоимости материала и технологий его обработки, такой вариант достаточно дорог. В так называемых купольных высокочастотных динамиках чаще всего применяется ткань с пропиткой, иногда армирующая слой максимально жесткого композита, с жестким наполнителем, вплоть до алмазного порошка.

Важнейшие требования к диффузору — минимум собственных резонансов и максимальная жесткость, при которой становится возможным «поршневой» режим движения диффузора по всей его площади. Эти параметры должны сочетаться с важнейшими требованиями к весу подвижной системы динамика — он должен быть минимальным. Таким образом, качественный диффузор всегда является компромиссом взаимоконфликтующих условий.

Подвес динамика

Внутренний (ближний к магниту) подвес динамика еще называют центрирующей шайбой. Чаще всего эту деталь формуют на прессе с нагреванием из легкой, крепкой на разрыв ткани с эластичной синтетической пропиткой — прочно и подвижно. В некоторых мощных низкочастотных динамиках применяются две центрирующие шайбы, расположенные одна за другой.

С внешним подвесом все немного сложнее. Изначально он делался в виде концентрических волн (гофров) по внешнему краю бумажного диффузора. Так в некоторых случаях поступают и сейчас, добавляя синтетическую пропитку зоны гофров. Для больших амплитуд колебаний внешний подвес делают из резины, чаще всего это — искусственный бутадиеновый каучук. Резиновый подвес в сечении, в большинстве случаев, представляет собой выпуклую дугу. Есть варианты и «многоволновых» резиновых подвесов, либо применения других профилей, в том числе и переменных по углу.

Оба подвеса должны обеспечить строго плоско-параллельное возвратно-поступательное движение всей подвижной системы динамика с минимальными отклонениями в сторону от его оси.

Звуковая (голосовая) катушка

Эта катушка, работающая в магнитном зазоре динамика, намотана на каркас — цилиндр, который часто делается из плотной бумаги. Для каркаса также применяется устойчивый к нагреву пластик: каптон, текстолит, либо другие композитные материалы. Для большей плотности и температурной устойчивости (при серьезной нагрузке, т. е. громкости, катушка нагревается) используют сплавы на основе алюминия и даже титан.

Проволока, которой наматывается голосовая катушка, чаще всего, медная. Алюминиевая проволока легче, и это в данном случае — плюс, но она имеет свои недостатки (большее электрическое сопротивление при меньшей температурной устойчивости) и применяется реже. Есть вариант с биметаллической алюминиевой проволокой с медным покрытием, что улучшает проводимость.

Для более плотного расположения витков проволоку иногда делают в сечении прямоугольной либо шестиугольной. Для получения нескольких вариантов сопротивления катушки при параллельном или последовательном соединении ее частей или использования раздельных усилителей, звуковая катушка, чаще всего в низкочастотных динамиках, может разделяться на отдельные секции, намотанные на общем каркасе.

Для лучшего охлаждения голосовой катушки магнитный зазор в некоторых высокочастотных динамиках заполняется специальной жидкостью с наполнителем из мелкодисперсного магнитного порошка. Это повышает эффективность системы и улучшает отвод тепла.

Магнитная система

Эффективность магнитной системы динамика определяется, в первую очередь, материалом магнита. Самый распространенный — феррит. В середине прошлого века были распространены магниты из сплава AlNiCo (железо-алюминий-никель-кобальт), в отдельных случаях этот вариант до сих пор применяется. В новейший исторический период все большее распространение получают неодимовые магниты, создающие гораздо более сильное магнитное поле. Проблемой здесь стало получение неодимовой заготовки нужных размеров: неодим — материал труднообрабатываемый. Кроме того, стоимость неодимовых магнитов в последнее время растет.

Корзина динамика

Самый распространенный и максимально технологичный вариант корзины, или каркаса динамика — штампованная деталь из мягкой стали. Каркасы небольшого размера могут быть выполнены из пластика. Более совершенное, прочное и, что самое главное, точное в своей геометрии изделие получают методом литья, чаще всего из алюминия, с последующей обработкой на металлорежущих станках.

Важно понимать: чтобы добиться минимального магнитного зазора, звуковую катушку, расположенную в этом зазоре, нужно заставить двигаться, не задевая его краев. Для этого ее движение должно быть идеально соосным магнитному зазору вдоль всей возможной амплитуды колебаний. Расположение катушки в магнитном зазоре должно быть идеально симметричным. Это накладывает высокие требования на точность изготовления и сборки всех частей.

Все компоненты динамика соединяются с помощью клея на специальном оборудовании.

Каждый динамик, согласно примененным в нем материалам и технологиям, размерам, весу, электрическим и механическим параметрам, имеет свое в точности определенное назначение. О этом предназначении и обо всем, что с ним связано — в следующей части.

Строение автомобильного динамика

Строение автомобильного динамика

Звуковой излучатель существует уже около 100 лет. Общая конструкция его в целом простая но имеет очень много нюансов. Динамик имеет металлическую корзину на которой закреплена магнитная система и диффузор (звукоизлучающая мембрана) со звуковой катушкой, центрирующей шайбой и подвесом.

Корзина динамика

Корзина, или не подвижный диффузородержатель, используется для соединения подвижной части динамика — диффузора — и магнитной системы. Изготавливаются корзины штампованные из стали или литые из легких металлов.
Штампованные корзины используются на большинстве динамиков.
Литые корзины обеспечивают большую жесткость, чем штампованные. Они меньше подвержены нежелательным вибрациям.

Диффузор динамика

Это излучающая подвижная звуковая поверхность. Материал для изготовления диффузора может быть разным, самый распространенный материал это бумага.

  • Бумажные диффузоры (Целлюлоза).
    Достоинство материала — это лёгкость, что обеспечивает высокую чувствительность динамика, а также ровную АЧХ, положительно влияющая на качество звучания. Недостаток этого материала — невысокая прочность и мягкость. Кроме того, бумажные диффузоры страдают от влаги.
  • Полипропиленовые диффузоры.
    Синтетический полимер, чем то схож с бумажным диффузором, однако отличающийся более высокой прочностью и чуть жеще. Полипропиленовые диффузоры устойчивы к влаге. Также имеет ровную АЧХ.
  • Кевларовые диффузоры (кевларовое волокно).
    Достоинство материала — это высокая прочность, выше, чем у стали. Материал имеет хорошую жёсткость, что положительно сказывается на точности воспроизведения. Недостаток — дорогой материал, применяется исключительно в топовых моделях.
  • Стекловолоконные диффузоры.
    Материал состоит из стеклянной нити. Такие нити не бьются и не ломаются. Материала легкий, дешевый в производстве, устойчив к влаге и перепадам температуры. Обеспечивает хорошее качество звучания.
  • Углеродное волоконные диффузоры.
    Материал премиум-класса. Имеет высокую прочность при очень малом весе и хорошую жёсткость при высоких мощностях. Обеспечивает чёткое натуральное звучание. Недостаток — не совсем ровная АЧХ и внушительная стоимость.
  • Композитные диффузоры.
    Материал, состоящий из двух и более материалов. сочетанию малого удельного веса с очень высокой жесткостью. Углепластиковые диффузоры идеально подходят сабвуферам и мидбасам, в сочетанию малого удельного веса с очень высокой жесткостью. Однако из-за особенностей АЧХ материала для достижения этого качества приходится применять довольно сложные электронные схемы, что сказывается, в частности, на цене товара.
  • Алюминиевые диффузоры.
    Материал имеет самую большую жёсткость из всех, что обеспечивает высокую точность передачи звука даже в сложных моментах. Недостатком, при этом являются собственные посторонние «звоны», возникающие в диффузоре. Для их устранения приходится использовать разные хитрости, значительно усложняющие конструкцию и повышающие цену самого товара.

Подвес динамика

Подвес динамической головки предназначен для соединения неподвижной корзины и подвижного диффузора. Материал для подвеса динамика используются различные виды эластичных материалов — резина, каучук, пенополиуретан, прочные ткани.

Звуковая катушка динамика

Звуковая катушка — это поршень, работающий в магнитном зазоре динамика. Материал проводника состоит из медного или алюминиевого провода, намотанного на каркас.
Каркас звуковой катушки делается из плотной бумаги, каптона, текстолита, либо других композитных материалов.

Чаще всего применяются одно обмоточные катушки. Двух обмоточные катушки позволяют соединить динамик с усилителем двумя способами: последовательно, и параллельно, позволяя менять сопротивление динамика.

Магнитная система динамика

Мотор и сила динамика это важнейшая составляющая. Эффективность магнитной системы динамика определяется, в первую очередь, материалом магнита. Самый распространенный — феррит.

Ферритовые магниты — это самый распространенный материал, дешевый в производстве. Неодимовые магниты — это материал позволяющий получить очень сильный магнитный поток даже при малых размерах. Это дает возможность создавать малогабаритные и легкие по весу динамики с высокой чувствительностью.

Подводящие динамика

Подводящие провода — это прочные и гибкие проводники, соединяющие звуковой катушку с контактными клеммами на корзине динамика. При работе они перемещаются вместе с диффузором. Чтобы выдержать постоянные механические воздействия подводящие линии должны иметь прочную и гибкую конструкцию. Они могут быть медные или посеребрённые. Каждый из металлических проводников намотан на нить из натурального или синтетического материала. Далее они особым образом заплетаются в косу. Сечение подводящих определяется мощностью динамика.

Клеммы динамика

Используются для подключения динамика к усилителю. Применяются клеммы в виде лопаток, а так же зажимные. зажимные клеммы более надежные.

Какие материалы используются для подвесов?

Какие материалы используются для подвесов?

Подвесы могут быть сделаны из ткани, резины и поролона (ППУ). Как правило, подвесы из ткани жесткие и предназначены для эстрадных динамиков. Подвесы из ППУ и резины — мягкие. Если на динамике стоял подвес из ППУ, то можно поставить резину и наоборот, хотя лучше всегда менять подвесы на однотипные. Если вышел из строя один подвес из пары акустических систем, то нужно менять оба.

Подвесы из ППУ изготавливаются разной жесткости (ППУ10, ППУ20 и т.д.). Чем больше число, тем подвес жестче. Для домашних динамиков мы рекомендуем самые мягкие подвесы (ППУ10).

Подвесы из резины также могут быть разной жесткости из-за состава резиновой смеси. Как правило, мы предлагаем мягкие.

Один и тот же подвес из ППУ или резины может иметь разную жесткость при одинаковой толщине т. к. их характеристики зависят прежде всего от материла.

Подвесы из ткани производятся с разной концентрацией формообразующей пропитки и из разных тканей.
Для простоты мы классифицируем пропитки как стандартная, мягкая и очень мягкая.
Основные виды ткани, которые мы используем для подвесов (по степени увеличения плотности ткани):
A. Шелк натуральный
CТ. Сатин черный х/б
B. Миткаль суровая х/б
ВВ. Бязь ТУ черная х/б
BW Бязь белая х/б
C. Бязь ГОСТ черная х/б
D. Бязь суровая х/б
F. Двунитка х/б
PP. Суровая ткань черная

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *