Чем больше громкоговорители, тем лучше? меньшие динамики против больших

Запертый в ящике

С ростом мощности и улучшением параметров усилителей сверхвысокая чувствительность акустики перестала быть главным камнем преткновения, а вот проблемы неравномерности АЧХ, и в особенности правильного воспроизведения басов, стали еще более актуальными.

Гигантский шаг к прогрессу в данном направлении сделал в 1954 году американский инженер Эдгар Вильчур. Он запатентовал акустическую систему закрытого типа, и это был отнюдь не трюк в стиле нынешних патентных троллей.

Патентная заявка Эдгара Вильчура на АС в закрытом оформлении

К тому моменту уже был изобретен фазоинвертор и, понятное дело, к ящику с дном динамик тоже примеряли неоднократно, только вот ничего хорошего из этого не получалось. Из-за упругости замкнутого объема воздуха приходилось или терять существенную часть энергии диффузора, или делать корпус непомерно большим, чтобы снизить градиент давления. Вильчур же решил обратить зло во благо. Он сильно понизил упругость подвеса, переложив таким образом контроль за движением диффузора на объем воздуха — пружину куда более линейную и стабильную, чем гофр или резиновое кольцо.

В закрытом ящике движения диффузора контролируются воздухом — в отличие от бумаги или резины он не стареет и не изнашивается

Так удалось не только полностью избавиться от акустического короткого замыкания и поднять отдачу на низких частотах, но и ощутимо сгладить АЧХ на всем ее протяжении. Однако обнаружился и минорный момент. Выяснилось, что демпфирование замкнутым объемом воздуха приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы и резкому ухудшению воспроизведения частот ниже данного порога. Для борьбы с такой неприятностью пришлось увеличивать массу диффузора, что логичным образом привело к снижению чувствительности. Плюс поглощение внутри «черного ящика» чуть ли не половины акустической энергии, не могло не внести вклада в снижение звукового давления. Одним словом, новому типу колонок потребовались усилители довольно серьезной мощности. К счастью, на тот момент они уже существовали.

Сабвуфер SVS SB13-Ultra с закрытым акустическим оформлением

Сегодня закрытое оформление применяется по большей части в сабвуферах, особенно в тех, что претендуют на серьезное музыкальное исполнительство. Дело в том, что для домашних кинотеатров энергичная отработка самых низких басов часто оказывается важнее динамической и фазовой точности на всем протяжении НЧ-диапазона. А вот объединив относительно компактный закрытый саб с приличными сателлитами, можно добиться куда более правильного звука — пускай и не наполненного сверхглубокими басами, зато крайне быстрого, собранного и четкого. Всё вышесказанное можно отнести и на счет полнодиапазонных колонок, «закрытые» модели которых изредка появляются на рынке.

Закрытый ящик

Плюсы: Образцовая скорость атаки и разрешение в низкочастотном диапазоне. Относительная компактность конструкции.

Минусы: Требуется достаточно мощный усилитель. Сверхглубоких басов на грани инфразвука добиться весьма затруднительно.

Куда лучше ставить?

Оптимальным местом для установки среднечастотных динамиков и пищалок большинство специалистов называют переднюю часть автомобиля, рекомендуя отказаться от размещения тыльных динамиков. Так, многие автолюбители полагают, что устанавливать акустику сзади – аналогично прослушиванию концерта, встав к сцене спиной. Для получения качественного звука в салоне машины вполне достаточно двух хороших фронтальных динамиков и пары пищалок, смонтированных в передних стойках.

Подключать пищалки лучше всего близко к мидбасу. Однако для этого часто требуется перекраивать обшивку салона. Выходом из положения может стать установка высокочастотных динамиков близко к зеркалам, в нижней части передней стойки кузова. Направлять пищалки нужно диффузорами внутрь салона или на ветровое стекло. Выбор можно сделать опытным путём прослушивания при предварительном подключении системы. Размещать сзади лучше всего только лишь сабвуфер. Такое его расположение никаким образом не отразится на качестве звучания, поскольку человеческое ухо не способно улавливать направление звуков низкой частоты.

Автозвук: как правильно определить размер динамика

Задумались над сменой акустики в вашем автомобиле, но не знаете, подойдут ли новые динамики по размеру? На самом деле все не так сложно, как кажется на первый взгляд. В подавляющем большинстве случаев динамики, даже штатные, имеют стандартные размеры, пишут Pioneer Russia в Facebook.

Специалисты отмечают, что самые популярные «калибры» – это 10 см (4 дюйма), 13 см (5,25 дюймов), 16,5 см (6,5 дюймов) и овальные динамики в размере 6х9 дюймов. Есть, конечно, менее распространенные вроде 6-дюймовых или 4х7 дюймов, но они встречаются гораздо реже.

Чтобы определить калибр динамиков в вашем автомобиле, достаточно снять панель, чтобы добраться до них. При этом нужно помнить, что размер определяется не по диаметру диффузора, а по внешнему диаметру самого динамика. Мерить всё с точностью до миллиметра не нужно, ведь калибр динамиков – величина номинальная, физические размеры могут немного отличаться. Определив этот размер, можно смело выбирать новые акустические системы.

Типоразмер динамиков обычно отражается в названии модели. В акустических системах Pioneer, например, TS-G1021F – это 10-сантиметровые динамики, а TS-G1320F – это 13 см. Что касается размера 16,5 см (6,5 дюймов), то иногда в названиях могут фигурировать цифры 65, 165 или 17. Это означает, что при стандартном посадочном размере динамик имеет увеличенный диффузор, а значит, при прочих равных имеет выше чувствительность и увереннее работает на нижних частотах. Как, например, Pioneer TS-A1733I.

«И последний момент

Выбирая для замены новые акустические системы, обратите внимание на отверстия для крепления динамиков. Во многих моделях Pioneer имеется универсальный набор отверстий, который позволяет без проблем поставить динамики в большинство штатных мест. Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму

Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему», отмечают эксперты

Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму. Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему», отмечают эксперты.

Если вам нужны динамики для профессионального использования, то будет полезно знать, на чем акцентировать внимание при выборе. Для этого необходимо вникнуть в конструктивные особенности доступных на рынке моделей. О них и пойдет речь ниже

Главное, на что нужно ориентироваться при выборе динамика, это его размер. Номинальный диаметр головок, устанавливаемых в профессиональные акустические системы, равен 6, 8, 10, 12, 15 и 18 дюймам. Реже используются 5, 21 и 24-дюймовые динамики. В зависимости от диаметра головка будет иметь определенный набор характеристик:

О них и пойдет речь ниже. Главное, на что нужно ориентироваться при выборе динамика, это его размер. Номинальный диаметр головок, устанавливаемых в профессиональные акустические системы, равен 6, 8, 10, 12, 15 и 18 дюймам. Реже используются 5, 21 и 24-дюймовые динамики. В зависимости от диаметра головка будет иметь определенный набор характеристик:

Урал AS-M165

Тип: эстрадный широкополосникЦена: 1 419 р.

Находитесь в поиске бюджетных динамиков? Присмотритесь к модели Урал AS-M165, которые звучат чисто и громко даже без усилителя (звук до 30 и 35 делений). Динамики продаются парами (2 штуки), отличаются компактными размерами и высоким качеством.

«Урал» – один из известнейших советских брендов в области радиоэлектроники, первые радиоприемники компании сошли с конвейера Сарапульского завода сразу после Великой Отечественной войны. Покупать у , значит, быть уверенным в качестве товара. Что касается акустики Урал AS-M165,она позиционируется как эстрадная, но многие пишут, что при этом она отлично «панчит».

Эй, на пароме!

Рупор — самый древний и, пожалуй, самый провокационный тип акустического оформления. Выглядит круто, если не сказать эпатажно, звучит ярко, а временами… В старых фильмах герои иногда кричат друг другу что-то в рупор, и характерная окраска такого звука давно стала мемом и в музыкальном, и в киношном мире.

Avantgarde Acoustics Trio с низкочастотным рупорным массивом Basshorn XD высотой 2,25 м

Конечно от жестяной воронки с ручкой теперешняя акустика ушла очень далеко, но принцип работы все тот же — рупор повышает сопротивление воздушной среды для лучшего согласования с относительно высоким механическим сопротивлением подвижной системы динамика. Таким образом, повышается его КПД, а заодно и формируется четкая направленность излучения. В отличие от всех описанных ранее конструкций, рупор чаще всего используется в высокочастотных звеньях АС. Причина проста — его сечение увеличивается по экспоненте, и чем ниже воспроизводимая частота, тем большим должен быть размер выходного отверстия — уже на 60 Гц потребуется раструб диаметром 1,8 м. Понятно, что такие монструозные конструкции больше подходят для стадионных концертов, где их действительно периодически можно встретить.

Главный козырь адептов рупорного воспроизведения заключается в том, что акустическое усиление позволяет при заданной звуковой отдаче уменьшить ход мембраны, а значит, поднять чувствительность и улучшить музыкальное разрешение. Да-да, снова кивок обладателям ламповых однотактников. К тому же при грамотном расчете раструбы могут играть роль акустических фильтров, круто отсекая звук за пределами своей полосы и позволяя ограничиться самыми простыми, а потому вносящими минимальные искажения электрическими кросоверами, а иногда и вообще обойтись без них.

Системы Realhorns — особая акустика для особых случаев

Скептики же не устают напоминать о характерной рупорной окраске, особенно заметной на вокале, и придающей ему характерную гнусавость. Побороть данную неприятность действительно нелегко, хотя судя по тому, как играют лучшие образцы High-End-рупоров, вполне реально.

Рупор

Плюсы: Высокий акустический КПД, а значит, отличная чувствительность и неплохое музыкальное разрешение системы.

Минусы: Характерная трудноустранимая окраска звука, недетские размеры средне- и тем более низкочастотных конструкций.

Виды акустических систем

Перед тем, как выбрать колонки 10, 13 или 16 см для авто, давайте разберемся в том, какие существуют типы акустических систем и чем они отличаются между собой.

На сегодняшний день различают три основных вида акустических систем:

• широкополосная;
• коаксиальная;
• компонентная.

Такой порядок выбран не случайно — именно в соответствии с ним акустика растет по качеству воспроизведения, сложности монтажа и, разумеется, стоимости. В широкополосном варианте воспроизведением всего диапазона частот занимается один динамик. По факту этого хватает только для прослушивания новостей на радиостанции либо включения негромкого фона во время езды. В настоящее время большая часть автомобильных производителей оборудуют свои транспортные средства таким типом акустики еще при производстве.

Если вы цените по-настоящему хороший звук, то для его получения такую акустику можно заменить на коаксиальную, что дословно означает — соосную. В этому случае могут использоваться несколько колонок по 13, 10, 16 см или других размеров, установленных на одной оси. Диапазон частот, воспроизводимых аудиосистемой, распределяется на низкий, средний и высокий. Чтобы звучание было более качественным, для отдельных диапазонов применяются разные устройства.

В общей сложности таких колонок по 13, 10 или 20 см может быть установлено до пяти штук (но не менее двух), но в большинстве случаев в отечественных авто используется трехполосная система. То есть если размер колонки составляет 13 сантиметров и она является самой большой среди остальных, то это будет низкочастотное устройства. А перед его диффузором должны быть вмонтированы средне- и высокочастотные динамики. Именно благодаря разделению диапазон воспроизводимых частот в общем увеличивается, при этом качество звука повышается.

Следует учесть, что качеству звука в целом способствует правильное разделение каналов, а также отсутствие искажений. Что касается разделения каналов, то за это отвечает специальный элемент кроссовер, представляющий собой фильтр, в котором может находиться от 1 до 4 ступеней. В более простых акустических системах кроссоверы устанавливаются в сами колонки для автомобиля. Если система сама по себе более качественная, в ней будет использоваться внешний кроссовер, который выглядит как блок, и в некоторых случаях с его помощью можно осуществлять регулировку сигналов.

Что касается компонентных вариантов, то в них звуковой ряд аналогичным образом делится по частотам, только в этом случае колонки разбросаны по пространству, все они устанавливаются отдельно. Разумеется, это значительно увеличивает сложность, а также цену монтажа, но тем не менее, в конечном итоге можно добиться практически идеального и объемного звучания. Компонентные системы широко используются среди ценителей качественного звука.

Чтобы обеспечить самое громкое и, что немаловажно, качественное проигрывание низких диапазонов, ни один из этих типов систем не подходит. Для обеспечения качественного звучания низких частот могут использоваться только сабвуферы. Этот тип устройств относится к тыловой акустике, обычно сабвуферы устанавливаются в багажнике

Этот тип устройств относится к тыловой акустике, обычно сабвуферы устанавливаются в багажнике.

Коаксиальная автоакустика

Pioneer TS-1675V2 – коаксиалка с достойным звуком

В среде коаксиальных колонок Pioneer TS одни из немногих могут похвастаться действительно хорошим звучанием. Обновленная линейка отличается грамотным подходом к компоновке акустической системы со стандартным диаметром 16 см.

Здесь производителю удалось на 14%!увеличить площадь основного излучателя и добиться более объемного звучания за счет дополнительного СЧ-динамика, а также супертвитера.

Плюсы:

• Чистый сбалансированный звук благодаря выверенному диапазону частот 35-20000 Гц. Особенно красиво и реалистично колонки отыгрывают вокал.
• Целлюлозный литой диффузор дает высокую детализацию и гладкую АЧХ.
• Полиуретановый подвес мягко удерживает основной динамик, не позволяя ему рваться на пределе хода.
• Нестандартный Z-образный профиль на корзине дает хорошую жесткость без увеличения толщины металлоконструкции.
• Большой запас пиковой мощности – 300 Вт при номинале 50.
• Глубина посадки всего 58 мм, что заметно упрощает монтаж колонок в штатном гнезде.
• Цена всего 5300 рублей.

Минусы:

• Супертвитер на пределе своих возможностей вытягивает заявленные 20 кГц.
• Басы подробные и красивые, но им не хватает мощи – лечится подключением саба.

Infinity Kappa 93ix – трехполосная акустика с большим частотным диапазоном

Овальная трехполосная система 6х9 дюймов имеет настолько широкий диапазон частот, что не нуждается даже в сабвуфере. Она сама по себе охватывает огромный промежуток от 35 Гц до 30 кГц. При этом 93ix выдает хорошую мощность (номинал 110 Вт) и имеет вполне достойную чувствительность чуть выше 90 дБ.

Плюсы:

• Элегантный внешний вид и удобные для встраивания размеры.
• Увеличенная площадь основного диффузора (примерно на 30%!) за счет конической формы излучателя.
• Прочные и при этом легкие корзины динамиков, выполненные из ABS-пластика.
• Конструкция предусматривает наличие супертвитера, который делает звук максимально детализированным и в целом улучшает всю картину.
• Стойку с высокочастотниками можно регулировать, если нужно изменить направленность звука.
• Есть переключатель частот ВЧ-динамика на +3 и 0 дБ – для удобства он вынесен прямо на панельку с твитерами.
• В комплекте идет проставочное кольцо, упрощающее монтаж колонки в штатное гнездо.
• Относительно невысокая стоимость для полноценной системы, не нуждающейся практически ни в каких дополнениях – около 7000 рублей.

Минусы:

• Лучше звучит при подключении через усилитель.
• Дизайн с элементами «под золото» нравится не всем.

Виды излучателей по воспроизводимому спектру

Остановимся подробнее на том, какой именно звук может воспроизводиться той или иной моделью динамического излучателя. Как вы можете помнить с уроков физики, звук, как и любой другой вид волн, имеет широкий спектр частот. Частота звука измеряется в герцах, и в зависимости от показателя этого параметра звук может быть либо слышимым, либо неслышимым. Слишком низкий звук называется инфразвуком, слишком высокий – ультразвуком. Разные животные способны воспринимать звуковой спектр в разных пределах; что же касается людей, то мы можем слышать звуки с частотой от 20 Гц до 20 кГц.

Весь слышимый спектр можно разделить на три условные зоны:

• низкие и сверхнизкие звуки – в музыкальном смысле звуки из этой части спектра именуются басами (глубокий, средний и высокий бас) – сюда входят частоты от 20 до примерно 100 Гц;
• средние звуки – частоты от 100 Гц до 2 кГц – сюда входит основная масса слышимого звука, в том числе голоса людей, вокал в песнях;
• высокие и сверхвысокие звуки – огромный диапазон от 2 до 20 кГц.

В зависимости от того, какой диапазон спектра воспроизводится динамическим излучателем, динамики делятся на три вида:

• сабвуферы, или низкочастотные динамики;
• среднечастотные динамики;
• твиттеры, или высокочастотные колонки.

А причем же тут размер, спросите вы? А при том, что от диаметра диффузора не в последнюю очередь зависит качество воспроизводимого звука. Особенно это касается сабвуферов и твиттеров – чем шире первые, тем более глубокими и чистыми получаются басы, и чем меньше вторые, тем более высоких частот сможет достичь колонка. Кроме того, в случае с твиттерами отличается и конструкция динамика – ВЧ-излучатель имеет диффузор купольного типа.

Широкополосник

Частотный диапазон, воспринимаемый человеческим слухом, как уже говорилось, находится в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Логичнее всего было бы иметь такой динамик, который способен воспроизвести его полностью. И такие динамики есть. Они называются широкополосными.

Вопрос в том, насколько качественно они способны работать в крайних значениях частот этого диапазона. Дело в том, что для эффективного воспроизведения низких частот диффузор классического динамика должен иметь достаточно большие размеры. Например, для частоты 40 Гц его диаметр должен быть около 30 см. Это достаточно просто реализовать.

Широкополосный динамик ScanSpeak 10F/4424G00

Но на высоких частотах такой диффузор попросту не сможет «успевать» передавать колебания всей своей поверхностью. Именно поэтому чаще всего широкополосные динамики являются результатом компромисса.

Для качественного воспроизведения верхней части частотного диапазона в центр диффузора широкополосника зачастую вклеивается дополнительный высокочастотный диффузор — «рупорок» (конус-визер, «дудка»), который способен воспроизводить «быстрые» колебания в то время, как основной, большой диффузор работает гораздо медленнее.

Применяемые в аудиофильских системах широкополосники — предмет серьезных инженерных разработок, граничащих с искусством. Здесь используются материалы с максимально возможными параметрами, ноу-хау, позволяющие все-таки получить полнодиапазонный драйвер.

Широкополосный динамик Lii Audio 2PCS Fast-10

Наиболее проблемным для широкополосного динамика является воспроизведение крайних частот слышимого диапазона. Если широкополосник способен работать в диапазоне 60–16000 Гц с неравномерностью ± 10 дБ — это уже неплохой результат.

При этом в связи с простотой конструкции и отсутствием фильтров (кроссоверов) акустическая система с широкополосником способна демонстрировать высокую чувствительность — от 90–92 дБ и выше. Это делает колонки с широкополосными динамиками особо востребованными среди любителей ламповых усилителей, имеющих, как правило, ограниченную мощность.

В связи с этим голосовые катушки таких широкополосников обладают повышенным сопротивлением. Общепринятые значения для всех остальных динамиков, предназначенных для установки в акустические системы — от 2 до 8 Ом.

Кроме того, именно широкополосный динамик максимально приближен по своим параметрам к точечному источнику звука — идеальному акустическому объекту с точки зрения его локализации. Направление на источник в таком случае определяется слушателем максимально точно. Такой излучатель позволяет создать самую точную стереосцену (звуковую сцену), поскольку источник звука в стереоканале — всего один и он имеет минимальную площадь.

С другой стороны, простейшая колонка с широкополосником — самое дешевое решение, но говорить о полнодиапазонном воспроизведении в этом случае не приходится.

Оптимальные размеры динамиков

Выбор размера динамика заботит, как правило, автомобилистов. При сборке обычных колонок, будь то широкополосные или многополосные устройства, разницы нет практически никакой – просто нужно брать излучатели как можно большего размера. В случае с автомобилем же появляется ряд нюансов, начиная от размера гнезд под динамики и заканчивая особенностями конструкции салона, в котором только динамики определенного размера будут звучать так, как надо.

Как правило, для автомобиля выбирается сразу комплект динамиков, в который может входить либо набор широкополосных динамиков одинакового размера, которые остается лишь установить на соответствующих местах – в дверях, под приборной панелью, около заднего стекла и в багажнике. Впрочем, в багажном отделении обычно устанавливаются мощные сабвуферы или многополосные коаксиальные динамики – таким образом, это место является атрибутом качественной автомобильной акустической системы объемного звучания.

Именно в случае с многоканальной системой, способной прокачать целую улицу, на передний план выходит выбор правильного размера тех или иных динамиков. Излучатели какого размера следует выбирать для установки в том или ином месте салона автомобиля?

Фронтальные динамики

Конечно, первое, на что следует ориентироваться при выборе размера излучателя – это диаметр предназначенных для установки динамиков отверстий в салоне автомобиля. Если они стандарты, но оптимальным выбором станут излучатели диаметром 16,5 см (6,5”). Такие динамики не только без лишних движений встают в стандартные двери автомобиля, но и обеспечивают достаточно качественное звучание и полноценное раскрытие среднечастотной картины. Низкие частоты тоже звучат неплохо; кроме того, динамики такого размера не позволят басам из фронтальных колонок и заднего сабвуфера заметно различаться своими характеристиками.

Стоит отметить, что если места для установки рассчитаны на динамики меньшего размера, следует сначала поинтересоваться у специалистов, есть ли возможность расширения гнезд, а потом уже, если это невозможно, смотреть в сторону динамиков меньшего размера.

Следует иметь в виду, что не все 16,5-сантиметровые динамики схожи по своим характеристикам. Даже в пределах одного модельного ряда можно встретить излучатели, заметно отличные по своим свойствам. Так, в состав трехкомпонентных акустических систем часто включаются излучатели такого размера, рассчитанные на воспроизведение среднего басового диапазона. С одной стороны, это позволяет сделать звуковую картину в машине более богатой и без переплаты шагнуть в сторону акустики более высокого класса. С другой – улучшение глубины басов неизбежно ведет к ухудшению звучания среднечастотного диапазона. Это связано с тем, что для воспроизведения басов используется более толстая мембрана диффузора, которая не может вибрировать с достаточно высокой частотой. Соответственно, такие излучатели могут отставать от своих собратьев с обычными характеристиками – впрочем, это больше зависит от личных предпочтений пользователя.

Динамики для среднего баса

Улучшенный вариант басового звена трехкомпонентных акустических систем – 20-сантиметровые динамики. Такие крупные круглые и овальные динамики – не лучший вариант для автомобиля: они слишком широкие для установки в дверях, да и средние частоты у них, опять же, страдают. Но они могут стать отличной заменой сабвуферу, если специализированная низкочастотная колонка отсутствует. В домашних же акустических системах излучатели диаметром 20 см широко распространены и отлично проявляют себя.

Тыловые динамики

Тыловые динамики – необязательная часть акустической системы; обычно они применяются при создании имитации домашнего кинотеатра в мобильных условиях или для поддержки слишком слабых фронтальных излучателей. Если в вашем автомобиле есть потребность в установке задних динамиков, то лучшим выбором станут излучатели диаметром 13,5 см (5,25”).

Овальные динамики для задней полки

Большая часть таких излучателей – это коаксиальные устройства диаметром 6×9 дюймов. Площадь их диффузоров превышает оную у стандартных круглых динамиков, за счет чего бас становится более глубоким. Установка овальных динамиков встречается редко, и это связано со следующими факторами:

• недостатки излучателей коаксиального типа;
• не дотягивающее до сабвуфера качество басов;
• отсутствие необходимости в задних колонках;
• худшее качество в целом по сравнению с круглыми аналогами.

Однако если полноценный низкочастотный динамик установить не получается, овальный коаксиальный излучатель может стать приемлемой его заменой. Кроме того, такие устройства могут стать единственным вариантом при невозможности модернизации гнезд для установки динамиков в салоне автомобиля.

Таким образом, динамики могут иметь самый разный размер, и основной принцип, которому нужно следовать при выборе того или иного варианта – чем динамик шире, тем глубже будут басы. В случае со слишком широкими излучателями, конечно, придется смириться с несколько ухудшившимися средними частотами.