Однополосный динамик и двухполосный в чем разница
Как выбрать акустику.
Небольшой дисклеймер. Все указанные достоинства или недостатки описанных ниже колонок носят исключительно аналитический характер и не являются 100% утверждением касательно конкретной модели акустики. Я попытаюсь описать базовые принципы выбора, что-то типа, вот машину с квадратными колесами брать не надо. Все советы служат лишь для того, чтобы подтолкнуть неопытного человека по правильному пути в выборе. Окончательное решение о покупке той или иной модели обязательно надо принимать после прослушивания.
Итак, с чего начать. Начну пожалуй с некой философии выбора. В первую очередь при выборе первое, что нужно помнить, это думать своей головой и слушать своими ушами. Ни в коем случае нельзя доверять статьям и тестам журналов, плохих статей и тестов я еще не видел, а вот плохой акустики море. Второе, не доверять отзывам в интернете. Если человек не слышал в своей жизни ничего лучше кроме всяких свенов микролабов, то любая акустика более высокой категории для него покажется суперской. Лестных отзывов о плохой акустике наверно процентов 70 в интернете. Читайте лучше негативные отзывы, повторяющиеся недостатки у разных людей уже некий аргумент.
Любая акустическая система состоит минимум из трех вещей: корпус АС, динамики, и разделительные фильтры. Думаю первые два пункта пояснения не требуют, а вот о третьем поподробней. Разделительный фильтр, это то, что разделяет сигнал с усилителя по полосам воспроизведения, низкие частоты(НЧ), средние частоты(СЧ), высокие частоты(ВЧ). За воспроизведение каждой из полос отвечает один или несколько динамиков. Очень важно понимать, что количество динамиков и количество полос разные вещи. Например следующие колонки имеют по 3 динамика, но являются двухполосными, за НЧ диапазон здесь отвечают 2 динамика.
Как я уже писал, за разделение полос отвечает фильтр, его еще называют кроссовером. Сложно поверить, но именно он отвечает за качество звучания АС. Динамики конечно вносят основную лепту, но с плохим кроссовером даже самые дорогие динамики будут играть ужасно. Конечно при выборе вы не сможете разобрать колонку и посмотреть, качественно ли сделан кроссовер, но даже при наличии такой возможности нельзя будет сказать, хорошо ли он спроектирован или плохо. Хотя например такой вот кроссовер, который я встретил в одной из бюджетных ямах, точно полная лажа.
Но тем не менее иногда можно косвенно судить о его качестве. Сейчас рассмотрим пару примеров.
На рынке есть несколько моделей, у которых НЧ динамик расположен сбоку, например
Таких моделей стоит избегать, и вот почему, не вдаваясь сильно в теорию, из-за особенностей распространения звуковых волн, басовик с боковым расположением должен играть не выше 300-400гц, иначе на суммарной амплитудно-частотной характеристике будет провал. Для того, чтобы поделить басовик на такой частоте, в кроссовере должна стоять катушка индуктивности с большим номиналом, качественная катушка с нужными параметрами стоит 3-4 тысячи, то есть 7-8 тысяч на пару колонок. Стоят ли такие катушки в акустике которая стоит например 30 000? Ответ думаю очевиден.
Примерно из-за тех же особенностей, левая колонка будет в добавок иметь провал на частотах 2-3 килогерца. Что-то типа такого. Расположение среднечастотных динамиков, если их несколько, должно быть сверху и снизу пищалки, а не только снизу.
теперь поговорим о полосах. Колонки делятся на одно- двух- трех- полосные. Есть конечно и 4-5 полосные, но цена за такие решения сильно приличная. Однополосные колонки, это колонки с одним широкополосным динамиком. Качественная акустика подобной конструкции стоит дорого, и является товаром довольно на любителя. Так что подробно остановимся на двух и трехполосном варианте.
Почему вообще в колонке делят полосы? Почему бы не доверить все одному динамику, который будет играть весь диапазон? Потому что к сожалению еще не придумали идеальный динамик. Каждый динамик хорош в своей полосе. Низкочастотный сабвуфер не заставишь играть средние частоты, а от крохотного ВЧ динамика бесполезно ждать басов. Поэтому и в колонке, чтобы перекрыть весь звуковой слышимый диапазон нужно несколько динамиков, которые играют разные частоты. Так сложилось, что наиболее резонно с точки зрения баланса цена/качество наиболее распространены двух- и трехполосные системы. В двухполосных системах за НЧ и СЧ диапазон отвечает низкочастотный динамик, а за ВЧ высокочастотный, твитер, пищалка, как его обычно называют. В трехполосной АС добавляется среднечастотный динамик, который избавляет НЧ от необходимости играть средние частоты. Дальнейшее увеличение числа полос сильно влияет на стоимость, и 4х и 5ти полосные системы стоят уже пару сотен деревянных.
Как же выбрать между двух и трехполосной конфигурацией? И тут все довольно просто с точки зрения выбора. Трехполосная АС всегда предпочтительнее двухполосной в той же ценовой категории. Опять же не вдаваясь в теорию, для качественного воспроизведения средних частот, а именно они наиболее значимые в музыке(да да, не басы чтоб бубнело, и не вч чтоб тарелочки цыкали, а именно средние частоты), нужен отдельный динамик, В двухполосных АС качественному воспроизведению средних частот мешают басы, динамик попросту не успевают отыгрывать середину, когда ему постоянно приходится трепыхаться от низкочастотной составляющей сигнала. Исключение может составить система, в которой присутствует сабвуфер, и низкочастотная составляющая отдана ему, об этом ниже. так же стоит упомянуть, что если планируется напольная система, выбирать двухполосный вариант не следует. Двухполосный полочник обычно выбиарют когда нет места или в тыловой канал ДК, использовать их в качестве напольной стереопары для музыки лично по мне расточительно.
Теперь поговорим о размере. И он как всегда и везде имеет значение, вот только не всегда в одну сторону. Больше иногда не значит лучше, а применимо к акустике даже хуже.
Начнем с низу, а точнее с басовика. И тут есть различие по кретериям выбора между двух и трехполосной АС. Начнем с двух. оптимальный размер НЧ динамика в двухполоске это 5-6 дюймов. Такой динамик обеспечит приемлемый уровень низких частот и не сильно испортит средние, выбирать двухполоску с 8ми дюймовым басовиком не следует, хоть такая акустика будет басовитее, но средние частоты в ней будут очень низкого качества. Например такие
Если для колонок планируется поддержка сабвуфера, то следует выбирать модели с 5 дюймовым динамиком, такие колонки дадут хорошую середину, а недостаток басов скомпенсирует сабвуфер. Если же сабвуфер не планируется, то следует отдать предпочтение моделям с 6-6,5 дюймовым динамиком, такой динамик обеспечит компромисс между вменяемыми НЧ и приемлимыми сч.
Теперь о трехполосках. Сейчас подавляющее большинство моделей на рынке имеют 6 дюймовый басовик или несколько. И это плохо. 6 дюймовый динамик не способен отыграть правильные глубокие басы, пусть даже их несколько. В случае трехполосной АС басовик не должен быть меньше 8 дюймов. Модели с таким басовиком чаще стоят больше, но ведь к такой акустике не нужен сабвуфер, так что выходит не дороже. Например такие колонки покупать не следует, здесь 5 дюймовые басовички. Басов от них ждать не стоит.
Перейдем к СЧ. Размер СЧ не должен быть большим, оптимальный размер это 5 дюймов. Такой размер обеспечит хорошую отзывчивость легкого динамика для воспроизведения СЧ диапазона, и не потеряет в чувствительности за счет размера. Например такие модели с 6 дюймовым СЧ, который еще к тому же скорее всего такой же как НЧ динамик, не стоит
Что касательно ВЧ динамика, то особых критериев нет, В двухполосной АС он должен быть в идеале побольше чем в трехполосной. Но больше все зависит от качества настройки кроссовера, нежели от размеров динамика.
Думаю на этом пока закончить. Можно конечно еще много чего написать, может быть будет вторая часть. А пока, если что-то непонятно отвечу в комментариях).
Трешка или двушка? — вот в чем вопрос! Для тех кто делает такой выбор…
Предполагаю, что текст следующий ниже будет актуален для FAQа т.к. данный вопрос себе задают многие начинающие и не только любители АвтоЗвука, а ошибки в трехполосных системах так делают почти все и очень часто.
*вопрос, конечно, актуален, но это в фак не попадет, ввиду многочисленных неточностей, в том числе в «аксиомах». Прошу не считать это официальным ФАК! MiX
Ниже приведу домыслы в пользу той или иной системы. Возможно они снимут со многих вопросы относительно постройки своей музыкальной системы в автомобиле.
Что лучше двух полосная система или трехполосная? Когда стоит начинать строить трехполосную систему, а когда стоит её избежать.
Для начала приведу несколько АвтоЗвуковых аксиом. Без осознания их можно вообще даже не заниматься АвтоЗвуком т.к. это АЗЫ и постулаты.
АКСИОМА №1 — любая автомобильная система должна быть подключена поканально, источник или внешний процессор должен на каждый канал выдавать необходимые задержки, устанавливать крутизну и частоту среза (внимательно читаем не только частоту, но и крутизну среза!), ну и естественно процессор или источник должен иметь расширенный хороший эквалайзер.
— например, если Вы хотите построить систему 2+ так называемую (это когда сч и вч подключены, через кросс), то занятие это глупое т.к. Вы не сможете свести в итоге СЧ и ВЧ правильно. в Данном случае лучше просто делать двухполосную систему ибо она любую 2+ будет делать (среднестатистически).
— например если у Вас нет денег на внешний процессор (из имеющихся сейчас в продаже и популярных рулящие трешку — это бит оне, алпайн 800ый (внешние процессоры) и 99ый пионер, как магнитола отдельная). Стоимость любого из них не ниже +-29 тысяч рублей (новые). Если для Вас жалко отдать таковые цены, что бы начать рулить трешку, то про неё на данный момент и забываете. иначе ничего толкового не будет.
Аксиома №2 — трехполосная система акутальна только при установки СЧ звена сверху торпеды или на её границе сверху. То есть — установленный СЧ в дверях (например штатное место БМВ многих или мерсов) — эта схема больше во вред. Место под СЧ там настолько неудачное, что от такого инсталла будет больше вреда, чем пользы. СЧ всегда должен быть установлен наверху и иметь направление ориентированое на слушателя, а не в бок.
— если Вы хотите среднечастоник запихнуть в штатное место в дверях (например теже БМВ или ряд других машин), то лучше Вам отказаться от трешки т.к. в таком исполнении вреда будет больше нежели пользы от СЧ. Установка СЧ актуальная только в районе верхней части торпедо (при направлении на слушателя) или над торпедо на стойках или в самой торпедо сверху с направлением на стекло.
— если штатное место под СЧ в самой торпедо сверху и направлено на лобовое стекло, то нужно учесть иной момент: если стекло у машины лобовое наклонено очень сильно, то можно словить большое количество переотраженки (стоячки) а вреда от этого может быть больше, чем пользы от СЧ. соответсвенно нужно всегда при установки СЧ динамика в торпеде (при направлении вверх) учитывать тот момент, что желательно СЧ ещё немного и довернуть на слушателя, что бы избежать стоячек и прочего гемороя (там и без стоячек может хватить гемороя).
Аксиома №3 — СЧ динамик должен быть непременно диффузорным и желательно с большим диаметром диффузора (10см в некоторых случаях если очень хочется, то можно и 7см). Почему не купол? Купол не позволит раскрыть настоящий потенциал трехполосной системы т.к. не позволит мид загрузить чисто НЧ звеном, мало того частота среза при купольном среднике всегда будет находиться на «неудобной» частоте в районе 600-1200 герц, где находятся самые важные «герцы», которые «рвать» разными динамиками не оптимально. В любом случае грамотная система с купольным СЧ будет лучше аналогичной двухполосной, но опять же полноценной трехполосной системой я такую бы не назвал т.к. смысл в трехполоску я закладываю другой (полный «ВЫЖИМ» всего возможного).
— вывод:
в трехполосной система лучше всего применять 10 см средники диффузорного типа. 7 см средник пусть и будет играть не на столько низко, как 10 см, но тем не менее по прежнему будет актуальным хоть и меньше. Купольные СЧ — это уже некий экстрим, где по большому счету под большой вопрос ставится тот момент на сколько вообще купольный средник актуален в системе. На мой взгляд проще построить в эти же деньги двухполсоку и она таковую трешку будет делать. Для чего тогда нужны купольные СЧ? На мой взгляд не нужны. Хотя некоторые из таковых СЧ можно применять, как ширики (широкополсные динамики в составе опять же двух полсоной системы). Ещё купольник может быть актуален в том члучае, когда трех полосную систему безумно хочется (хоть в голову стреляй), а место под более большие по размерам СЧ нету.
Аксиома №4 — трешка собранная и настроенная прямыми руками ВСЕГДА лучше двушки. Двушку конечно настроить гораздо легче, но при правильной настойке и того и другого трехполоска всегда будет в приоритете с диким отрывом. Даже более бюджетная трехполоска будет играть серьезнее и лучше гораздо более дорогой двухполосной системы.
вывод:
трехполосная система актуальна только в том случае если Вы уже полностью освоили двухполсоную систему. Разобрались с тем, как работают задержки, что такое фазы и т.д. и т.п. Если у Вас мало опыта, то трехполосная система только ОТОБЪЁТ у Вас дальнейшее желание заниматься АвтоЗвуком т.к. грамотно её построить будет гораздо сложнее двух полосной. Трешка НЕ ДЛЯ НОВИЧКОВ! Никогда не стоит с неё начинать! Если у Вас нету в гараже нескольких кубков по SQ на соревнованиях, то Вы близко не справитесь с трешкой (очень утрировано сказал конечно). Конечно можете обратится по найстройке к «старшим» товарищям если они у Вас в городе будут иметься. Трешка лучше, но только в УМЕЛЫХ опытных руках. В других случаях — трешка ужасна (ну тож немног утрировано).
Аксимома №5 — для чего нужна трешка? а) — разгрутить нагрузку на каждый динамик в системе, чем уже диапазон воспроизводимых частот играет тот или иной динамик, тем лучше он это делает. б) — поднять игровую сцену и выстроить её ещё точнее, за счет расположения СЧ звена в более оптимальном «вертикальном» пространстве.
вывод:
при выборе трехполосной системы более аккуратно выбирайте НЧ и ВЧ звено. Все думают только о СЧ (т.к. на него ложиться основная нагрузка) и это абсолютно не верно или верно на половину. Смысл трешки выжать максимум из всего: низов, середины, верхов. Поэтому при выборе НЧ звена для трехполосной системы стоит искать очень БАСОВЫЕ динамики, а твитеры наоборот играющие хорошо вверх иначе один из плюсов трехполосной системы Вы же собственноручно испепелите.
Аксиома №6. СЧ размером в 10 см требуют в среднем объём 0,8-1,5 литра. СЧ в 7 см +- 500 грамм. Играть в НИКУДА данные динамики не могут или делают это заметно ХУЖЕ. Тем более данные динамики не могут играть на 1 общий объём с НЧ к примеру.
вывод:
— есть ли в торпедо под динамиком место под объём под этот динамик? в среднем 10 см средник требует объёма 0,8-1,5 литра. Зачастую в некоторых авто прикрутить в штатное место СЧ динамик можно, а создать под него там нужным объём — нельзя! Вреда от такого СЧ будет больше, чем пользы.
— Если Вы хотите устанвоить СЧ на стойку, то сразу обратите внимание на размеры самой стойки. Объём минимальный в 800 грамм на СЧ 10см средник на узкой стойке может смотреться настолько УБОГО, что любой даже качественный в итоге звук не компенсирует убогий вид всей конструкции. При установке СЧ на стойку обратите внимание, что стойка должна быть широкой и итоговый внешний вид будет не ущербным (конечно можно попробовать найти компромис и поискать 7 см средник диффузорный, таковой будет требовать +-500 грамм объёма и такая «сиська» может выглядеть оптимальнее, хотя более приятный размер СЧ 10 см.) Но на стойке например ВАЗ 2109 даже 400 грамм объёма будет смотреться УБОГО и хороший звук того уже не будет стоить (кроме совсем экстремалов).
ПОДВЕДЯ итоги
Забыть про трехполоску, как про страшный сон стоит если:
Вы не обладаете достаточным бюджетом, что бы осилить процессоры позволяющие рулить трехполсные системы, а так же дополнительные затраты вызванные с СЧ звеном. Трехполосная система — это изначально уже ДОРОГО и СЛОЖНО.
Вы не имеете достаточных навыков настройки двухполосных систем и воообще только начинаете заниматься АвтоЗвуком, а в случае «ЧП» Вы не сможете в городе у себя найти нужного специалиста, который подскажет, что к чему. Причем навык и понимание АвтоЗвука должно быть высоким и находиться на урове не ниже «соревнвоательного».
Вы не имеете в машине места куда можно установить среднечастотник грамотно и при этом не превращая машину в нечто убого страшно колхозное. УВЫ, но трехполосную систему в некоторые автомобили нельзя установить в ПРИНЦИПЕ «не убивая» дизайн интерьера.
P.S.
Сразу предупреждаю, что с моими аксиомами СПОРИТЬ бесполезно, на то они и аксиомы. Тем не менее я подразумеваю, что народ начнет их «опротестовать» тогда такие сообщения во избежания ФЛУДа я буду стирать! НО… в случае если одну и туже АКСИОМУ будут опровергать много, позднее я её возьму и разберу в отдельном ПОСТЕ, где по поводу этой аксиомы можно будет всем пофлудить вдоволь. Это будет и удобно и правильно и главное никого не обидит т.к. выскажутся ВСЕ. Так что обижаться за что-то мною потертое не стоит т.к. это потертое всплывет в следующих постах и про Ваше мнение и вопросы я не забуду и не проигнорирую.
всё это актуально для систем SQ то есть для звука качественного внутри авто. В случае если речь идет о оручке (эстрадке и т.д.) для озвучивания в первую очередь пространства вне авто данные все правила естественно не актуальны.
P.S.3 для самых одаренных!
Все ваши возражения и полный разбор полета по этим вопросам будет в следующем посте или одном из, где я более подробно и более сложным техническим языком разжую Ваши возражения по поводу аксиом. Об этом я написал ВЫШЕ, но увы ряд совсем умных товарищей (кстати у которых с физикой вообще не лады — об этом тоже потом подробнее с указанием, где именно не лады, как в прочем и с головой не всегда лады) почему-то стали писать срочно и отдельным постом данные вопросы. Прошу господ этих успокоить свои шизофренические настроения навеянные отвратительной погодой и дождаться отдельного поста касающегося Ваших вопросов и возражений. Тем более им не стоит голословно кричать о том, что вещи написанные в учебниках по АвтоЗвуку и учебниках по физике являются БРЕДом. Скажем так мой пост на них и построен. Более технически сложно будет на след. неделе. В очередной раз прошу подождать и проявить милосердие.
Ну особо большим любителям пофлудить — предлагаю на обозрение отдельное видео. Скажем так являясь поклонником творчества Филиппа тем приятней мне будет согласится с данным его видео.
PS4 грамотное замечание от C5D
действительно много динамиков СЧ для которых оптимален объём больше нежели полтора литра. Таковые есть — УВЫ я об этом вначале не написал, но был поправлен. Соответственно при выборе СЧ динамика всегда нужно утонять какой литраж ему оптимален, что опять же усложняет процесс трешки.
Акустические системы: типы динамиков (часть 3)
Сохранить и прочитать потом —
В прошлый раз мы разобрались, по крайней мере, в общих чертах, в конструкции динамика. Основные ее элементы — общие для всех типов динамиков, но главное, как всегда, кроется в различиях. О них и стоит рассказать подробнее.
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.
Твитер
Понятно, что, если трудно воспроизвести весь диапазон одним излучателем, есть смысл разделить этот диапазон на несколько частот, в каждой из которых будет работать отдельный динамик. За верхние частоты в этом случае отвечает твитер (пищалка).
Этот динамик должен иметь диффузор (мембрану) небольшой площади, но достаточно жесткий и максимально легкий, ведь полоса излучения твитера, в большинстве случаев, не ниже 1,5 кГц. Среди динамиков наибольшее распространение получил купольный твитер. В нем центральное тело диффузора или элемент, который в полноразмерном динамике называется пылезащитным колпачком, занимает практически всю площадь излучающей поверхности.
Твитер колонки Apple HomePod
Мембрану купольного твитера чаще всего делают из ткани с пропиткой, повышающей ее жесткость. Применяют и более жесткие материалы, лучшим из которых по праву считается бериллий.
Важный параметр твитера — это частота его собственного резонанса. Разработчики стремятся к тому, чтобы она находилась ниже полосы его воспроизведения. В этом случае пищалка звучит максимально точно. Дело в том, что на частотах, близких к резонансу, комплекс усилитель-динамик начинает работать некорректно, «идет в разнос», и система становится плохо управляемой.
Результат — искажения, причем в той частотной области, в которой наш слух к ним особенно чувствителен. Выход оказался прост: кроссовер — устройство, ограничивающее частотный диапазон работы твитера, «обрезает» частоты его собственного резонанса, расположенные ниже рабочего диапазона твитера, который начинается, как правило, от 2–3 кГц.
Твитер с алмазной мембраной Seas Excel E0100-04
Второе требование к твитеру — повышенная верхняя граничная частота воспроизведения. В оптимальном случае она должна превосходить верхний частотный порог слышимого диапазона, т.е. быть выше 20 кГц. Казалось бы, зачем выше, если на этих частотах мы уже не слышим ничего?
Расширенный вверх предел частотного диапазона позволяет твитеру воспроизводить так называемые верхние гармоники, формируя максимально точное звучание высоких частот. До какого предела должен иметь возможность работать твитер — а зачастую высказываются мнения о величинах в 40, а то и в 60 кГц — вопрос, являющийся предметом дискуссий.
Названные два требования к конструкции твитера являются взаимоисключающими. Для понижения резонанса необходимо делать мембрану большего размера и веса, а для повышения верхней границы АЧХ — наоборот. Выход — максимальное соотношение жесткости и массы мембраны твитера, за которое и идет технологическая борьба.
Среднечастотный динамик
Динамик, который играет средние частоты (его еще иногда называют мидренч или, правильнее, мидрейндж — этот термин, от английского midrange speaker, пришел из автозвука), обычно наиболее близок по конструкции к классическому динамику. Важно, что этот динамик воспроизводит именно тот диапазон частот, в котором располагается человеческий голос и на котором наш слух особенно чувствителен к искажениям.
Пример поведения динамика, замеры получены лазерным интерферометром
Ахиллесовой пятой среднечастотника является эффект появления специфических деформаций диффузора — так называемой изгибной волны, когда периферическая область диффузора не успевает за движениями центральной зоны, где крепится голосовая катушка. То есть разные зоны диффузора (кстати, расположенные, как правило, пятнами, а не концентрически, как следовало бы из логики процесса) колеблются не синфазно — одни участки отстают от других.
Звучание становится «рыхлым», неточным. Значит, диффузор должен быть максимально жестким. Если решать проблему в лоб — получим действительно жесткий диффузор, который будет весить так много, что не сможет звучать. Поэтому, как и в твитере, и в широкополоснике, в конструкции диффузора заложен сложнейший компромисс — между жесткостью и легкостью.
Среднечастотный драйвер Morel SCM 634 с карбоновым диффузором
Для колонок высокого класса конструкция диффузоров — важнейший момент. В экзотических вариантах среднечастотники (так же, как и твитеры, но гораздо реже) получают диффузор из бериллия. Но гораздо чаще в среднечастотниках можно видеть диффузоры из композитных материалов на базе углеволокна, стекловолокна, кевлара, древесного волокна или классической целлюлозы.
НЧ-драйвер
Низкочастотный динамик часто еще называют вуфером. Для практически любого класса акустических систем вуфер, естественно, является самым большим по площади излучателем. Для низкочастотника предпочтительным является полностью поршневой режим работы, когда диффузор движется возвратно-поступательно, как единое целое.
Здесь проблема решается еще более радикально, чем в случае со среднечастотным драйвером. Диффузор делают максимально жестким, даже за счет его утяжеления. Дело в том, что на низких частотах наш слух наименее чувствителен к искажениям. И в случае, когда для диффузора вуфера прежде всего важна амплитуда колебаний, ради жесткости идут на увеличение веса.
24-дюймовый басовый динамик в сабвуфере Pro Audio Technology
Масса подвижной системы многих крупных сабвуферных динамиков может достигать 200 г и более. Диффузоры в некоторых случаях получают пространственную конструкцию наподобие самолетного крыла из многослойного композита с заполнением внутренних полостей легкими ячеистыми или сотовыми структурами.
Для аудиофильских систем массу диффузора низкочастотного драйвера по-прежнему стараются минимизировать, поскольку натренированный слух не любит низкочастотных искажений, равно как и всех остальных.
Причем амплитуда колебаний у вуферов — самая большая среди всех перечисленных динамиков. Для этого они оснащаются так называемой длинноходовой (удлиненной) голосовой катушкой. Внешний подвес делается из резины. Все это позволяет диффузору иметь очень большую экскурсию — так называют смещение диффузора от центральной точки.
18-дюймовый басовый вуфер JBL
Особенно ярко «порода» низкочастотного динамика проявляется в драйверах, которые устанавливаются в сабвуферы. Это тяжелое, мощное устройство диаметром от 8 до 15 дюймов (наиболее часто применяемый в пользовательской АС диапазон размеров). Они имеют очень мощные магнитные системы и, в связи с этим, немалый общий вес. При этом в низкочастотных драйверах, работающих от мощных полупроводниковых усилителей, часто устанавливаются катушки минимального сопротивления — 2, а то и 1 Ом.
Коаксиальные драйверы
В двух- трехполосной колонке твитер, среднечастотник и низкочастотный динамик устанавливаются отдельно, то есть, они разнесены в пространстве. Это является серьезным недостатком. Наш слух, который легко определяет направление на источник звука, бывает обманут тем, что средние частоты и высокие частоты поступают практически из разных точек.
Направление на низкочастотный излучатель определить труднее, но тем не менее его удаленность также вносит свою лепту. В результате, такая геометрия колонки ухудшает восприятие стереообраза.
В первый раз, когда ИллСиб перешли от «вы как та девочка» к «вы — та девочка», ариекаи заметно вздрогнули. Эта до странности аппетитная ложь «вы есть» родилась из ставшей уже привычной для них правды «вы похожи». А за ней и противоположное утверждение о том, что их враги также похожи на меня, как они сами. Мы показали им, как легко их собственные аргументы превращают в лжецов их самих.
Строение коаксиального драйвера KEF UniQ
Широкополосный динамик, о котором написано выше, просто в силу физики процесса имеет ограничения как по максимальной мощности, так и по частотному диапазону. Кроме того, для широкополосного динамика неизбежна высокая неравномерность АЧХ (выше 10–20 дБ), которую практически невозможно, да и нет смысла компенсировать электроникой либо акустическим оформлением.
Выходом из этой ситуации стал коаксиальный драйвер. На первый взгляд, такой совмещенный динамик выглядит достаточно просто. В двухполосном варианте твитер расположен в центре низкочастотного динамика — традиционные размеры пищалок вполне для этого подходят. Но с инженерной точки зрения такая конфигурация резко затрудняет разработку (расчет) и изготовление подобной системы.
Коаксиальный динамик TAD CST
И это отражается на ее стоимости. Есть варианты, которые позволяют упростить конструкцию: например, размещение твитера перед низкочастотным диффузором на специальном креплении. И все-таки именно «полновесные» коаксиальные системы создают наиболее точный стереоэффект. Поэтому во все времена разные разработчики и компании выпускали коаксиальные драйверы, которые присутствовали в составе их топовых систем.
Специализированные динамики
Воспроизведение звука в условиях, отличных от комнатных, требует применения динамиков, учитывающих эту специфику в свей конструкции. Динамики ландшафтного, шахтного, морского применения должны выдерживать повышенное содержание пыли, способной проникать в магнитный зазор, длительное солнечное излучение, повышенную влажность, воздействие морской соли и других негативных факторов. Для этого в конструкцию вносится серьезные изменения: выбираются материалы, защищаются уязвимые элементы.
Динамики наушников
Для наушников прежде всего пришлось разработать миниатюрные динамики: калибром от 6 до 12 мм для внутриканальных и до 50–60 мм максимум — для накладных моделей. В подавляющем большинстве случаев это широкополосные драйверы. Малый размер облегчает им задачу воспроизведения полного диапазона.
С другой стороны, производство осложняется именно минимальными размерами. Чаще всего диффузор такого динамика сделан из синтетического материала, хотя целлюлоза и другие натуральные волокнистые материалы тоже могут присутствовать. Ввиду требований компактности и низкого веса именно в наушниках наиболее часто используются неодимовые магниты, благодаря которым динамики могут демонстрировать высокую чувствительность — до 120 дБ и выше.
Динамик наушников Apple EarPods
Специфика применения требует, чтобы динамики наушников имели повышенное сопротивление. И если звуковые катушки динамиков акустических систем имеют сопротивление от 2 до 16 Ом (чаще всего от 4 до 8), то динамики наушников имеют сопротивление не ниже 16 Ом, а максимальное значение может достигать 600–800 Ом для профессиональных моделей.
В отдельных моделях наушников, даже внутриканальных, могут использоваться раздельные динамики для разных полос частот — но это редкий случай. Чаще встречается совместное применение излучателей разных типов — динамических и арматурных.