Ce putere ar trebui să folosesc pentru difuzorul midrange? Difuzoare tweeter de înaltă frecvență: puteți gestiona chiar și cele mai înalte note

Un amplificator și un difuzor sunt verigi în același lanț; pur și simplu unul nu poate funcționa fără celălalt. În ultimul număr am examinat în detaliu întrebarea: „Ce putere ar trebui să aibă amplificatorul?” și acum să încercăm să răspundem celui de-al doilea: „Ce putere ar trebui să aibă difuzorul?” Răspunsul la această întrebare a fost dat parțial în materialul anterior, deoarece, așa cum am menționat mai sus, este imposibil să luăm în considerare unul fără celălalt, dar o serie de detalii au rămas neatinse și, așa cum am promis, de data aceasta le vom analiza în mai multe detalii. detaliu.

TIPURI DE PUTERE

Mulți producători de difuzoare pentru automobile folosesc metode nestandard de măsurare a puterii, care, apropo, nu sunt întotdeauna mai atractive decât cele acceptate în general pentru echipamentele de uz casnic - este doar mai convenabil pentru ei. Cu toate acestea, majoritatea folosesc parametri standardizați, printre care de obicei ne interesează trei: puterea nominală (RMS), puterea maximă și puterea de vârf. Principalul dintre acești parametri este puterea nominală și la asta ne vom referi în viitor când spunem pur și simplu „putere”. Raportul numeric este următorul: maximul este de obicei de 2 ori mai mare decât puterea nominală, iar vârful este de 3-4 ori mai mare. Această regulă nu poate fi numită strictă: există unele modele a căror putere maximă este doar puțin mai mare decât cea nominală.

Oricum ar fi, deoarece puterea nominală este cea mai mică dintre cele de mai sus, un număr de producători folosesc un mic truc: pe ambalaj și pe prima pagină a instrucțiunilor, cifrele de putere nerezonabil de mari sunt date în număr mare, fără a indica tipul acesteia. , iar adevărul poate fi stabilit doar prin găsirea parametrilor tehnici în document , sau prin privirea în spatele difuzorului, sau căutând vreo inscripție discretă pe ambalaj. Nu te lăsa în fața acestui truc.

Deci, puterea nominală este tocmai cea în care puteți asculta muzică pe aceste boxe pentru o lungă perioadă de timp, fără teama de distorsiuni neliniare și, cu atât mai mult, de defectarea difuzoarelor.

CE ESTE MAI IMPORTANT – PUTEREA SAU SENSIBILITATEA?

În ultimul articol am observat că dublarea puterii crește nivelul presiunii sonore cu 3 dB. Adică, un difuzor cu putere redusă, dar sensibilitate ridicată este capabil să dezvolte aceeași presiune a sunetului (același volum al sunetului) ca un cap mai puternic, dar mai puțin sensibil. Prin urmare, dacă trebuie să alegeți între două difuzoare de calitate egală a sunetului, dintre care una este mai sensibilă, dar mai puțin puternică decât a doua, atunci este mai bine să o alegeți pe prima. De ce să plătiți prea mult pentru puterea amplificatorului, dacă chiar și cu unul de putere redusă veți obține același volum?

Apropo, din cauza anumitor circumstanțe (de exemplu, caracteristicile amplificatoarelor cu tranzistori), difuzoarele cu adevărat foarte sensibile pentru sectorul auto nu sunt practic produse. Dar în cadrul fiecărei clase pot fi găsite discrepanțe semnificative de sensibilitate, iar aceasta este sursa a tot felul de speculații: testele noastre confirmă extrem de rar corespondența dintre valorile declarate și cele reale, așa că vă sfătuim să plătiți atenție la „premiile noastre speciale”, și nu la cifrele date.

Uneori dai peste difuzoare cu sensibilitate redusă, dar cu o putere nominală foarte mare, care la putere redusă redă nu doar liniștit, ci și cu o calitate mai proastă, dar dacă „răscesești butonul” bine, sunetul devine optim. Această opțiune poate fi recomandată celor care ascultă de cele mai multe ori doar muzică tare și sunt gata să achiziționeze un amplificator cu o putere de cel puțin o sută de wați pe canal.

Mărește semnificativ volumul sunetului și reduce rezistența difuzorului la 3 și chiar la 2 ohmi - recent apar tot mai multe astfel de modele. Singura împrejurare. Ceea ce trebuie luat în considerare este că amplificatorul trebuie să facă față bine unei astfel de sarcini. Nu recomandăm categoric conectarea difuzoarelor de 2-3 ohmi direct la amplificatorul încorporat al unui radio auto sau al unui receptor CD - chiar dacă acest lucru funcționează, va fi un test sever pentru unitatea principală și, cel mai probabil, va eșua în cele din urmă .

Raportul dintre puterea difuzorului și puterea amplificatorului

În principiu, nu este nimic greșit dacă RMS-ul amplificatorului este mai mic decât cel al difuzoarelor, dar în acest caz trebuie să manevrezi și mai atent controlul sensibilității. Paradoxul este că un amplificator mai puțin puternic, atunci când începe să se supraîncarce, are mai multe șanse să-ți ardă difuzoarele decât un amplificator mai puternic! Totul este vorba despre un fenomen numit „cliping” - adică. funcționare în modul de limitare, când amplificatorul produce un semnal foarte distorsionat cu un conținut mare de armonici superioare. Din acest motiv, tweeterele se ard cel mai adesea în difuzoare. Apropo, în unitățile principale nu există regulatoare de sensibilitate în principiu, așa că trebuie doar să determinați o dată după ureche începutul apariției distorsiunii atunci când volumul crește și apoi să nu rotiți niciodată butonul de reglare mai departe de acest nivel.

DIBUZOARE PENTRU GAMA DE PUTERE ȘI FRECVENȚĂ

Un alt motiv pentru eșecul difuzoarelor, în special a celor care reproduc intervalele joase/medie, este ignorarea intervalului de frecvență pe care îl reproduc de fapt. Mulți producători indică o gamă extinsă de frecvență a difuzoarelor lor pentru a atrage cumpărători. De exemplu, pentru un difuzor coaxial cu o dimensiune standard de 10 cm și o putere de 30 W, intervalul de frecvență este de 50 - 20.000 Hz. Nu valoarea superioară este confuză, ci cea inferioară. Dacă puneți un semnal de 50 Hz la nivelul de putere declarat în acest difuzor, nu numai că nu veți auzi 50 Hz, dar puteți distruge cu ușurință difuzorul. Acest lucru se întâmplă adesea atunci când, fiind duși de diverse scheme de ridicare a basului, ei uită că difuzorul pur și simplu nu este capabil să reproducă registrul inferior. Rezultatul este un con rupt al difuzorului woofer/midrange. Pentru a preveni acest lucru, gama de frecvențe reproduse de difuzor ar trebui limitată folosind cel puțin un filtru trece-înalt de ordinul doi. Frecvența de tăiere setată a filtrului depinde de dimensiunea difuzorului. Deci, practica arată că pentru capete de 10 cm ar trebui să fie de aproximativ 100 Hz, pentru capete de 13 cm - 80 Hz și pentru capete de 16 cm - 60 Hz. Orice lucru de mai jos ar trebui să fie reprodus de subwoofer. Mai mult, prin limitarea gamei de frecvențe inferioare a semnalelor reproduse de difuzoarele LF/MF, veți simți imediat o ieșire mai bună în restul gamei, funcționarea lor mai vioaie și mai puternică. Difuzoare care pot funcționa bine fără un filtru de lățime de bandă redusă există, dar sunt minoritare.

Regula generală este următoarea: cu cât intervalul de frecvență trimis la difuzor sau la un cap separat este mai restrâns, cu atât poate rezista mai multă putere. De exemplu, pentru multe difuzoare individuale de înaltă frecvență, sunt date simultan mai multe valori de putere, în funcție de frecvența de tăiere a filtrului de trecere înaltă: dacă difuzorul funcționează începând de la 2000 Hz, aceasta este o putere, dacă de la 5000, valoarea puterii este mult mai mare. Același lucru este valabil și pentru difuzoarele medii, capetele bas/midrange și subwooferele - singura diferență este că pot varia simultan două limite ale intervalului de frecvență reprodus: superior și inferior.

Relațiile tipice dintre puterea HF, MF, LF/MF și a capetelor de subwoofer sunt aceleași ca și pentru amplificatoare; acestea au fost discutate în ultimul număr.

SUBWOOFER-ELE ȘI PARAMETRII LOR

Separat, ar trebui să luăm în considerare o clasă specială de difuzoare - subwoofere. Acest tip de difuzoare a devenit recent parte a sistemelor audio auto, dar datorită faptului că vă permite să reproduceți bass mai profund, a devenit foarte popular printre pasionații de mașini. Cu toate acestea, un subwoofer auto este foarte diferit de un subwoofer de acasă. Deci, dacă pentru echipamentele de acasă puterea unui subwoofer de 300 W este considerată „deasupra acoperișului”, atunci pentru o mașină este un parametru mediu, normal. De ce asemenea putere? Să ne amintim că un subwoofer dintr-o mașină ar trebui să „stripe” zgomotul de la drum, dar acasă nu este nevoie de o astfel de nevoie. În plus, designul wooferelor auto are propriile sale caracteristici. Pentru a obține un bas profund în volume mici, producătorii fac o serie de sacrificii, dintre care principalul este reducerea sensibilității. Pentru a obține un volum suficient cu o sensibilitate scăzută, trebuie să furnizați o putere sonoră ridicată. Crearea unui amplificator auto puternic nu este, de asemenea, o sarcină ușoară, așa că recent designul unui subwoofer cu două înfășurări separate de bobină a devenit popular, iar unii producători merg chiar mai departe, instalând până la 4 înfășurări de bobină. O astfel de soluție oferă o mai mare flexibilitate atunci când selectați rezistența optimă pentru un anumit amplificator - pentru a spune simplu, vă permite să „strângeți” wați maximi din el. Rezistența necesară se obține prin conectarea corespunzătoare a înfășurărilor (serie, paralelă, paralel-serie). Adevărat, puterea, rezistența și numărul de înfășurări nu afectează muzicalitatea subwooferului. Chiar și un subwoofer cu putere redusă, dar construit corespunzător, poate depăși omologul său monstruos SPL în calitatea sunetului. Deși pentru a crea presiunea sonoră necesară veți avea nevoie de cel puțin două subwoofere de putere redusă. În funcție de sarcina la îndemână sau de orientarea pe gen a difuzoarelor, puterea nominală a subwooferului este aleasă să fie de 2-4 ori mai mare decât puterea difuzoarelor full-range. Cu cât este mai mare puterea sa, cu atât mai bine, pentru că îl poți face întotdeauna să cânte mai silențios, dar mai tare – nu. Dar, în același timp, este necesar să țineți cont de capacitățile reale ale rețelei de bord a mașinii dvs. (și portofelul, desigur).

În plus, tipul de design acustic al subwooferului este de mare importanță. În special, rezerva de putere suplimentară pentru cea mai proastă opțiune în ceea ce privește ieșirea este deosebit de binevenită - un ecran acustic nesfârșit; difuzorul redă la un volum mare, de exemplu, în portbagaj. Modelele cu carcasă închisă au sensibilitate mai mare, dar sunt și scăzute, iar cele mai bune din punct de vedere al ieșirii sunt modelele cu bass reflex, mai ales într-o carcasă de tip bandpass.

CE SE ÎNTÂMPLĂ CÂND NUMĂRUL DE CAPEȚI CREȘTE

Există adesea instalații cu capete LF/MF duble sau triple și există o mulțime de opțiuni cu două subwoofere. Ce face asta și de ce este nevoie? Prin dublarea capetelor, crești nivelul presiunii sonore cu cel puțin 3 dB, asta echivalează cu dublarea puterii, cu condiția ca și puterea electrică furnizată acestora de la amplificator să se dubleze. Dacă două capete primesc aceeași putere de la amplificator ca unul, atunci nivelul presiunii sonore se va schimba puțin. În acest caz, nu câștigăm nimic din punct de vedere al puterii, dar aria de radiație crescută de la difuzoare va da bas mai profund. Totuși, acest efect depinde de distanța la care sunt separate capetele și va apărea la frecvențe pentru care această distanță este proporțională cu lungimea de undă sau o depășește. Cei interesați de detalii sunt trimiși la cartea „Difuzare și electroacustică” editată de Yu.A. Kovalgin, publicat la editura „Radio and Communications” în 1999. Acolo, la pagina 224, se discută problema eficienței difuzoarelor, care includ mai multe capete de același tip. În acustică, astfel de difuzoare sunt de obicei numite difuzoare. Sunt folosite pentru a crește directivitatea și a crește eficiența sistemelor de difuzoare.

Tocmai din cauza îmbunătățirii răspunsului la bas, capetele duale sunt folosite numai pentru capete bas/midrange sau subwoofer. Există și opțiuni pentru tweetere duale, dar acestea sunt rare și au alte sarcini, de exemplu, reducerea directivității difuzoarelor la frecvențe înalte. În multe cazuri, utilizarea a două capete LF poate rezolva probleme complexe - în special, două capete de 12 inchi sunt mai ușor de acomodat decât unul de 15 inchi. Cu toate acestea, merită luat în considerare faptul că costul a două capete va fi net mai mare decât unul din aceeași serie, dar de o dimensiune standard mai mare.

TIPURI DE PUTERE A SISTEMELOR DE BOXARE

Nominal– valoarea medie pătrată a puterii electrice limitată de un anumit nivel de distorsiune neliniară.

Sinus maxim– puterea unui semnal sinusoidal continuu într-un interval de frecvență dat, la care difuzorul poate funcționa mult timp fără deteriorare mecanică și termică.

Zgomot maxim– puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat, pe care difuzorul îl poate rezista mult timp fără deteriorare termică și mecanică.

Vârf– puterea maximă de scurtă durată pe care o pot rezista difuzoarele fără a le deteriora atunci când li se aplică un semnal special de zgomot pentru o perioadă scurtă de timp (de obicei 1 s). Testele se repetă de 60 de ori cu un interval de 1 minut.

Maxim pe termen lung - puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat pe care difuzorul îl poate rezista fără deteriorare mecanică ireversibilă timp de 1 minut. Testele se repetă de 10 ori cu un interval de 2 minute.

Material furnizat de revista Car&Music, Nr. 12/2003. Rubrica „Sfaturi utile”, text: Edouard Seguin

Când creați un sistem audio de înaltă calitate într-o mașină, trebuie avut grijă să reproduceți toate frecvențele din gama audio. Acest lucru se realizează prin utilizarea diferitelor tipuri de difuzoare: frecvență joasă, frecvență medie și frecvență înaltă. Aici vom vorbi despre partea de înaltă frecvență a sistemului audio - difuzoarele, care sunt adesea numite tweetere sau „tweetere”.

Scopul capetelor de înaltă frecvență („tweetere”)

Este imposibil să construiți un sistem audio auto de înaltă calitate bazat pe două difuzoare - datorită caracteristicilor de design, un cap de difuzor nu poate reproduce toate frecvențele din gama audio (de la 20 la 20.000 Hz) simultan. Partea de înaltă frecvență a gamei suferă în special: difuzoarele reproduc bine frecvențele joase și medii, dar frecvențele înalte se pierd - acest lucru duce la o scădere generală a calității redării, scena muzicală devine „eterică”, iar ascultarea compozițiilor muzicale. pur și simplu nu este plăcut. Cum se rezolvă această problemă?

Există o soluție - trebuie să aveți încredere în reproducerea frecvențelor înalte la difuzoare speciale de înaltă frecvență. Astfel de difuzoare sunt numite „tweetere” sau tweetere, ceea ce reflectă bine esența lor.

De obicei, tweeterele pentru sisteme audio auto sunt realizate sub formă de difuzoare compacte (literal trei până la cinci centimetri în diametru), care pot fi amplasate convenabil pe panoul frontal sau pe stâlpii din față. De asemenea, difuzoarele de înaltă frecvență fac parte din sistemele de difuzoare coaxiale, dar ele nu diferă fundamental de tweeterele vândute separat.

Tipuri și principiu de funcționare a capetelor HF

Reproducerea frecvențelor înalte are propriile sale caracteristici, așa că astăzi există o mare varietate de „tweetere” și foarte des în designul lor sunt folosite soluții care practic nu sunt folosite în medii și, mai ales, în woofer-uri. Motivul pentru aceasta nu este greu de înțeles.

În mod convențional, intervalul de înaltă frecvență începe cu frecvențe de 3-5 kHz, iar la 4 kHz lungimea de undă este de aproximativ 8,5 cm, iar la frecvența maximă accesibilă auzului uman (20 kHz) lungimea de undă este chiar de 1,7 cm. Pentru a reproduce astfel de frecvențe, dispozitivul emițător al difuzorului trebuie să aibă dimensiuni mici și, în același timp, să aibă o inerție foarte mică (adică să fie foarte ușor) - doar așa se poate face ca acest dispozitiv să oscileze cu o frecvență de unități și zeci de kiloherți.

Deci, indiferent de tip și dispozitiv, toate capetele HF au dimensiuni mici (de obicei 1-2 inci, adică nu mai mult de 5 cm) și greutate redusă.

Tweeterele pot fi construite pe diferite principii; vin în următoarele tipuri:

• Dinamic (electrodinamice, difuzoare convenționale);
• Piezoelectric (sunetul este emis de un element piezoelectric căruia i se aplică un curent de frecvență audio);
• Condensator (sunetul este emis de una dintre plăcile condensatorului; pentru a funcționa, placa trebuie alimentată cu curent continuu de înaltă tensiune, astfel încât acest tip de tweeter nu este folosit la mașini);
• Electret (la fel ca un tweeter cu condensator, dar placa este deja încărcată, deci nu necesită o sursă DC);
• Bandă (sunetul este emis de o bandă metalică ondulată plasată între doi magneți);
• Izodinamic (sunetul este emis de o membrană cu piste conductoare metalizate, plasate între două plăci perforate cu șiruri de magneți subțiri - un astfel de „sandwich” emite sunet în ambele direcții);
• Ortodinamic (la fel ca izodinamic, dar membrana, plăcile și magneții sunt rotunde; acum astfel de tweetere sunt destul de populare în unele cercuri de pasionați de audio auto).

Astăzi, cele mai răspândite sunt „tweeterele” de tip electrodinamic, adică difuzoarele obișnuite, dar doar de dimensiuni mici și cu un design special. Alte tipuri de tweetere din sistemele audio auto găsesc o utilizare foarte limitată, așa că vom vorbi aici în mod special despre capete de tip electrodinamic.

Dispozitiv tweeter

Baza capului HF este o bobină cu un conductor plasat în spațiul dintre magnetul inel și miez. Bobina este conectată rigid la un dispozitiv care emite sunet - o membrană, care are de obicei o formă emisferică (dom). Când un curent de frecvență audio este aplicat bobinei, în jurul acesteia apare un câmp magnetic, care interacționează cu câmpul magnetic al magnetului și, prin urmare, începe să se miște de-a lungul miezului în timp odată cu schimbarea curentului - așa este sunetul care este emisă de membrană apare.

Forma de cupolă a membranei se datorează faptului că undele sonore de înaltă frecvență au o direcționalitate ascuțită, iar membrana emisferică vă permite să extindeți unghiul de propagare a sunetului. Adesea, în capetele HF, pentru a extinde modelul de radiație, în fața membranei este instalat un con special - un divizor.

Membranele tweeterelor moderne pot fi realizate din următoarele materiale:

• Hârtie (cea mai ieftină opțiune, nu este folosită des);
• Mătase (cea mai bună opțiune în ceea ce privește prețul și calitatea, astăzi va deveni cea mai răspândită; mătasea este impregnată cu o compoziție specială care crește rigiditatea domului);
• Aluminiu, titan (membranele metalice subțiri oferă calitate înaltă, dar sunt și scumpe și au o serie de dezavantaje care pot fi transformate în avantaje doar cu construcția profesională a unui sistem audio).

În ceea ce privește magneții, aceștia sunt cel mai adesea din neodim puternic, deși tweeterele simple din gama de prețuri mai mici au cei mai simpli magneți.

În cele din urmă, observăm că acum sunt comune două tipuri de tweetere, care diferă ca design:

• Capetele plasate într-o carcasă simplă sunt de obicei tweetere plate sau ușor convexe de dimensiuni mici;
• Capetele așezate într-un con de corn au dimensiuni sporite (în special lungime), datorită cornului este asigurat modelul direcțional necesar.

Tweeterele cu corn sunt mai scumpe decât tweeterele convenționale, așa că sunt cele mai des folosite în sistemele audio profesionale de nivel înalt.

Caracteristicile tweeterului

Dintre caracteristicile capetelor HF, următoarele sunt de cea mai mare importanță:

• Gama de frecvente;
• Sensibilitate;
• Rezistenta nominala (impedanta);
• Putere;
• Calibru.

Gama de frecvente. Această caracteristică este cea mai importantă pentru un tweeter; arată ce frecvențe este capabil să reproducă capul și, prin urmare, în ce sisteme poate fi utilizat. De obicei, gama de frecvențe reproduse se află în intervalul 2-20 kHz, dar cel mai adesea limita inferioară a tweeterelor începe de la 2,5-3 kHz, iar limita superioară poate ajunge la 22-30 kHz.

Sensibilitate. Datorită caracteristicilor de design (membrană ușoară, dimensiuni mici), tweeterele au o sensibilitate foarte mare în comparație cu difuzoarele convenționale - se află în intervalul 102-109 dB. Aceasta înseamnă că, chiar și la puteri mici, ele oferă nivelul necesar de volum. Cu toate acestea, cele mai ieftine tweetere au o sensibilitate de 92-96 dB, care trebuie luată în considerare la crearea unui sistem audio.

Impedanta. Rezistența bobinei tweeterului poate avea aceleași valori ca și impedanța altor difuzoare - 2, 3, 4, 6, 8 și 16 ohmi.

Putere. Acest parametru nu este la fel de important pentru capetele de înaltă frecvență ca și pentru frecvențele medii și joase - pentru a asigura o scenă muzicală normală la frecvențe înalte, există o putere suficientă, aproape cu un ordin de mărime mai mică decât pentru frecvențele medii și joase. Dar, în ciuda acestui fapt, piața oferă tweetere cu o putere de 50-80 W (deși în majoritatea cazurilor acest lucru nu este adevărat).

Calibru. Tweeterele au dimensiuni mici, iar cele mai comune calibre sunt 1, 1,5 și 2 inci, adică 2,5, 3,8 și 5 cm.

Puteți alege tweetere pentru o mașină pe baza multor parametri, dar trei dintre aceștia sunt cei mai importanți.

Gama de frecvențe reproduse - limita inferioară a capului HF și limita superioară a difuzorului midrange (sau midrange-bass) trebuie să se intersecteze. De exemplu, dacă limita superioară a frecvențelor reproduse ale unui difuzor de frecvență medie este de 4,5 kHz, atunci este mai bine să luați un tweeter cu o limită inferioară de 3-4 kHz sau chiar mai mică - acest lucru asigură că sistemul audio va reproduce întregul spectru de frecvențe fără scăderi.

Impedanță - Trebuie să achiziționați tweetere a căror impedanță nominală este egală cu impedanța de ieșire a crossover-ului. Dacă tweeterele sunt pur și simplu conectate în paralel cu difuzoarele principale, atunci impedanța lor ar trebui să fie mai mare sau puteți utiliza un rezistor puternic de unități de ohmi (la urma urmei, când difuzoarele sunt conectate în paralel, rezistența lor totală scade în funcție de formula (R1+R2)/2).

Putere - puterea nominală a tweeterelor nu trebuie să fie mai mică decât puterea de ieșire a amplificatorului radio auto.

Alegerea tweeterelor pe baza altor parametri poate corespunde preferințelor personale, capacităților financiare și capacităților vehiculului, deoarece acestea nu joacă un rol precum caracteristicile tehnice menționate mai sus.

Caracteristicile instalării tweeterului

Instalarea corectă a capetelor HF este una dintre cele mai dificile sarcini la construirea unui sistem audio auto. Chiar și un subwoofer cu multă suferință este mai ușor de instalat și de făcut să funcționeze, iar motivul constă în particularitățile undelor din partea de înaltă frecvență a gamei de sunet:

• Datorita lungimii lor mici (cativa centimetri), valurile sunt bine reflectate de obstacole;
• Datorită modelului de tweeter foarte direcțional, se formează o scenă sonoră completă într-un spațiu limitat și depinde foarte mult de locația și direcția tweeterelor.

Reflectarea undelor sonore este plină de un efect negativ - formarea de unde staționare în interiorul cabinei cu vârfuri de volum maxim și minim. Dacă undele sunt suprapuse în fază, sunetul este amplificat, iar frecvențele înalte „iese” din scena generală; dacă undele sunt suprapuse în antifază, atunci frecvențele înalte dispar de fapt. Prin urmare, tweeterele trebuie instalate astfel încât să minimizeze posibilitatea unor reflexii inutile a sunetului și a formării de unde staționare.

După cum arată practica, poziția optimă a capetelor HF este pe stâlpii din față. În acest caz, este posibil să se asigure o distanță față de cele mai apropiate obiecte (ferestre) mai mare de 5 cm, ceea ce este suficient pentru a rezolva problema undelor staționare. În ceea ce privește poziția spațială a tweeterelor, aceasta trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

• În plan vertical, tweeterele ar trebui să fie amplasate la nivelul gurii ascultătorului;
• În plan orizontal, tweeterele trebuie poziționate astfel încât axele lor să se intersecteze aproximativ între scaunele șoferului și pasagerului.

Cu toate acestea, o întrebare mult mai dificilă nu este cum să instalați tweetere, ci cum să le conectați la radioul auto. Există trei opțiuni posibile aici:

• Conectarea capetelor HF în paralel cu difuzoarele principale LF-MF fără piese suplimentare;
• Conectarea tweeterelor la difuzoare printr-un filtru simplu;
• Conectarea tweeterelor prin crossovere pasive.

În primul caz, întregul spectru de sunet va fi furnizat tweeter-ului, dar datorită caracteristicilor de design va fi reprodusă doar gama de înaltă frecvență. Aceasta este departe de a fi cea mai bună opțiune, deoarece capul va fi supraîncărcat și va trebui să funcționeze în modul dificil. Prin urmare, este mai bine să folosiți filtre (încrucișări) care taie componenta joasă-medie și furnizează doar frecvențe înalte către tweeter.

Când utilizați un crossover, este foarte important să selectați corect frecvența de tăiere - aici este necesar să alegeți o frecvență, astfel încât să nu depășească limita inferioară a gamei de frecvențe reproduse ale tweeterului, altfel o parte a spectrului. pur și simplu va fi pierdut. Astăzi pe piață puteți găsi crossover-uri cu o frecvență de tăiere de la 1,8 la 5 kHz, dar mai des această frecvență se află la nivelul de 2,5-3 kHz.

Trebuie remarcat faptul că în crossoverele pasive se pierde o parte din energia curentă a frecvenței audio, ceea ce înseamnă că difuzoarele sunt furnizate mai puțină putere. Aici vine în ajutor sensibilitatea ridicată a tweeterelor, datorită căreia pierderea puterii este aproape de neobservat.

Cu instalarea și conectarea corectă a tweeterelor, în mașină va fi creat un sistem audio de înaltă calitate, care poate aduce plăcere de la ascultarea muzicii.

Funcționarea tweeterelor nu este mult diferită de funcționarea altor difuzoare dintr-un sistem audio; aici trebuie să urmați câteva reguli simple:

• Noile tweetere trebuie „încălzite” - conduse la volum crescut timp de 20-30 de ore (cu pauze) folosind muzică diferită. În timpul încălzirii, capetele HF vor ajunge în modul de funcționare, piesele se vor măcina în ele, șaiba de centrare, suspensia și alte componente se vor „încălzi”;
• Tweeterele sunt mai puțin sensibile la semnalele de mare putere, dar totuși nu este recomandat să porniți sistemele audio la volume ridicate - este mai bine să porniți mai întâi muzica la volume scăzute, apoi să o aduceți la nivelul necesar;
• Tweeterele trebuie protejate de influențele mecanice (poziția lor contribuie la impacturi frecvente cu diverse obiecte, și pur și simplu apucare cu mâinile), lichide etc.

Daca ai grija de beeper-uri si alte componente, sistemul audio va rezista mult timp si isi va indeplini eficient functiile la fiecare calatorie. Și nu se mai cere nimic de la ea.

Există multe tipuri diferite de emițătoare de sunet, dar cele mai comune sunt emițătoarele de tip electromagnetic sau, așa cum sunt numite și difuzoare.

Difuzoarele sunt principalele elemente structurale ale sistemelor acustice (AS). Din păcate, un difuzor nu este capabil să reproducă întreaga gamă de frecvențe audibile. Prin urmare, pentru reproducerea full-range în sistemele acustice, sunt utilizate mai multe difuzoare, unde fiecare este proiectată pentru a reproduce propria bandă de frecvență. Principiile de funcționare ale difuzoarelor de joasă frecvență (LF) și de înaltă frecvență (HF) sunt aceleași; diferențele constau în implementarea elementelor structurale individuale.

Principiul de funcționare al difuzorului se bazează pe interacțiunea unui câmp magnetic alternativ creat de un curent care trece prin firul unei bobine magnetice cu câmpul magnetic al unui magnet permanent.

În ciuda simplității comparative a designului, difuzoarele destinate utilizării în sisteme acustice de înaltă calitate au un număr mare de parametri importanți de care depinde sunetul final al sistemului acustic.

Cel mai important indicator care caracterizează un difuzor este banda de frecvență reprodusă. Poate fi indicat ca o pereche de valori (limită inferioară și frecvență limită superioară) sau dat sub forma unui răspuns amplitudine-frecvență (AFC). A doua opțiune este mai informativă. Răspunsul în frecvență este o dependență grafică a nivelului de presiune sonoră creat de un difuzor la o distanță de 1 metru de-a lungul axei de lucru pe frecvență. Răspunsul în frecvență vă permite să evaluați distorsiunile de frecvență introduse de difuzor în semnalul original și, de asemenea, în cazul utilizării difuzorului ca parte a unui sistem multi-bandă, să identificați valoarea optimă a frecvenței filtrului de încrucișare. Este răspunsul în frecvență care permite unui difuzor să fie clasificat ca frecvență joasă, frecvență medie sau frecvență înaltă.

Selectarea unui subwoofer

Pentru difuzoarele LF, pe lângă răspunsul în frecvență, un grup esențial de indicatori sunt așa-numiții parametri Thiel-Small. Pe baza acestora, se calculează parametrii de proiectare acustică pentru difuzor (carcasa sistemului de difuzoare). Setul minim de parametri este frecvența de rezonanță - fs, factor de calitate totală - Qts, volum echivalent - Vas.

Parametrii Thiel-Small descriu comportamentul difuzorului în regiunea de acțiune a pistonului (sub 500Hz), considerându-l ca un sistem oscilant. Împreună cu designul acustic (AO), difuzorul este un filtru de trecere înaltă (HPF), care permite utilizarea instrumentelor matematice împrumutate din teoria filtrului în calcule.

O evaluare a valorilor Thiel-Small ale parametrilor difuzorului și, în primul rând, a factorului total de calitate Qts, ne permite să judecăm oportunitatea utilizării difuzorului în sisteme acustice cu unul sau altul tip de design acustic (AO) . Pentru difuzoarele cu design acustic cu fază inversată, se folosesc în principal difuzoarele cu un factor de calitate total de până la 0,4. Este de remarcat faptul că sistemele cu fază inversată sunt cele mai solicitante, din punct de vedere al designului, în comparație cu difuzoarele care au AO închis și deschis. Acest design este sensibil la erorile făcute în calcule și în fabricarea carcasei, precum și atunci când se utilizează valori nesigure pentru parametrii woofer-ului.

Atunci când alegeți un woofer, parametrul Xmax joacă un rol important. Xmax arată deplasarea maximă admisă a conului, la care un număr constant de spire ale firului bobinei vocale este menținut în golul circuitului magnetic al difuzorului (a se vedea figura de mai jos).

Pentru sistemele de difuzoare satelit sunt potrivite difuzoarele cu Xmax = 2-4mm. Pentru subwoofer-uri, trebuie folosite difuzoare cu Xmax=5-9mm. În același timp, se menține liniaritatea conversiei vibrațiilor electrice în cele acustice la puteri mari (și, în consecință, amplitudini mari de vibrație), care se manifestă prin radiații de joasă frecvență mai eficiente.

Dacă ați decis să realizați un sistem de difuzoare cu propriile mâini, vă veți confrunta inevitabil cu problema alegerii componentelor de marcă, inclusiv a frecvenței difuzoarelor. Fără experiență în utilizarea produselor de la diferiți producători, uneori este dificil să faceți cea mai bună alegere. Trebuie să te ghidezi după mulți factori și să compari în funcție de mulți parametri, nu doar cei care țin de caracteristicile pașaportului. Difuzoarele ACTON vă vor completa cu succes sistemul de difuzoare deoarece, pe lângă calitatea înaltă, au o serie de avantaje:

• au un raport pret/calitate optim pe segmentul lor;
• boxele sunt special concepute pentru difuzoarele profesioniste utilizate pentru dublarea evenimentelor sociale si culturale;
• a fost elaborată documentația pentru fabricarea carcaselor pentru difuzoare;
• interacțiunea dintre consumator și producător se realizează direct fără intermediari, ceea ce evită problemele cu disponibilitatea oricăror piese de schimb și componente;
• suport informativ privind proiectarea difuzoarelor;
• fiabilitate ridicată a difuzoarelor ACTON.

Vă puteți familiariza cu gama de modele de boxe ACTON.

Selectarea unui tweeter

Atunci când alegeți un tweeter, răspunsul în frecvență determină frecvența inferioară a intervalului pe care îl reproduce. Este necesar ca banda de frecvență a tweeterului să se suprapună oarecum pe banda de frecvență a wooferului.

Unele tweetere sunt proiectate să funcționeze împreună cu un claxon. Spre deosebire de tweeterele cu radiație directă (sau tweeterele, așa cum sunt numite acestea), tweeterele cu corn, datorită proprietăților claxonului, au o frecvență de tăiere mai mică a intervalului audio reprodus. Frecvența de limitare inferioară a unui astfel de difuzor de înaltă frecvență poate fi de aproximativ 2000-3000 Hz, ceea ce face posibilă în multe cazuri abandonarea difuzorului midrange în sistemul de difuzoare.

Datorită designului lor, tweeterele tind să aibă o sensibilitate mai mare decât wooferele. Prin urmare, în etapa de proiectare a filtrului, este prevăzut un circuit atenuator (supresor), care este necesar pentru a reduce excesul de radiație, ceea ce aduce valorile de sensibilitate ale difuzoarelor de înaltă și joasă frecvență la același nivel.

Atunci când alegeți un tweeter, este important să luați în considerare puterea acestuia, care este selectată în funcție de puterea woofer-ului. În acest caz, puterea difuzorului HF este luată mai mică decât puterea difuzorului LF, ceea ce rezultă din analiza densității spectrale a semnalului audio, corespunzător zgomotului roz (care are o scădere spre frecvențe înalte). Pentru un calcul practic al puterii disipate de dinamica de înaltă frecvență în difuzoare cu o frecvență de încrucișare de 3-5 kHz, puteți folosi calculatorul de pe site-ul nostru.

Să vă reamintim că difuzoarele HF nu pot fi utilizate fără un filtru de trecere înaltă (HPF), care limitează pătrunderea părții de frecvență joasă a spectrului.

Factori de deteriorare a difuzorului

În cazul unor condiții anormale de funcționare, este posibilă deteriorarea mecanică și electrică a difuzoarelor. Deteriorarea mecanică apare atunci când amplitudinea vibrațiilor difuzorului depășește amplitudinea admisă, care depinde de proprietățile mecanice ale elementelor sistemului în mișcare. Zona de frecvență cea mai critică pentru o astfel de deteriorare este aproape și sub frecvența de rezonanță mecanică a difuzorului, de exemplu. unde amplitudinea oscilaţiilor este maximă. Deteriorările electrice apar ca urmare a supraîncălzirii ireversibile a bobinei. Cea mai critică bandă de frecvență pentru deteriorarea de acest fel corespunde benzii situate în apropierea rezonanței electro-mecanice a difuzorului. Ambele tipuri de daune apar ca urmare a depășirii puterii electrice maxime permise furnizate difuzorului. Pentru a evita astfel de consecințe, valoarea maximă a puterii este standardizată.

Exista mai multe standarde, folosindu-se de care producatorii normalizeaza puterea produselor lor.Cel mai apropiat din punct de vedere al conditiilor reale in cazul folosirii unui sistem acustic pentru sunetul evenimentelor publice este standardul AES. Puterea conform acestui standard este definită ca pătratul tensiunii rms într-o anumită bandă de zgomot roz pe care difuzorul o poate rezista timp de cel puțin 2 ore, împărțit la valoarea minimă a impedanței Zmin. Standardul reglementează prezența difuzorului în „aer liber” fără carcasă. La testare, unii producători plasează difuzorul într-o carcasă, aducându-i astfel condițiile de funcționare mai aproape de condițiile reale, ceea ce, din punctul lor de vedere, duce la rezultate mai obiective. Valoarea cunoscută a puterii difuzorului servește drept ghid atunci când alegeți un amplificator a cărui putere ar trebui să corespundă valorii puterii difuzorului AES.

Este de remarcat faptul că valoarea reală a puterii furnizate difuzorului este dificil de estimat fără măsurători speciale și poate varia foarte mult chiar și cu aceeași setare a controlului volumului pe dispozitivele de cale sonoră.

Acest lucru poate fi influențat de mulți factori, cum ar fi:

• Spectrul semnalului reprodus (gen muzical, frecvență și interval dinamic al operei muzicale, instrumente muzicale predominante);
• Caracteristici ale circuitelor de filtrare pasive și crossover-uri active care limitează spectrul semnalului original care intră în difuzoare;
• Utilizarea unui egalizator și a altor dispozitive de corecție a frecvenței în calea audio;
• Modul de funcționare a amplificatorului (apariția distorsiunii neliniare și a tăierii);
• Proiectarea carcasei sistemului acustic;
• Funcționare defectuoasă a amplificatorului (apariția unei componente constante în spectrul semnalului amplificat)

Următoarele măsuri cresc fiabilitatea funcționării sistemelor de difuzoare:

• Reducerea frecvenței limită superioară a difuzorului woofer folosind un filtru trece-jos (LPF). În acest caz, partea din spectrul de semnal care are o contribuție semnificativă la încălzirea bobinei este limitată;
• Limitează banda de frecvență sub frecvența de reglare bass reflex utilizând circuite LOW-PASS (filtru trece-înalt). Această măsură limitează amplitudinea vibrațiilor difuzorului în afara domeniului de funcționare a difuzoarelor pe partea de joasă frecvență, prevenind deteriorarea mecanică a woofer-ului;
• Reglarea difuzorului de înaltă frecvență de înaltă frecvență la o frecvență mai mare;
• Proiectarea carcasei difuzoarelor care oferă cele mai bune condiții pentru convecția naturală a difuzoarelor;
• Eliminarea funcționării difuzoarelor cu un amplificator care funcționează în modul de distorsiune neliniară și tăiere;
• Prevenirea apariției clicurilor puternice de comutare, „închiderea” microfonului;
• Utilizarea unui limitator în calea audio.

Rețineți că sistemele de difuzoare care sunt utilizate pentru înregistrarea profesională a sunetului (în special în discoteci) sunt adesea forțate să funcționeze la putere mare. În timpul funcționării, încălzirea bobinei difuzorului poate ajunge la 200 de grade, iar elementele circuitului magnetic - 70 de grade. Funcționarea pe termen lung în condiții extreme duce la faptul că difuzoarele „ard”. Acest lucru poate fi cauzat de depășirea puterii electrice permise furnizate difuzorului sau de un amplificator defect. În multe privințe, siguranța setului depinde de calificările DJ-ului. Din acest motiv, indiferent de difuzorul pe care îl alegeți, trebuie să luați în considerare disponibilitatea truselor de reparații. În același timp, situația este și mai complicată de faptul că, de regulă, nu se arde un difuzor în același timp, ci mai multe, ceea ce dezactivează întregul set. Având în vedere toate cele de mai sus, ajungem la concluzia că problema momentului și costului livrării truselor de reparații este, de asemenea, extrem de importantă în etapa de selectare a difuzoarelor pentru difuzoare.

Putere difuzor
​

Puterea maximă de zgomot a difuzorului, puterea maximă pe termen lung a difuzorului, puterea maximă pe termen scurt a difuzorului.

Limita de putere a zgomotului (PHC)- putere pe care capul dinamic o poate rezista mult timp fara daune termice si mecanice. Durata testării continue este indicată de producător în ore și pe ce semnal.

Limită de putere continuă (RMS)- puterea pe care o poate suporta capul dinamic fara deteriorare termica si mecanica timp de 1 minut la un interval de 2 minute pentru 10 cicluri consecutive.

Putere maximă pe termen scurt (PMPO)- puterea pe care o poate suporta capul dinamic fara deteriorare termica si mecanica timp de 1 secunda cu un interval de 60 de secunde pentru 60 de cicluri la rand.

Prin cuvântul putere în vorbirea colocvială, mulți înseamnă „putere”, „putere”. Prin urmare, este firesc ca consumatorii să asocieze puterea cu volumul: „Cu cât mai multă putere, cu atât vor suna mai bine și mai tare difuzoarele”. Cu toate acestea, această credință populară este complet greșită! Nu este întotdeauna cazul ca un difuzor cu o putere de 100 W va cânta mai tare sau mai bine decât unul care are o putere nominală de „doar” 50 W. Valoarea puterii nu vorbește mai degrabă despre volum, ci despre fiabilitatea mecanică a acusticii. Același 50 sau 100 W nu este deloc volumul sunetului produs de difuzor. Chiar și cele mai bune drivere dinamice în sine au o eficiență scăzută și convertesc doar 2-3% din puterea semnalului electric care le este furnizat în vibrații sonore, iar pentru majoritatea difuzoarelor chiar mai puțin (deși sunetul produs este suficient pentru a crea o coloană sonoră).
Valoarea indicată de producător în pașaportul difuzorului sau al sistemului în ansamblu indică doar faptul că, atunci când este furnizat un semnal cu puterea specificată, capul dinamic sau sistemul de difuzor nu se va defecta (din cauza încălzirii critice și a scurtcircuitului între tururi). firul, „mușcarea” cadrului bobinei, ruperea difuzorului, deteriorarea suspensiilor flexibile ale sistemului etc.).

Astfel, puterea unui sistem acustic este un parametru tehnic, a cărui valoare nu este direct legată de zgomotul acusticii, deși este oarecum legată de aceasta. Valorile puterii nominale ale capetelor dinamice, ale traseului amplificatorului și ale sistemului de difuzoare pot fi diferite. Ele sunt indicate mai degrabă pentru orientare și împerechere optimă între componente. De exemplu, un amplificator cu o putere semnificativ mai mică sau semnificativ mai mare poate deteriora difuzorul în pozițiile maxime ale controlului volumului de pe ambele amplificatoare: pe primul - din cauza nivelului ridicat de distorsiune, pe al doilea - din cauza funcționării anormale a difuzor.

Puterea poate fi măsurată în diferite moduri și în diferite condiții de testare. Există standarde general acceptate pentru aceste măsurători. Să aruncăm o privire mai atentă la unele dintre ele, cele mai des folosite în caracteristicile produselor de la companiile occidentale:

RMS(Root Mean Squared - valoarea rădăcină medie pătratică). Puterea este măsurată prin aplicarea unei undă sinusoidală de 1000 Hz până la atingerea unui anumit nivel de distorsiune armonică. De obicei, în pașaportul produsului scrie așa: 15 W (RMS). Această valoare indică faptul că sistemul de difuzoare, atunci când este furnizat cu un semnal de 15 W, poate funcționa mult timp fără deteriorarea mecanică a capetelor dinamice. Pentru difuzoarele ieftine, valorile puterii în wați (RMS) care sunt mai mari decât pentru difuzoarele Hi-Fi sunt obținute datorită măsurătorilor la distorsiuni armonice foarte mari, adesea de până la 10%. Cu astfel de distorsiuni, este aproape imposibil să ascultați coloana sonoră din cauza șuierării puternice și a tonurilor din capul dinamic.

PMPO(Peak Music Power Output - puterea de vârf a muzicii). În acest caz, puterea este măsurată prin aplicarea unei undă sinusoidală de scurtă durată cu o durată mai mică de 1 secundă și o frecvență sub 250 Hz (de obicei 100 Hz). În acest caz, nivelul distorsiunilor neliniare nu este luat în considerare. De exemplu, puterea difuzorului este de 500 W (PMPO). Acest fapt sugerează că sistemul de difuzoare, după ce a redat un semnal de joasă frecvență pe termen scurt, nu a avut nicio deteriorare mecanică a capetelor dinamice. Unitățile de putere în wați (PMPO) sunt denumite în mod popular „wați chinezi” datorită faptului că valorile puterii folosind această tehnică de măsurare ajung la mii de wați! Imaginați-vă - difuzoare mici cu un diametru de 10 cm care cântă dintr-o balalaika ieftină (recordofon radio), având o putere electrică de 15 VA și dezvoltând o putere muzicală de vârf de 1500 W (PMPO).

P.H.C. Puterea maximă (maximă) de zgomot (plăcuță de identificare) (capacitatea de manipulare a puterii engleze), care caracterizează rezistența sistemului acustic la deteriorarea termică și mecanică în timpul funcționării pe termen lung (timp de 100 de ore) cu un semnal de zgomot de tip „zgomot roz”, al cărui spectru se apropie de spectrul semnalelor muzicale reale;

Alături de cele occidentale, există și standarde sovietice pentru diferite tipuri de putere. Ele sunt reglementate de GOST 16122-87 și GOST 23262-88, care sunt și astăzi în vigoare. Aceste standarde definesc concepte precum puterea nominală, zgomot maxim, sinusoidal maxim, putere maximă pe termen lung, putere maximă pe termen scurt. Unele dintre ele sunt indicate în pașaportul pentru echipamente sovietice (și post-sovietice). Desigur, aceste standarde nu sunt folosite în practica mondială, așa că nu ne vom opri asupra lor.

Tragerea concluziilor: Cea mai importantă în practică este valoarea puterii specificată în wați (RMS) la valorile distorsiunii armonice (THD) de 1% sau mai puțin. Cu toate acestea, compararea produselor chiar și după acest indicator este foarte aproximativă și poate nu avea nimic de-a face cu realitatea, deoarece volumul sunetului este caracterizat de nivelul presiunii sonore. Prin urmare, conținutul de informații al indicatorului „putere a sistemului de difuzoare” este zero.

SENSIBILITATE

Sensibilitate (SPL)- unul dintre parametrii indicați de producător în caracteristicile sistemelor de difuzoare. Valoarea caracterizează intensitatea presiunii sonore dezvoltate de difuzor la o distanță de 1 metru atunci când un semnal este furnizat cu o frecvență de 1000 Hz și o putere de 1 W. Sensibilitatea este măsurată în decibeli (dB) în raport cu pragul de auz (nivelul zero al presiunii sonore este de 2*10^-5 Pa). Uneori este utilizat nivelul de sensibilitate caracteristic (SPL, Sound Pressure Level). În acest caz, pentru concizie, în coloana cu unități de măsură se indică dB/W*m sau dB/W^1/2*m (sau 2,83V).
Este important să înțelegem că sensibilitatea nu este un coeficient de proporționalitate liniar între nivelul presiunii sonore, puterea semnalului și distanța până la sursă. Multe companii indică caracteristicile de sensibilitate ale driverelor dinamice măsurate în condiții non-standard.

Sensibilitate - o caracteristică care este mai importantă atunci când vă proiectați propriile sisteme acustice. Dacă nu înțelegeți pe deplin ce înseamnă acest parametru, atunci atunci când alegeți acustica nu puteți acorda o atenție deosebită sensibilității (din fericire, nu este adesea indicată) dacă aveți un amplificator de putere extern.