- Новости автозвука
- Автозвук: как правильно определить размер динамика
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.
(В помощь начинающим басовикам)
Глава А – Измерения
Сразу оговорюсь, что удобнейший способ измерения параметров НЧ динамиков изложен в методе JBL SpeakerShop. Владельцам программы предлагаю воспользоваться этим методом (сам я его не проверял, но думаю, там глюков нет). Для тех же, у кого этой программы нет или не хватает измерительного оборудования, я опишу способ подчерпнутый мной из журналов "РАДИО" прошлых лет. Я этот способ использовал и при определенной степени аккуратности и усидчивости с его помощью можно получить довольно точные (уж точнее, чем в справочнике или в инструкции пользователя) параметры.
1) Соберем схему.
Где на схеме испытуемый динамик, я думаю, ясно. Остальные элементы схемы требуют развернутого пояснения.
Генератор – либо генератор звуковой частоты способный выдавать напряжение 10-20 В, либо сочетание генератор-усилитель, удовлетворяющее тому же требованию.
1000 Ом – резистор 1000 Ом, стабилизирующий ток через динамик. Номинал резистора можно брать меньше, но это будет снижать точность вычисления Qts. (Правда при использовании резистора всего 200 Ом погрешность измерения вряд ли превысит 10%, но, как говориться, береженного … ).
а, в, с – точки для подсоединения вольтметра.
Сам вольтметр на рисунке не указан, но он должен быть: — во-первых, переменного тока; — во-вторых, уметь измерять напряжения порядка 100 мВ. При отсутствии у вольтметра такого предела измерений, его можно подключить через усилитель. А так как современные усилители обычно "стерео" и более, особых проблем с этим нет.
2) Размещаем динамик вдали от стен, потолка и пола (часто рекомендуют подвешивать).
3) Подключаем вольтметр к точкам а и с, и устанавливаем напряжение равным 10-20 В на частоте 500-1000 Гц.
4) Подключаем вольтметр к точкам в и с, и изменяя частоту генератора находим частоту, на которой показания вольтметра максимальны, см. рисунок ниже по тексту. Это и есть Fs. Записываем Fs и Us-показания вольтметра.
5) Изменяя частоту вверх относительно Fs, находим частоты, на которых показания вольтметра постоянны и значительно меньше Us (при дальнейшем повышении частоты напряжение опять начнет увеличиваться, пропорционально увеличению импеданса динамика). Запишем это значение, Um.
График импеданса динамика в свободном пространстве и в закрытом ящике выглядит приблизительно так.
6) Находим по графику (если мы его строили) или измеряем частоты среза F1 и F2 по уровню U12=(Us*Um)^0.5;
7) Вычисляем акустическую добротность Qa=(Us/Um)^0.5*Fs/(F2-F1), и
8) Электрическую добротность Qe=Qa*Um/(Us-Um);
9) И, на конец, полную добротность Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).
Чтобы узнать Vas нам потребуется ящик (хороший герметичный ящик, ни в коем случае не картонный, а с толстыми стенками) с круглой дыркой совпадающей по размеру с диаметром диффузора динамика. Объем ящика, V, лучше выбрать ближе к тому, в котором мы потом собираемся этот динамик слушать.
10) Устанавливаем динамик в ящик и герметизируем все щели;
11) Проводим все измерения и вычисления по пунктам 1)-6) и получаем значения Fs'(на самом деле это Fc) и Qts’ (Qtc);
12) Вычисляем Vas=((Fs’/Fs)^2-1)*V;
13) Вычисляем Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, если измеренная Qts’=Qtc, ну или почти равна, значит — все сделано правильно, и можно переходить к проектированию акустической системы.
Глава B – Настройка ФИ
Предлагаемая методика настройки тоже списана из Литературы, но достаточно проста, что бы стать достоянием любопытных масс. Единственная оговорка (ее я сам придумал) в том, что эта методика позволяет легко настраивать ФИ, изготовленные на базе динамиков с добротностью Qts=0.3…0.5. Для прочих ФИ придется дополнительно применять природную смекалку. Итак.
В основе методики лежит зависимость, существующая между параметрами ФИ и ЗЯ (закрытого ящика). Если в ФИ с гладкой АЧХ (по spl) закрыть отверстие туннеля, то полная добротность системы, Qtc, окажется равной 0.6, а резонансная частота, Fc, будет связана с частотой настройки ФИ зависимостью: Fb=0.61…0.65*Fc. Если допустить погрешность определения частоты настройки ФИ в 5%, то отношение Fb/Fc для реальных конструкций можно принять равным 0.63.
14) Закрываем герметично отверстие туннеля, и собираем схему для измерения Fc (см. главу А).
15) Подбираем количество звукопоглащающего материала и добиваемся минимального значения Fc;
16) Закрепляем материал внутри ящика и измеряем Fc;
17) Вычисляем Fb=0.63*Fc;
18) Вычисляем длину туннеля: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1,7*(S/ПИ)^0.5, где S – площадь отверстия порта ФИ в кв.см., V – объем ящика в литрах;
19) Делаем туннель, вставляем его внутрь ящика (именно внутрь, если в готовой конструкции он предполагается внутри) и измеряем Fb’.
Должно получится, что-то вроде:
20) Полученное значение Fb’ подставляем в формулу 18) и вычисляем уточненное значение V’;
21) Подставляем V’ в ф-лу 18) и вычисляем Lv’ для расчетного значения Fb (кто забыл, это произошло в п.17);
22) Укорачиваем (удлинить его невозможно, поэтому меры лучше принять заранее) туннель и снова измеряем;
23) По методике определения Qtc (глава А) определяем добротность системы и, если она меньше 1, успокаиваемся. Если она больше, то вероятно, что-то где-то было сделано не так, но переделывать уже поздно. Послушаем, если действительно бубнит (что совсем необязательно), будем принимать меры.
24) Задемпфировать частично-акустически-прозрачным материалом туннель ФИ. Другими словами – закрыть туннель синтепоном, ватой, карпетом и т.д;
25) Задемпфировать сам динамик, наклеив на окна диффузородержателя перечисленные выше материалы (только не все сразу).
Эти меры снизят общую добротность системы, Qtc.
Литература:
Салтыков О.,Расчет характеристик громкоговорителя, Радио 1981
Жбанов В., Настройка фазоинвертора, Радио 8/1986
Алдошина И. Там, где живут басы, АМ 2/1999
Фрунзе, О повышении качества звучания АС, Радио 9/1992
Качественное звучание в автомобиле зависит от многих факторов, начиная от выбора магнитолы и заканчивая размерами, а также расположением динамиков. Этот материал поможет вам узнать, какие лучше установить колонки автомобильные – на 10, 13 или 16 см. Только при соблюдении всех основных требований у водителя будет возможность добиться наиболее качественного звука.
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.
Колонки ArtSound в машину
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.
Колонка, установленная на стойке и пищалка
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.
Какие бывают динамики?
Сразу же нужно сказать – не важно, какой формы автомобильные динамики установлены в машину – круглые либо овальные – качество определяет только их габариты. Типоразмеры устройств представляют собой стандарт, определяющий их габариты. В основном на современных машинах размеры громкоговорителей, которые могут быть установлены, штатные – на 10 см, 13 см или 16 см. Задние полки автомобилей обычно оборудованы разъемами под установку овальных колонок размером 15х23 см.
Четыре колонки с разными диаметрами
Если диагональ громкоговорителя будет более высокой, он сможет лучше проигрывать низкие частоты. В целом размер системы во многом зависит от размера низкочастотной колонки, поскольку она, как сказано ранее, является самой большой во всей системе.
- Если фронтальные громкоговорители имеют размер 10 см, то они смогут воспроизводить звуки частотой от 120 герц;
- при габаритах колонок 13 см будет хорошее качество воспроизведения звуков от 100 Гц;
- при габаритах 16 см устройство сможет воспроизводить звуки от 80 Гц.
Какой размер является оптимальным?
Если в вашем автомобиле установлена фронтальная акустика, то для нее оптимально использовать 16-сантиметровый динамик. Данный диаметр позволит добиться хорошего звучания с низким басом. Как правило, колонки с таким диаметром без проблем устанавливаются в машине, но в некоторых случаях место для установки может быть меньшим. На практике эту проблему вполне можно решить своими силами или обратившись за помощью к специалистам в инсталяционный центр. Необходимо только увеличить немного размер штатного места для монтажа громкоговорителя (автор видео – URAL Sound Russia – Официальный канал).
Стоит учитывать и одну основную особенность, которой многие наши соотечественники пренебрегают, в частности, речь идет о различиях между моделями одной линейки. Речь идет о моделях колонок, характеризующихся усовершенствованными техническими особенностями. Следует отметить, что стоимость разных моделей может не особо различаться.
Если ваше транспортное средство оснащено трехкомпонентной акустикой, то наиболее оптимальным вариантом будет использование 20-сантиметровых динамиков. Они особенно подходят для воспроизведения средних диапазонов частот, что обусловлено их габаритами. Однако именно габариты – это основная проблема, по которой могут возникнуть сложности в плане установки громкоговорителей, особенно в передней части авто. Не так часто, но все же используются такие динамики и для двухкомпонентных акустических систем, в этом случае нужно учитывать, что качество проигрывания средних частот оставляет желать лучшего. Как показывает практика, 20-сантиметровые колонки наиболее оптимально подходят для систем, в которых нет саба.
Если говорить о размере громкоговорителей 13 см, то они отлично подойдут для монтажа в машину с фронтальной системой. При чем использовать громкоговорители на 13 см лучше всего как тыловое устройства. Если в салоне транспортного средства мало места, то колонки на 13 см можно применять для обустройства фронтальной системы, но это может привести к слишком ограниченному басу (автор видео – LOUD SOUND).
В коаксиальной акустике на заднюю полку можно установить динамики с габаритами 15х23 см, такие размеры позволяют обеспечить наиболее глубокие низкие частоты. Но следует отметить, что устройства такого типа имеют определенные недостатки, в частности, само качество коаксиального исполнения будет низкое, тем более, у водителя не будет возможности поменять сабвуфер. И хотя такая колонка может выдавать глубокий бас, он будет не полноценным и не чистым, чего уж говорить о сбалансированном тональном звучании. Если вам нравится хороший визуальный эффект, то в принципе, в продаже можно найти колонки овальных размеров, которые позволят его обеспечить. Однако в этом случае остро стоит проблема выбора, поскольку вариантов не так много.
Если вы не хотите использовать штатную акустику из-за ее низкого качества, но при этом у вас нет возможности переделать место для монтажа хороших динамиков, выход есть. К примеру, можно установить овальные колонки, размер которых составляет 13х18 см. Что касается 10-сантиметровых динамиков, то мы не рекомендуем нашим пользователям «вестись» на рекламу.
Часто производители рекламируют этот товар как качественный, позволяющий добиться лучшего звучания, но по факту это далеко не так. Устройства такого типа, как бы их не рекламировали, характеризуются низким качеством воспроизведения в целом и уж тем более, плохим басом. Так что если вы приобретаете такие колонки, акустику в своем автомобиле необходимо оборудовать дополнительной низкочастотной поддержкой. К примеру, можно использовать так называемые мидбасовые устройства, монтировать которые оптимальней всего в передней части салона.
Разумеется, по стоимости колонки небольших размеров всегда будут стоить меньше, в отличие от остальных. Однако, если вы хотите добиться хорошего звучания, то при покупке следует смотреть только на качество динамиков, а не на их стоимость. Часто автовладельцы, пытаясь сэкономить, в конечном итоге получают низкокачественную акустику, которая не может воспроизводить качественный звук при большой громкости.
Заключение
Итак, если у вас нет саба, то фронтальную систему оптимальней всего оснастить колонками диаметром 16-17 см. Если акустика дополнена сабвуфером или вы планируете его установить в будущем, то вполне можно использовать громкоговорители диаметром по 13 см. Отдельно следует сказать, что даже самые качественные колонки не смогут играть хорошо, если вы используете дешевую низкокачественную магнитолу. Многие автолюбители сегодня это не учитывают, но качество самой автомагнитолы также играет не последнюю роль. Так что приобретая дешевую магнитолу для своего «железного коня», не стоит надеяться на то, что она будет выдавать мощный и чистый бас, а также качественный звук в целом.
Видео «Как своими руками обустроить акустику в автомобиле?»
Что автовладельцу необходимо знать о том, как обустроить акустическую систему в своем транспортном средстве – смотрите на видео (автор ролика – Говорит ЭКСПЕРТ).