Мидрейндж что такое автозвук

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.

Источник

Колонки мидбас: брать или не брать для авто?

Грамотная установка акустики в автомобиле обеспечивает полноценное звучание музыкальных инструментов и голоса певца. Чтобы добиться эффекта максимальной приближенности к естественному звуку, необходима инсталляция колонок различной частоты:

Но многие считают, что средний бас можно перекрыть сочетанием саба и средечастотных динамиков и получить на выходе приемлемый результат: играет ведь громко, и это главное! Почему это не так, читайте ниже.

Что такое мидбас?

Если вы занялись усовершенствованием автозвука в своей машине, делайте это с умом. Начнете лепить халтуру – самим же потом придется страдать. Но мы отвлеклись.

Итак, мидбас. Эти динамики нужны для передачи баса средней частоты, от 80 до 400 Гц. Они являются неотъемлемой частью компонентных систем автозвука.

Обычно мидбасовые колонки располагаются в авто спереди, в дверях. Твитеры размещают на приборной панели или передних стойках: они отвечают за диапазон 5 000-20 000 Гц. Местом подключения саба является задняя акустическая полка. Его частотный максимум 50-60 Гц. Для среднечастотников не имеет принципиального значения, где стоять, на задней полке или в дверях.

Самый популярный размер колонок вуфера – это 16 и 20 см, но есть еще 10, 13-см. Чем больше диаметр, тем ниже частоты становятся доступными. Качественная мидбасовая акустика должна иметь высокие показатели по следующим характеристикам:

Само собой, без качественных материалов не может быть и речи о хорошей акустике. Чем меньше резонирующих элементов, тем меньше дребезжания. Устанавливая колонки, позаботьтесь об уплотнителях.

Отличие от басовых

Вуферы и сабы работают в низком диапазоне частот, в этом их похожесть. Отличие мидбасовых колонок от басовых в том, что сабвуфер закрывает самый низкий бас 10-80 Гц (а «тяжелые» сабы доходят до 50 или даже 45 Гц), а мидбасы оперируют частотами от 80 Гц и выше. Есть и другие отличительные признаки.

Чтобы прочувствовать не просто громкую, а плотную музыку, когда чисто звучит каждый инструмент, нужно отображение всех звуковых частот.

Плюсы и минусы

Если про мидбас «забыть», получится огромный звуковой провал при воспроизведении музыки. То есть, октава попросту никак не услышится. Перечислим, что несет с собой мидбас:

Без вуфа музыка звучит как «бух-цык», с писклявыми голосами певцов.

Не упомянуть недостатки будет нечестно.

Ценитель акустики любой минус превратит в плюс, только бы наслаждаться сочным звуком.

Стоит ли покупать

Покупать ли динамики мидбас или обойтись коаксиальной системой, или ставить компонентную акустику без средних басов, решать вам. Информирован – вооружен.

Если не покупать, то ставьте сабвуфер с диапазоном частот побольше и не урезайте среднечастотники: тогда потери качества будут минимальными.

Для экономии на покупке не гонитесь за брендами. Pioneer, Alpine влетят в копеечку, в то время, как малоизвестные производители делают достойные модели.

Источник

Что такое мидрейндж в акустике

Акустическая система

Акусти́ческая систе́ма (АС) — устройство для воспроизведения звука, оконечное звено усилительного тракта (источник — усилитель — АС); состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Откуда взялась Эстрада

Итак, до появления акустических систем дальнего поля ( «ЭСТРАДЫ ») выбор был однозначным: обычные громкоговорители — компонентные, коаксиальные или широкополосные, плюс сабовое звено или без него. Все прекрасно понимали, чего от них ждать — звука, похожего на то, что вы слышите дома на своей аудиосистеме/музыкальном центре. Также было понятно, что чем выше цена, тем качество звука будет лучше и точка.

С появлением «эстрадной » акустики стал возможен выбор, а с выбором пришла новая информация, к сожалению, не всегда правдивая, точнее не всегда полная, как со стороны производителей, так и со стороны блогеров. Одним проще произвести то, что не поддается осмыслению (не нужны инженерные гении и большие ресурсы), а вторым проще показать это на видео, так как есть объективный фактор — громкость. Ее просто передать и просто записать разницу. За звание быть максимально громким изначально и началась «гонка вооружений», а субъективные же факторы, такие как качество звука и передача микро и макродинамики через микрофон айфона, на который обычно ведутся съемки, передать невозможно, и объяснить гораздо сложнее – необходимо быть до определенной степени профессионалом и открыть пару книжек или статей. Но те, кто снимают обзоры на эстраду, включая нас, редко упоминают о разнице между «эстрадными » и «обычными » динамиками, направленными на «качество звука». При этом обсуждают и сравнивают в этом ключе, что вводит в заблуждение многих любителей автозвука.

Пример: В видео обзоре сравниваются два образца «ЭСТРАДЫ »: один громче, а второй качественней. Зритель принимает решение — мне не нужна громкость, а нужно качество, и покупает в интернет-магазине тот комплект, который считается более качественным по мнению какого-то блогера. Ставит их в автомобиль, включает музыку и плюется, обвиняя во лжи и продажности блогера, снявшего обзор. А человек всего лишь не владеет полной информацией о том, что такое эстрадные акустика и с чем их едят.

Полной информации я вам не обещаю (очень большой объем), но тезисно и простым языком дам понимание того, какие бывают громкоговорители и как их выбрать.

Начнем с простой классификации. На данный момент в автозвуке существует два «типа »:

«Обычные динамики»

«Обычные динамики», которые все мы привыкли видеть и слышать у себя дома, или те, которые ставятся на заводе-производителе в авто. Они подразделяются на компонентные, коаксиальные, широкополосные. Также бывают отдельные компоненты: мидбасы, среднечастотные динамики и твитеры.

Эстрада

И есть второй вид – это динамики дальнего поля, так называемая «ЭСТРАДА ». Такой тип акустики мы привыкли видеть в огромных мониторах на открытых площадках, на концертах, стадионах и тд. Оттуда они, собственно говоря, и пришли.

Отличие первых от вторых принципиальное. Классика направлена на правильность звучания внутри салона, то есть их задача как можно точнее воспроизвести музыкальный материал в максимально возможном для конструкции диапазоне частот. Простыми словами, воспроизводить музыку так, как она задумана — с правильным отношением баса, середины и верхних частот. На профессиональном языке это называется тональным балансом. Еще проще — там где должно «бумкнуть » — «бумкнет », а там где должно «цыкнуть » — «цыкнет ». Для этого у динамиков на «качество » соответствующая конструкция диффузора, подвеса, центрирующей шайбы, соответствующий ход движущей части и конечно же материалы.

Эстрадные же динамики, это акустические системы дальнего поля с экстремально высоким уровнем громкости на среднем и высоком диапазонах частот. Это никакое не чудо техники. Это всего лишь компромисс в пользу громкости. Другими словами, этот вид акустики не способен выдать добротный, жирный и глубокий бас и мидбас просто потому, что их конструкция изначально рассчитывалась таким образом, чтобы выжать из них максимальную громкость именно на том диапазоне частот, который наиболее важен для нашего восприятия. При этом я все-таки замечу, что данных вид акустики не предназначены для игры в малом закрытом пространстве Рельефность музыки, даже на средних частотах, начинает появляться слушателю только тогда, когда он находится сзади от автомобиля при его открытых дверях. Простыми словами — разборчиво и по-настоящему красиво эти динамики играют на улице, для чего они изначально и создавались.

Обзор известных и лучших мидбасовых динамиков

Подобрать акустику в авто

Рассмотрим теперь самые популярные мидбасовые динамики, чтобы получить более подобную информацию об их возможностях. Многие знатоки автозвука слышали о производителе Морел. Так вот, он выпускает одни из лучших мидбасовых динамиков.

Акустика мидбас от Морел

Например, модель Dotech Ovation 6W:

Пройдемся по техническим возможностям:

Компонентная акустика Аудио Систем, в состав которой входят вполне приличные мидбасы.

Тем, кто ищет более бюджетные варианты мидбасовой акустики, рекомендуем ознакомиться с акустикой Тейк ТЕ-М80. Стоит такая модель всего 1,5 тысячи рублей, размер – 8 дюймов. Но это не единственный вариант мидбасовых динамиков по цене ниже 10 тыс. рублей.

Ниже представлены и другие, в том числе, и от именитых производителей:

Плюсы и минусы

Если про мидбас «забыть», получится огромный звуковой провал при воспроизведении музыки. То есть, октава попросту никак не услышится. Перечислим, что несет с собой мидбас:

Без вуфа музыка звучит как «бух-цык», с писклявыми голосами певцов.

Не упомянуть недостатки будет нечестно.

Ценитель акустики любой минус превратит в плюс, только бы наслаждаться сочным звуком.

Компонентная акустика

Компонентная акустика состоит из нескольких динамиков, их может быть два, тогда это двухкомпонентная система, а может быть три, в таком случае это система является трехкомпонентной. Как правило, такая акустика устанавливается с фронтальной стороны от слушателя.

Двухкомпонентная акустика Трехкомпонентная акустика

Динамики для компонентной системы можно подобрать отдельно, либо приобрести в готовом комплекте. Тут нужно отметить, что в комплекте все компоненты сбалансированы между собой. В случае, если вы хотите приобрести динамики отдельно, то нужно будет учитывать их диапазоны частот и подбирать кроссовер.

Кроссоверы

Кроссовер нужен для того, что бы разделить сигнал между разными динамиками и отдать высокие частоты на твиттеры или высокочастотные динамики (ВЧ), а средние на мидбас или среднечастотник.

Одним из плюсов компонентной акустики является то, что ее можно правильно расположить в авто. Это усложняет монтаж, но значительно повышает качество звучания системы.

Пример установки ВЧ

Тогда вы получаете максимально качественный и детальный звук высоких частот, который могут дать эти высокочастотные динамики. Обычно они устанавливаются в уголки боковых зеркал заднего вида, либо в стойки лобового стекла.

Пример: ВЧ в уголке зеркала

В трехкомпонентной акустике у среднечастотного динамика (СЧ) угол распространения звука не на много больше чем у твиттера, поэтому его направленность также имеет очень важное значение. Устанавливают их по таким же правилам, обычно совместно с твиттерами.

Пример установки СЧ и ВЧ

У мидбаса же распространение звука происходит намного шире. Поэтому они подходят для установки в штатное место в двери. Правда для максимальной отдачи хорошего звука их слегка разворачивают на слушателя, давая лучшую направленность. Именно для этого изготавливаются подиумы или переделываются дверные карты.

Пример подиума с доворотом

Не пренебрегать этим, если у вас есть такая возможность, такой нюанс ощутимо улучшит качество звучания всей системы.Так расположение динамиков является одной из ключевых составляющих хорошего звука вне зависимости от цены и уровня компонентов. После правильной установки компонентов появляется ощущение, как будто с колонок сняли пленку или убрали какую-то преграду. Звучание становится чище и легче. Потому до слушателя доходят прямые, не отраженные звуки.

Компонентную акустику можно подключить и без кроссоверов — поканально (каждый динамик к отдельному каналу усилителя). При этом будьте осторожны с настройкой среза ВЧ, так как если частота воспроизведения будет слишком низкой для твиттеров, то они могут сгореть. Для каждой модели эти значения индивидуальны.

Пример схемы поканального подключения

В таком случае, при наличии звукового процессора открывается множество возможностей для настройки звучания аудиосистемы. Процессор может полностью управлять фильтрами, их срезами и порядками.

А также процессор управляет временными задержками, компенсируя разность расстояний от динамиков до слушателя.

Внешний звуковой процессор Пример: процессорная магнитола Pioneer DEX-P99RS

Именно с их помощью выставляется так называемая сцена, когда создается впечатление, что инструменты позиционированы в пространстве и кажется что источники звука находятся на некотором отдалении впереди, но это уже тема для другого материала.

Источник