Основные отличия автомобильной акустики от бытовой. Взаимозаменяемость домашних и авто динамиков.




Данный выпуск будет посвящен разнице автомобильных динамиков от домашних. Чем же они отличаются, почему нецелесообразно использовать домашние динамики в автомобиле и наоборот?
К сожалению, очень часто, можно на некоторых форумах, от некоторых "специалистов", встретить такие советы, что можно взять домашний некий динамик, который изначально предназначался для домашней системы, (мидбас или твиттер) и применить его в авто и получить при этом более высокую отдачу, более хороший результат, и при этом оговаривается, что домашние динамики дешевле.
Но чтобы ответить на вопрос о взаимозаменяемости, давайте перечислим ту разницу, которая есть между автомобильным динамиком и домашним. И выясним, почему же автомобильные динамики дороже аналогов домашних.
Для того, что бы более грамотно поговорить на эту тему, давайте поговорим о каждом элементе отдельно. Потому что специфика у них отличается немного. Отдельно о мидбасах, отдельно о твиттерах и отдельно о среднечастотных динамках.



И давайте начнем с мидбасов. Безусловно первая напрашивающаяся разница - это разница в сопротивлении.
Обычно домашние динамики имеют более выское сопротивление, чем автомобильные. Вызвано это тем, что с питанием в домашних условиях дела обстоят значительно лучше, чем в авто. Но по факту я считаю, что данное отличие далеко не самое важное.
Зачастую, очень много автомобильных динамиков, которые в реальности имеют сопротивление 6-7 Ом или даже выше. И в авто это никак не отражается негативно. Гораздо более важно - это то в каких условиях работают динамики. Зачастую, домашние динамики работают в комнатных и тепличных условиях в отличии от агрессивной среды внутри дверей автомобиля.
При стандартной плюсовой температуре, в помещениях, где не происходит резких перепадов. Что касается автомобильных динамиков - они находится в более жесткой и агрессивной среде. Автомобильный динамик должен не только обладать повышенной защитой от коррозии, но так же должен иметь определенные пропитки, которые позволят материалам динамика служить дольше при повышенной влажности. Мало того автодинамики должны переносить перепады температур и служить долго и качественно.



Также важным отличием являются и габариты динамиков. Зачастую автомобильные мидбасы имеют стандартные типоразмеры, которые применяются у всех авто производителей. Домашние динамики не ограничены некими определенными габаритами и в большинстве случаев их габариты не совпадают с общепринятыми автомобильными. Например стандартный 16-17см домашний мидбас не получится без переделок крепления поставить в автомобильную дверь, где стоял автомобильный динамик таких же габаритов в 16-17см.
Поэтому очень часто домашние динамики имеют не стандартные размеры, это может вызвать определенные трудности при установки динамиков.
Я Вам назвал отличия, которые достаточно общеизвестны, эту инфу без труда можно найти в инете, но при этом данные отличия - это всего лишь начало того списка отличий, которые действительно существуют между хорошим автомобильным динамиком и хорошим домашним динамиком. И давайите перейдем к этой разнице, которая не такая явная, но тем неменее ещё более важная.
Важной особенностью автомобильного динамика и домашнего так же является то, на сколько широко играет
каждый компонент.
В домашних условиях, в основном, динамики находятся на достаточно большом растоянии от слушателя. В авто они находятся как правило значительно ближе.
В домашних условиях динамик смотрит на вас прямо. В авто тот же мидбас и все динамики находятся к вам под разными
углами. Левый мидбас к водителю находится под одним углом, правый мидбас от водителя находится более далеко и совершенно под другим углом. Приблизительно схожая ситуация и с твиттерами в автомобиле, но всё же иная - посколько мы можем их как-то вращать в отличии от мидбасов. Соответсвенно у домашнего динамика важной чертой и важным плюсом будет то, насколько узко сам по себе он играет. Чем домашний динамик играет уже, тем меньше будет отражений и переотражении от стен комнаты, где вы прослушиваете музыку.



В автомобиле ситуация совсем другая. Здесь зачастую еще больше всяких переотражений. Но как правило, тот же мидбас находится внизу дверей и находится под очень сильным углом к вам. А его задача, особенно в двух полосной системе играть достаточно высоко по частотному диапазону. Поэтому автомобильный динамик должен играть очень хорошо и давать широкое излучение звука. Чем он шире играет, тем более похожими по звуку будет левый мидбас по отношению к правому мидбасу, который находится к вам фактически по прямой видимости в отличии от левого мидбаса.
Важное качестве в автомобильном мидбасе (особенно в двухполосной системе) - это то как широко они играет. В домашних условиях, широко играющий динамик может оказать больше отрицательного воздействия на конечный результат из-за появлений лишних переотражений.
Также важным отличием является и то, в каком частотном диапазоне как правило работают домашние динамики и автомобильные. Если мы к примеру возьмем двухполосную систему в авто, то зачастую левый мидбас, который расположен ближе к водителю, не может играть очень высоко из-за того, что он находится под определенным углом. Поэтому задача для твиттера - играть как можно ниже в частотном диапазоне, чтобы компенсировать этот недостаток.
В домашней системе у нас нет такого ограничения - динамики стоят лицом к слушателю. поэтому как правило срезы, которые устанавливаются в домашней аппаратуре на те же твиттеры и на мидбасы , значительно выше чем те срезы, которые устанавливаются в двухполосных системах автомобилях.
Зачастую, верхняя середина в мидбасе, в домашнем, это очень важный частотный диапазон. И чем он лучше играет, тем круче. При этом, в авто данный диапазон фактически обрезается при настройке системы, поэтому этот диапазон в авто-мидбасе уже не играет значимуюу роль.



Очень важным отличием между автомобильным динамиком и домашним является и тот момент - а в каком объеме будет играть тот или иной динамик. Часто домашние динамики играют в достаточно малых объемах - 15,20 литров на один 16-сантиметровый мидбасс.
Или на объем больший, но при этом в колонке находится фозоинвертор или порт, который фактически виртуально уменьшает объем корпуса до тех же 15-20 литров
Если производитель домашних динамиков произвел некий домашний мидбас, то он всегда может подобрать оптимальный под него объем, оптимальную конструкцию кабинета или колонки, оптимальный размер, диаметр, длину порта или фазоинвертора.
С мидбасом в авто все немного сложнее. Производитель должен делать мидбас таковым, что бы он мог хорошо играть на некий объем и это в нашем случае - объем двери.
Иными словами для автомобильного мидбаса мы уже никаким образом не можем этот объем отрегулировать. Он у нас постоянен, и с каким то разбросом, в зависимости от марки автомобиля, от конструкции двери и от того насколько она большая или маленькая. Так же объём двери - это некий объем, в котором также находятся всевозможные отверстия. Ряд этих отверстий находятся внизу двери. которые служат определенным фазоинвертором но при этом "фазик" играет не во внутрь салона, а наружу автомобиля.
Производитель автомобильных мидбасов должен конструировать динамик не так как проще, а так как это будет удобнее исходя из того объема, в котором динамик будет играть - исходя особенностей объёма двери автомобиля.



Фактически, для динамика 16-сантиметрового наша среднестатистическая авто-дверь - это некий объем, который равен для него почти фриерут (то есть это открытый объем). Сконструировать мидбас, который будет играть очень хорошо на открытый объем гораздо сложнее, чем мидбас, который будет играть в некий малый объем более оптимальный для него.
Дверь автомобиля для динамика является неким корпусом (кабинетом), и по своим параметрам этот корпус близок к открытому объему. Или если быть точнее к объему - близкому к открытому. Динамик под открытый объем сконструировать значительно сложнее.
Также очень часто вы можете наблюдать, что автомобильные дорогие динамики сделаны не на базе некой литой металлической корзины, как в домашних динамиках, а сделаны на основе анти-резонансного пластика, который позволяет убирать лишние резонансы в условиях крепления динамика к двери. Такие корзины из дорогого пластика, зачастую обходятся значительно дороже, чем литые металлические корзины.
По факту мы получаем, что автомобильный мидбас сам по себе играет в неудачном типа-размере объеме, он играет в агрессивной среде. Он зачастую, если это 2-хполосная система, играет значительно шире, в совершенно другом частотном диапазоне, нежели домашний динамик. Зачастую, его корзина может обладать дополнительными положительными свойствами антирезонансными, в отличии от стандартной литой корзины в классических домашних динамиках.



Все эти параметры, которые свойственны автомобильным динамикам увеличивают его стоимость, но при этом придают ему те свойства, которые позволяют именно в автомобиле играть значительно лучше и дольше домашних в тех же условиях.
Если мы будем применять некий мидбас из домашней колонки, из домашней системы в авто - мы можем столкнуться с некоторыми проблемами.
Как правило, основные из них это то, что домашние динамики не играют так широко, как автомобильные динамики. В двух-полосной автомобильной системе твиттер загружен значительно сильней нежели в домашних колонках.
Домашние динамики, как правило, не так долго живут в условиях агрессивной среды. Они ржавеют, у них отваливаются подводящие провода и т.д.. Их центрированная шайба быстро превращается в что-то наподобие трухи или наоборот дубеет. Сам по себе подвес домашнего динамика в автомобиле может замерзать при отрицательных температурах и при включении играть не совсем корректно если вообще долго "проиграть".
И самое главное отличие, с которым вы скорее всего столкнетесь - это частотный диапазон.
Как правило, домашние динамики в условиях объема двери абсолютно не басят, работая исключительно как среднечастотник.



Но если Вы хотите некие автомобильные динамики применить в системе домашней, то здесь дела обстоят немного проще.
К сожалению, очень много динамиков автомобильных имеют, несмотря на свое название "автомобильный динамик" - близкие к домашним динамикам особенности (они играют узко, играют только в очень малом объеме).
Соответственно, применение автомобильного динамика в домашних условиях имеет определенную долю целесообразности. При этом мы должны понимать, что как правило эти динамики, которые можно применить в домашних условиях - они изначально автомобильные, но по сути они просто неудачные автомобильные динамики.
А вот если авто динамик может играть на объем двери, скорее всего, в 95% случаях, он будет очень плохо играть на некий малый объем корпуса, или будет работать хуже, чем аналогичный домашний динамик гораздо более бюджетный.
Выходит автомобильные динамики разумно применять в домашке только в том случае если, как автомобильные они не удачны и "страдают особенностями домашних динамиков".
Но всё выше мы больше говорили касательно мидбасов, а что касается твиттеров и среднечастотников, тот тут ситация с взаимозаменяемостью уже попроще. Сами по себе твитеры и среднечастотные динамики находятся не в дверях а на стойках лобового стекла или в уголках зеркал автомобиля.
Поэтому какой-то повышенной влажности там нет в отличии от дверей. Твиттер при этом не требует какого-то для себя объема, а среднечастотник, что домашний, что автомобильный могут требовать схожего объема. С этой точки зрения взаимозаменяемость домашнего твиттера и автомобильного твиттера вполне актуальна и гораздо целесообразней, чем нежели мы говорили про мидбасы.
При этом, все равно нужно понимать, что домашний твитер и домашний среднечастотник и широкополосник, который мы применяем в автомобиле, как правило будет играть значительно уже по излучению, чем автомобильные варианты.
Это также приведет к ряду ограничений в любом случае, но не таких уж критичных. Чем шире играет среднечастотный динамик или твитер, тем гораздо более система будет устойчива к тому, что вы будете двигать головой, двигать сиденье, если ваша спина устанет или просто сдвинетесь.
При узком излучении ВЧ И СЧ динамика любое движение головы в автомобиле может привести к изменению того звука, который Вы слышите.



В принципе, вопрос этот достаточно спорный и каждый момент будет играть свою положительнную и отрицательную роль. Но в любом случае, применение домашних твитеров и домашних среднечастотников в автомобиле или широкополосников более уместно чем в ситуации с мидбасами, впрочем, как и наоборот.
Единственное обратите внимание, что очень часто домашние твиттеры и среднечастотники играют значительно выше по срезам, чем мы бы того хотели от автомобильных твиттеров, которые в составе двухполосной системы должны играть как можно ниже.
Поэтому если вы уж решили применить некий домашний твитер в автомобиле, обратите внимание, что если у вас система двухполосная, то твитер действительтно должен играть очень низко. А это встречается крайне редко в домашних системах.
Со среднечастотным динамиком схожая ситуация, как правило, в авто мы желаем получить достаточно низкий спектр воспроизводимых частот, а в домашней акустике такая задача менее выражена.



Что касается широкополосников, то ситуация по ним такая. Именно автомобильных широкополосников на рынке автомобильной аппаратуры не так уж много. Хотя данный динамик в некоторых случаях очень полезный. Найти хорошие широкополосники в домашке значительно проще.
По материалам сайта buticar.com
Клуб любителей акустики и аудиотехники
«Колонки и динамики | Акустика и аудиотехника»
группа в Контакте: vk.com/kolonkidinamiki


канал в Телеграм: @kolonkidinamiki


> > > Колонки и динамики < < <

#колонкидинамики #kolonkidinamiki #rusaudiobaraholka

Наиболее частые высказывания на акустическую тему или 10 акустических аксиом.



Аксиома №1
Плохой акустики (кроме бракованной или изначально дефектной) не бывает в принципе — претензии любого рода к звучанию технически исправных АС проистекают исключительно от неудачного взаимодействия ее с тем помещением, где ведется прослушивание и неумением/нежеланием его скорректировать.


Аксиома №2
Высказывание «я послушал акустику» полностью лишено всякого смысла. Нельзя послушать акустику как таковую, если только вы не находитесь в безэховой камере. Вот там можно послушать только акустику. Во всех остальных условиях любую акустику можно послушать только в совокупности со звучанием того помещения, где она находится. Кстати сказать, те, кому доводилось слушать АС в безэховой камере, знают, что занятие это не из приятных. Все богатство ощущений создает именно совокупность отражений и переотражений звука вкупе с прямым излучением АС.
Поэтому когда кто-то говорит «я послушал акустику», на человеческий язык это переводится как «я послушал звучание акустики такой-то в таком-то помещении». В другом помещении впечатления могут быть принципиально иными.


Аксиома №3
Если кто-то говорит, что такая-то акустика — говно, это значит лишь то, что он сам или те, кому эта акустика принадлежит, «не умеют ее готовить».
Речь идет, конечно, не о банальном акустическом клиппинге, а о случаях, когда АС работают в штатном для них режиме. Это значит, что взаимодействие (т.е. наложение, суммация прямого и отраженных звуков) данных конкретных АС, места их установки и акустических свойств помещения, где велось прослушивание, оказалось крайне неблагоприятным.
Неудовлетворение звучанием не говорит о самих АС ровным счетом ничего. Достаточно обеспечить в тех же самых условиях нормальную комнатную АЧХ в зоне прослушивания — и мнение о звучании изменится радикальным образом.


Аксиома №4
Когда вы слышите высказывание, что, дескать, все ничего, но долго слушать нельзя — утомляет, это означает лишь одно: в комнатной АЧХ есть по крайней мере один заметный нескомпенсированный резонанс.


Аксиома №5
Говорят, что если бы все сводилось к одной только АЧХ (т.е. все было бы так «просто»), все проблемы были бы давно и повсеместно решены.
К сожалению, трудно заблуждаться больше.
Во-первых, ситуация с ясным и, главное, доступным всем и каждому решением «акустической проблемы» в помещении напоминает проблему с любой идеальной вещью — никакому производителю это не нужно. Более того, это опасно для продаж, ибо совершенные, идеальные вещи коммерчески невыгодны.
К примеру, если бы все лампочки накаливания перегорали раз в 30 лет, то делать на них многомиллионный бизнес с отличным оборотом было бы невозможно. И так со всем остальным, что потребляется относительно массово.
Невероятное количество производителей АС и моделей в ассортименте каждого из них обусловлены нежеланием дать в руки потребителю инструмент, посредством которого он смог бы в любой комнате получить идеальное звучание от любой пары АС.
За неимением такого инструмента у потребителя не остается иного выбора, кроме как тупо перебирать годами и даже десятилетиями (путем покупки одних АС и продажи других) сотни вариантов в надежде на случайное получение комнатной АЧХ, близкой к идеальной. У рядового аудиофила поиск на какое-то время приостанавливается, если ему, повторюсь, совершенно случайным образом удается наткнуться на такие АС, которые в конкретной зоне прослушивания его не менее конкретной комнаты дают более менее приличную комнатную АЧХ.
До тех пор, пока этот случай не наступит, присутствует большая или меньшая неудовлетворенность звучанием, а с ней и нескончаемый поиск.


Аксиома №6
Ввиду того, что профессиональные комплексы для проведения акустических измерений стоят весьма недешево, а также потому, что всякая информация на эту тему тщательно скрывается от рядового аудиофила, провести грамотную коррекцию звукового поля в помещении пользователю также нереально, как слетать на Луну. Без преувеличений.
Что остается, мы уже знаем — ходить до седого лобка перебирать десятки, а то и сотни различных АС в смутной надежде на то, что, «а вдруг в этот раз повезет».


Аксиома №7
Когда люди не могут чего-то сделать, они испытывают чувство беспомощности.
У большинства людей реакция на беспомощность зачастую проявляется в виде раздражения, злости и даже агрессии.
При этом те, кто это «что-то» сделать могут, подчас рассматриваются как еретики и враги, которых нужно если не уничтожить, то хотя бы всячески дискредитировать.


Аксиома №8
Казалось бы, ничего особо сложного в эквализационном методе коррекции звукового поля в комнате нет.
Это на два порядка проще и дешевле, чем с вытаращенными глазами менять одни колонки на другие, такие же незвучащие, до одури таскать их по комнате, ловить еще 5 см вниз и 2,5 см влево, чтобы они, типа, раскрылись или городить на слух комнатный «тюнинг» в виде перфорированных стен, потолков, плавающих полов, бас-трэпов, драпировки и прочей хуеты. Однако в извращенном представлении большинства аудиофилов эквалайзер является табу, чуть ли не абсолютным злом.
Своим появлением эта ситуация обязана, прежде всего, нарушению главного «акустического правила» — давать в руки человеку средства коррекции звукового поля без средств объективного контроля результата нельзя.
Второй причиной недоразумений стал выпуск огромного числа эквалайзеров-игрушек — фактически грубых расширенных темброблоков — принципиально не предназначенных для точечной, адресной коррекции звукового поля.
В результате все манипуляции производились пользователями не грамотно, не по критерию идеальной комнатной АЧХ в зоне прослушивания, а на слух, по критерию «мне так больше вставляет», «так больше цыкает» или «так мяснее звучит».
Естественно, что у тех, кто ищет реалистичного звуковоспроизведения, это всегда вызывало полное неприятие. Но сам эквализационный подход здесь ни при чем. Точно также, как в том, что в лифте гадит чья-то собака, виновато не животное, а хозяин.


Аксиома №9
Самое реалистичное, полноценное звучание получается только в том случае, когда комнатная АЧХ в зоне прослушивания (являющаяся результатом пространственного усреднения 24 АЧХ — по 12 от каждой колонки) имеет неравномерность ±2 дБ в полосе частот от 50 Гц до 12 кГц.
Исключение могут составлять лишь узкие (шириной менее 1/8 октавы) провалы, обусловленные нулями стоячих волн помещения, восполнять которые путем эквализации строго не рекомендуется. Очень важно, чтобы высокие частоты начинали плавно затухать в помещении не раньше отметки 10 кГц — именно это обеспечивает (при прочих равных) превосходность музыкальной атаки и четкость баса.
К сожалению, большинство акустических систем (особенно современных) демонстрируют в этом аспекте большую слабину — активный спад ВЧ зачастую начинается уже с 6 кГц.


Аксиома №10
Избыток баса также губителен для реалистичности звуковоспроизведения, как и его недостаток. Бас ни в коем случае не должен быть гипертрофированным, не должен вызывать ощущения давления на грудную клетку.
Басовый диапазон охватывает три октавы: нижний бас (20-40 Гц), бас (40-80 Гц) и верхний бас (80-160 Гц). П
рактическое значение из них имеют только две последних, поскольку в области нижнего баса отношение сигнал/фоновый гул в типовой квартире чрезвычайно низко — 15-20 дБ.
Более того, при увеличении громкости, это отношение растет не линейно, как того можно было бы ожидать, а гораздо медленнее, поскольку усиление НЧ-контента в указанной области приводит к еще большему возбуждению перекрытий дома.
Поэтому использование для целей воспроизведения музыки сабвуферов, устанавливаемых прямо на пол, или напольных АС с НЧ-динамиками или фазоинверторами, расположенными очень близко от пола, является крайне нежелательным — вы всегда будете слушать не бас, а гул, чтобы вам при этом ни казалось, и какой бы кайф от содрогания дома вы при этом не испытывали.
Кроме того, грамотное согласование сабвуфера с сателлитами можно произвести только и исключительно путем тщательных акустических измерений — все попытки сделать это на слух обречены на провал.
Проверено годами практики инсталляций.


Автор Рауль Санчес, по материалам real-audio.ru и ldsound.ru
Клуб любителей акустики и аудиотехники
«Колонки и динамики | Акустика и аудиотехника»
группа в Контакте: vk.com/kolonkidinamiki

канал в Телеграм: @kolonkidinamiki

> > > Колонки и динамики < < <

#колонкидинамики #kolonkidinamiki #rusaudiobaraholka

Какие бывают динамики. Виды и типы излучателей звука.




Излучатели звука (звукоизлучателигромкоговорителителефоныдрайверы) – технические устройства, предназначенные для возбуждения звуковых волн в различных средах путем преобразования электрического сигнала в энергию звукового поля.
На сегодняшний день создано много различных не похожих друг на друга излучателей звука, в виду чего, их принято делить на типы и виды. Иногда, делая покупку какой-либо аудиосисемы, интересно понять к какому типу и виду относятся содержащиеся в ней излучатели. Но как это сделать? Ведь об этом ничего не сказано в спецификациях.
В данной статье мы поговорим о том, как принято делить излучатели на типы и виды, какие типы и виды излучателей наиболее распространены, каковы особенности излучателей разных типов и видов, преимущества, недостатки и как по внешним признакам понять к какому типу и виду относится тот или иной излучатель.
ДЕЛЕНИЕ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НА ТИПЫ И ВИДЫ
На типы излучатели делятся в зависимости от принципа преобразования электрического сигнала в акустический.
На виды излучатели делятся в зависимости от конструктивных особенностей, наблюдающихся внутри типа.
КАКИЕ ТИПЫ И ВИДЫ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕНЫ?
Наиболее распространены следующие типы и виды (в скобках) звукоизлучателей:
  • электромагнитные;
  • электродинамические (катушечные, ленточные, изодинамические, ортодинамические, Хейла);
  • электростатические (конденсаторные, электретные);
  • пьезоэлектрические (пьезокерамические, биморфные).
Кроме вышеназванных типов и видов излучателей существуют и другие, менее традиционные.
КАКОВЫ ОСОБЕННОСТИ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ РАЗНЫХ ТИПОВ И ВИДОВ, ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ И КАК ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ ПОНЯТЬ К КАКОМУ ТИПУ И ВИДУ ОТНОСИТСЯ ТОТ ИЛИ ИНОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ?
  1. Электромагнитные излучатели звука



Электромагнитные излучатели (иногда их называют преобразователи с подвижным железом) как правило, используются в устройствах, которые формируют специальные сигналы, такие как гудок или звонок. Например, «пищалки» в компьютерной технике и кассовых аппаратах, в автомобильной и бытовой электронике. Так же, их можно встретить в трубках стационарных телефонных аппаратов и таксофонах, некоторых наушниках и гарнитурах.
Принцип действия электромагнитных излучателей основывается на физическом явлении возникновения колебаний ферромагнитной пластины под действием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой.
Электромагнитные излучатели могут быть герметичные и негерметичные.
Негерметичные электромагнитные излучатели звука состоят из пластикового корпуса диаметром от 9,5 до 12 мм, находящейся внутри него магнитной системы, состоящей из постоянного магнита с надетыми на магнитопровод катушками и металлической диафрагмы, закрепленной на электромагните.
При подаче на надетые на магнитопровод катушки переменного тока, катушки и постоянный магнит будут создавать переменное магнитное поле, под действием которого, металлическая диафрагма будет совершать колебательные движения в такт переменным магнитным потокам, амплитуда которых будет пропорциональна амплитуде колебаний подаваемого на катушку сигнала звуковой частоты и будет излучать акустическую волну.
Электромагнитные излучатели звука могут подключаться к внешнему источнику сигнала или иметь встроенный генератор, вырабатывающий звуковой сигнал при подаче постоянного напряжения. Их электрическое соединение может быть трех типов: с помощью штырьков, с помощью гибких проводников и с помощью разъема. Диапазон рабочих температур составляет от -30, до +85 оС.
Основным преимуществом электромагнитных излучателей является способность воспроизводить низкие частоты в небольшом корпусе.
Недостатком конструкции является значительное рассеивание магнитного потока и малое значение магнитной индукции, механический износ конструкции, электрический шум, небольшой уровень выходного звукового давления и высокий потребляемый ток. Кроме того, электромагнитные излучатели не предоставляют такого широкого выбора типов звуков, как пьезоэлектрические устройства.
Примечание. Сегодня электромагнитные излучатели звука все больше вытесняются более совершенными электродинамическим и пьезоэлектрическими системами.
2. Электродинамические излучатели звука
Электродинамические излучатели звука (динамики) – самый распространенный тип излучателей. Они широко применяются в различной звуковоспроизводящей технике. Как в самой бюджетной, так и класса Hi-Fi и Hi-End.
Принцип действия электродинамических излучателей основывается на физическом явлении возникновения силы Лоренца в помещенном в постоянное магнитное поле проводнике в случае протекания через него электрического тока.
Внутри типа, в зависимости от конструктивных особенностей, электродинамические излучатели делятся на виды:
  • катушечные (диффузорные);
  • с уравновешенным якорем («арматурные»);
  • ленточные;
  • изодинамические;
  • ортодинамические;
  • излучатели Хейла.
Примечание. Динамики пак же делятся на классы: высокочастотные (ВЧ), среднечастотные (СЧ), низкочастотные (НЧ) и широкополосные. Конструкция и технология изготовления каждого элемента динамиков сильно зависит от того, для воспроизведения звуков какой частоты он предназначен.
Катушечные электродинамические излучатели
Выше мы сказали, что электродинамические излучатели звука самый распространенный тип излучателей. Так вот, внутри типа электродинамические звукоизлучателикатушечные звукоизлучатели – самый распространенный вид.



Такие звукоизлучатели можно встретить везде, во многих моделях самой разнообразной звуковоспроизводящей техники, от портативной, до стационарной, от потребительской, до специальной... Они имеют множество конструктивных решений, бывают разного размера, при их изготовлении применяются различные технологии и материалы, др.
Классический катушечный электродинамический звукоизлучатель включает в себя следующие элементы:
  • корзину (диффузородержатель);
  • диффузор (или мембрана);
  • гибкий подвес диффузора;
  • катушку;
  • пылезащитный колпачок;
  • центрирующую шайбу;
  • магнитные цепи.



Корзина катушечного динамика одновременно является частью корпуса. К ней посредством гибкого подвеса прикреплен диффузор, к которому, в свою очередь, прикреплена находящейся в магнитном поле постоянного магнита во взвешенном состоянии катушка с гибкими выводами, на которые подается переменный ток.
При протекании через катушку электрического сигнала звуковой частоты, вокруг катушки создается магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. В результате взаимодействия магнитных полей, катушка начинает совершать поршневые колебательные движения, амплитуда которых, пропорциональна амплитуде колебаний подаваемого на входе электрического сигнала звуковой частоты. Прикрепленный к катушке диффузор, соответственно, совершает такие же колебательные движения, как и катушка, передавая их воздуху. Колебания воздуха «рождают» слышимый ухом человека звук.
Катушечные динамики имеют множество недостатков и ограничений, но конструкция и технология их изготовления постоянно совершенствуется, что позволяет добиться от них очень высокого качества звука.
Электродинамические излучатели с уравновешенным якорем



Электродинамические излучатели с уравновешенным якорем (англ. balanced armature) применяются достаточно ограничено. Сегодня их обычно можно встретить во внутриканальных наушниках и иногда в слуховых аппаратах.
Примечание. Из-за созвучия английского слова armature (якорь) с русским «арматура». В разговорной речи такие излучатели часто называю «арматурными».
Наушники, в которых используется излучатели данного вида, легко определить по внешнему виду. От прочих они отличаются более вытянутой формой корпуса.
Заглянув внутрь корпуса «арматурных» наушников, мы увидим там уравновешенный в магнитном поле постоянного магнита якорь (изготовленный из ферромагнитного сплава в виде U-образной пластины на одной стороне который надета катушка) и излучающую мембрану, соединенную с якорем посредством пинового передаточного механизма.



При протекании через катушку электрического сигнала звуковой частоты, вокруг катушки создается магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. В результате взаимодействия магнитных полей, та сторона якоря, на которую надета катушка, начинает совершать колебательные движения, напоминающие движения трамплина для прыжков в воду. Эти движения через пин, соединяющий якорь с мембраной, передаются на мембрану. Соответственно, мембрана совершает такие же колебательные движения, как и свободная сторона якоря, передавая их воздуху. Колебания воздуха «рождают» слышимый ухом человека звук, который выходит непосредственно из звуковода корпуса.
В настоящее время точность воспроизведения у «арматурных» наушников гораздо выше чем, например, у сопоставимого размера динамических наушников. Но они так же не лишены недостатков. Основной из них – это наблюдающийся на графике АЧХ значительный провал после 10 – 12 кГц.
Ленточные электродинамические излучатели
Ленточные электродинамические излучатели звука не так распространены, как катушечные, но в последние годы их популярность растет, и они все чаще находят применение в звуковоспроизводящей технике.
Как правило, ленточные динамики можно встретить в стационарной бытовой звуковоспроизводящей технике, но не только, так же эти динамики встречаются в студийной аппаратуре, в автомобильных Hi-End системах, др.



Обычно они выступают в качестве высокочастотного звена многополосных акустических систем и используются в сочетании с низкочастотными катушечными динамиками. Реже выступают в качестве широкополосных компонентов стереопары.



Колебательным элементом ленточного динамика, передающим колебания звуковой частоты воздуху, является помещенная между полюсами постоянного магнита изготовленная из алюминиевой фольги ленточка. Так же, как и в случае с катушечным динамиком, в ленточном динамике колебания ленточки возникают в ходе взаимодействия магнитных полей – постоянного, создаваемого постоянным магнитом, и переменного, создающегося при протекании переменного тока через ленточку.
Благодаря своей легкости, ленточка получает достаточно большое смещение при малой величине подаваемого тока, что обуславливает высокую чувствительность таких излучателей (до 95 дБ). Кроме того, ленточным динамикам свойственен очень малый уровень нелинейных искажений, что обеспечивает высокое качество звука на всех, особенно на высоких, частотах.
Изодинамические излучатели
Изодинамические излучатели звука – еще один вид электродинамических излучателей.



Колебательным элементом изодинамика, передающим колебания звуковой частоты воздуху, является тонкая (порядка 8-10 мкм) полимерная (майларовая) мембрана с нанесенными на ней в форме меандра токопроводящими дорожками заключенная между двумя перфорированными пластинами, на которые установлены стержневые магниты.
В изодинамике колебания майларовой мембраны возникают в ходе взаимодействия магнитных полей – постоянного, создаваемого стержневыми магнитами, и переменного, создающегося при протекании переменного тока по токопроводяшим дорожкам. За счет перфорации магнитная решетка является акустически прозрачной и звуковая волна практически беспрепятственно распространяется в окружающее пространство.
В настоящее время выпускаются в основном ВЧ и ВЧ+СЧ изодинамические излучатели. Широкополосные изодинамические излучатели встречаются реже – применяются они, как правило, в наушниках.
В многополосных акустических системах изодинамики ВЧ+СЧ-диапазона чаще всего комбинируются с динамиками других видов, например, с катушечными динамиками, но не всегда – существуют и такие многополосные акустические системы, которые полностью построены на изодинамиках.



Преимущество изодинамиков – очень малые нелинейные искажения, ввиду чего, звучание отличается удивительной точностью воспроизведения.
Ортодинамические излучатели
Ортодинамические излучатели звука – электродинамические излучатели аналогичные изодинамическим.



Принцип действия ортодинамиков тот же, что и у изодинамиков.
Отличие ортодинамиков заключается только лишь в конструкции магнитной системы и мембраны.
Магнитная система ортодинамиков состоит из двух перфорированных дисковых магнитов, которые намагничены таким образом, что образуют на поверхности концентрические кольца с чередующимися полюсами.
Майларовая мембрана ортодинамиков так же, как и магнитная система имеет круглую форму. На ее поверхность нанесена в виде спирали проводящая дорожка один контакт которой находится по центру, другой – на краю излучателя.



Мембрана помещена в магнитный воздушный зазор. При подаче на контакты мембраны переменного тока, создается электромагнитное поле, которое взаимодействует с полем в магнитном зазоре и вызывает колебания мембраны.
Все достоинства, присущие изодинамическим излучателям относятся и к ортодинамикам. Они обладают большим динамическим диапазоном и высокой чувствительностью (иногда для увеличения чувствительности мембрана гофрируется). Однако в отличие от изодинамиков, ортодинамические излучатели применяются ограниченно, в основном в высококачественных наушниках, которые с ними звучат действительно очень впечатляюще, передавая мельчайшие нюансы записи и акустики помещения.
Излучатели Хейла



Излучатели Хейла по принципу действия очень похожи на изодинамические излучатели.
Отличие заключается в том, что вместо плоской мембраны здесь используется мембрана, собранная в гармошку. Такая конструкция излучателя позволяет значительно увеличить площадь мембраны и, как следствие, повысить его эффективность.
Чувствительность излучателя Хейла значительно выше чувствительности изодинамика. В остальном достоинства и недостатки совпадают.
3. Электростатические излучатели звука
Электростатические излучатели звука (англ. ElectroStatic Loudspeakers, ESL, электростаты) – тип излучателей, в которых звук создается тончайшей мембраной.
Принцип действия электростатических излучателей прост. На мембрану подается высокое напряжение поляризации (несколько кВ), на статоры подается сигнал большой амплитуды. В результате между мембраной и статорами возникает переменное электростатическое поле, двигающее мембрану со звуковой частотой.
Электрическое поле действует равномерно на всю мембрану, а мембрана имеет крайне низкую массу, за счет чего в электростатах достигается высокий импульсный отклик, очень высокая чувствительность, крайне низкий коэффициент нелинейных искажений (порядка 0,05 %), ровная АЧХ и они демонстрируют превосходное звучание класса High-End.
Недостаток электростатических звукоизлучателей ограничивающий их широкое применение – высокая цена.
Электростатические звукоизлучатели бывают следующих видов:
  • конденсаторные;
  • электретные.
Примечание. Деление электростатических излучателей звука на конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические является весьма условным, так как движение пластины или пленки, так или иначе, вызвано действием переменного электростатического поля.
Конденсаторные излучатели
Классический конденсаторный излучатель звука имеет две обкладки, разделенные диэлектриком, одна из обкладок представляет собой массивное основание, другая – легкая и подвижная пленка.



При подаче постоянного напряжения на пленку, осуществляется ее первоначальное натяжение. При подаче переменного напряжения на основание, пленка натягиваться и ослабевает, создавая колебания воздуха.
Конденсаторные излучатели обладают очень высокой линейностью всех характеристик, что обеспечивает ровную АЧХ и гораздо меньший, по сравнению с электродинамическими излучателями, коэффициент нелинейных искажений. Однако для эффективного воспроизведения низких частот такой излучатель должен иметь большую емкость, что напрямую связано с его размером, а, соответственно, и стоимость. Поэтому их, как правило, используют для воспроизведения высокочастотных составляющих звукового сигнала (от 5 до 20 кГц и даже выше).
Электретные излучатели
Электретные излучатели звука по конструкции схожи с конденсаторными звукоизлучателями.
Особенностью таких излучателей является то, что в них используется заранее наэлектризованная (электретная) пленка и поэтому им не требуется поляризующее напряжение.
К сожалению, со временем электретная пленка теряет свои свойства и требует повторной поляризации или замены.
4. Пьезоэлектрические излучатели звука
Пьезоэлектрические излучатели звука (пьезоизлучатели) – тип излучателей, в которых звук создается пьезоэлементом.



Принцип действия пьезоэлектрических излучателей основан на обратном пьезоэлектрическом эффекте (возникновении механических деформаций под действием электрического напряжения).
В пьезоэлектрических излучателях используются пьезокерамические или сегнетовые пластины, край которых соединяется с диффузором.
Электромеханическое преобразование происходит так же, как и в конденсаторных излучателях и имеет идентичные параметры. Однако за счет использования диффузора, появляется присущая электродинамическим излучателям значительная неравномерность АЧХ и нелинейные искажения.
Кроме того, пьезокерамика имеет низкую чувствительность, а сегнетовая соль чувствительна к климатическим условиям и воздействиям внешней среды.
Пьезокерамические излучатели
Пьезокерамические излучатели звука состоят из металлической пластины со слоем нанесенной на нее пьезоэлектрической керамики, покрытой на внешней стороне токопроводящим напылением.



Пластина и напыление являются двумя контактами.
Для увеличения громкости звука к металлической пластине может крепиться небольшой рупор в виде металлического или пластикового купола с отверстием. В качестве рупора также может использоваться углубление в корпусе устройства, в котором используется пьезоизлучатель.
Пьезокерамические излучатели широко используются в различных электронных устройствах – часах-будильниках, телефонных аппаратах, электронных игрушках, бытовой технике. Часто используются в качестве излучателей ультразвуковых колебаний в устройствах отпугивания грызунов и насекомых, увлажнителях воздуха, ультразвуковых «стиральных машинах».
Биморфные пьезоэлементы
Биморфные пьезоэлементы, как правило, выполнены в низкопрофильном корпусе, имеют малые габаритные размеры (12 х 12 мм) и состоят из двух склеенных между собой пьезопластин с нанесенными на них серебряными электродами.



Доступно два типа биморфов: параллельные (направление поляризации пластин одинаково) и последовательные (направление поляризации пластин противоположно друг другу).
В последовательном биморфе пластины соединены по отношению к источнику питания последовательно.
Пластина, направление поляризации которой совпадает с направлением приложения поля, деформируется ввиду обратного пьезоэффекта, другая остается неподвижной, в результате чего происходит изгиб биморфа. Способ включения параллельного биморфа состоит в подключении двух внешних электродов к одному выводу. Другим выводом служит центральный электрод.
В отличие от электромагнитных излучателей звука, биморфы потребляют в 15 раз меньше электричества и могут служить в качестве замены энергоемким электромагнитным излучателям.
Биморфные пьезоэлементы не производят электрические шумы, несмотря на свои сверхминиатюрные габаритные размеры, генерируют чистый звук такой же интенсивности, что и излучатели в габаритных корпусах.
Предназначены биморфы, прежде всего, для портативной электроники.
5. Нетрадиционные излучатели
NXT излучатели
Аббревиатура NXT происходит от слов New Transducer Technology и переводится как новая технология преобразования.
Созданием данной технологии специально никто не занимался. Она появились, можно сказать, случайно, как сопутствующий продукт, созданный в ходе военных исследований в области разработки систем активного шумоподавления устанавливаемых в кабинах военных самолетов британских ВВС.



Излучатели, созданные на основе NXT технологии, чаще всего выглядят как картина в рамке. По сути, это плоская пленочная панель, приводимая в возбуждение присоединенным к ней электродинамическим, пьезоэлектрическим или другим драйвером.
Особый материал, из которого изготавливается пленочная панель NXT излучателя и выбор точки соединения панели с драйвером, обеспечивают особый характер колебаний, вследствие которого, на всей поверхности плоской пленочной панели происходят сложные вибрационные процессы, совершенно не похожие на те, которые можно наблюдать в подвижных системах, совершающих поршневые колебания.



В настоящее время NXT излучатели активно совершенствуются и настойчиво продвигаются для использования в разной звуковоспроизводящей технике и, возможно, в скором будущем, мы сможем увидеть их в телевизорах, ноутбуках, телефонах, др. Но на данном этапе своего развития, сами по себе NXT излучатели не могут применяться одинаково успешно везде.
Суть имеющихся у NXT ограничений в том, что излучатели с небольшой площадью поверхности панели не могут качественно воспроизводить низкие и высокие частоты.
Например, при площади поверхности панели 0,5 кв. м. нижняя граничная частота обрежется на 110 Гц, а верхняя на 18 кГц.
Для того чтобы расширить слышимый диапазон, воспроизводимый NXT хотя бы до 60 Гц внизу и 20 кГц вверху, производителю излучателя потребуется увеличить площадь поверхности плоской пленочной панели в целых 3 раза (до 1,5 кв. м.).
Поэтому сегодня мы можем видеть NXT излучатели только в составе акустических систем стационарных звуковоспроизводящих устройств и только в сопровождении сабвуфера, компенсирующего обрезку низких частот.
Кроме необходимости включения в NXT АС сабвуфера, в качестве других минусов данных излучателей можно назвать низкую чувствительность и полное размывание фазовой картины. При прослушивании совершенно невозможно локализовать источник звука, почувствовать взаимное расположение инструментов и т.п.
Плюсы NXT излучателей:
Диапазон примерно 150 Гц - 20 кГц отыгрывается одним излучателем. Нет кроссов, нет попыток состыковать звучание в чувствительном для человеческого уха диапазоне.
У системы NXT практически не существует никакого ограничения мощности.
Ненаправленность звучания (практически безукоризненное излучение звука во всех направлениях), большая зона стереоэффекта.
Малая зависимость акустического давления при удалении от панели NXT.
Примечание. Производители заявляют, что при удалении слушателя от NXT панели на 3 метра звуковое давление уменьшится лишь на 4 дБ. При использовании любого другого излучателя, звуковое давление уменьшится почти на 10 дБ, что связано с особенностями распространения когерентной звуковой волны в воздушном пространстве.
Излучатели на нанотрубках
Нанотехнологии, активно развиваемые в последнее время, привели к появлению многих новых изобретений, в том числе и к появлению нанотрубок– углеродных образований, обладающих некоторыми фантастическими свойствами, в том числе, и свойствами звуковоспроизведения.
Таким образом, можно сказать, что излучатели на нанотрубках, появились на свет как «побочный эффект».
Первыми, кто создал экспериментальный излучатель на нанотрубках, были специалисты компании Intel. Созданный ими образец, показал очень хорошие результаты и был признан весьма перспективным.
В числе достоинств данного образца назывались:
  • беспрецедентно малые размеры (диаметр нанотрубок составляет единицы нанометров) и простота конструкции;
  • высока надежность (лист из нанотрубок будет звучать даже при разрушении некоторого их количества);
  • отсутствие переходных и нелинейных искажений, ровная АЧХ и круговая диаграмма направленности.
Кроме того, нанотрубки можно изгибать, сворачивать. Их свойства при этом не меняются.
Из недостатков - только низкая чувствительность.
Примечание. Вслед за Intel, эстафету в изучении акустических свойств нанотрубок подхватили китайские ученые. Им так же удалось создать ряд экспериментальных образцов звукоизлучателей на нанотрубках.
Плазменные излучатели
Плазменные излучатели (ионофоны) представляют собой перфорированный цилиндр, открытый торец которого выведен в окружающее пространство через рупор (рис. 22).



После запуска излучателя в цилиндре возникает светло-пурпурная дуга, которую хорошо видно чрез отверстие звуковода.
Дуга модулируется аудиосигналом, который подается на электроды с лампового усилителя-драйвера, как в электростатических преобразователях. Коронный разряд заставляет колебаться молекулы воздуха, и эти колебания мы воспринимаем как звуковую волну.
Главная особенность плазменного излучателя заключается в том, что он может воспроизводить частоты, недостижимые для других излучателей – порядка 150 кГц. И хотя принято считать, что такие высокие частоты человеческое ухо не способно распознать и человек их не слышит, производители плазменных излучателей утверждают, что именно эта особенность «плазм» позволяет слушателю максимально полно ощутить все тембральные нюансы записанных на оптическом носителе музыкальных инструментов.
Недостаток плазменных излучателей – высокая рабочая температура внутри цилиндра излучателя (порядка 800 градусов Цельсия) и, соответственно, необходимость вентиляции, а также, высокая цена.
По материалам сайта techadviser.ru
Клуб любителей акустики и аудиотехники
«Колонки и динамики | Акустика и аудиотехника»
группа в Контакте: vk.com/kolonkidinamiki

канал в Телеграм: @kolonkidinamiki

> > > Колонки и динамики < < <

#колонкидинамики #kolonkidinamiki #rusaudiobaraholka