что лучше коаксиальные или широкополосные колонки

Коаксиальная автомобильная акустика против компонентной: что лучше?

Содержание

Содержание

Сделать музыку в авто задача нехитрая, кажется на первый взгляд. Аудиосистемы в автомобиле бывают двух типов — коаксиальные и компонентные. Но в чем между ними разница? Какая звучит качественнее? Какую проще монтировать? Что придется докупать? Какой вариант обойдется дешевле? Попробуем разобраться.

Отличия в конструкции

В конструкции все просто. Компонентная система состоит из нескольких компонентов. Как правило это два типа отдельных динамиков: высокочастотные, именуемые твитерами, и широкополосные, отвечающие за средние и высокие частоты. Бывает и трехкомпонентная акустика — в ней дополнительно есть среднечастотный динамик.

В коаксиальные динамики в один общий корпус встроен и высокочастотный, и широкополосный динамик. Бывают и трех, и четырехполосные коаксиальные динамики, но все они собраны в единое целое.

И в коаксиальной, и в компонентной акустике разные динамики воспроизводят разные наборы частот, только в первой эти динамики смонтированы в единое устройство, а во второй состоят из нескольких компонентов. Смысл такого деления очевиден, ведь чем у́же полоса частот, которую ему «скармливает» усилитель, тем меньше он нагружается, и тем чище и качественнее он воспроизводит предназначенный ему диапазон.

Чтобы автомагнитола преподнесла каждому из динамиков частоты, предназначенные именно для него, используется кроссовер. В коаксиальную систему он чаще всего встроен, причем представляет собой довольно простую конструкцию — нередко это обычный конденсатор.

В компонентной акустике кроссовер — отдельное устройство, которое чаще всего качественнее встроенного, как минимум, в нем будет защита от перегрузок. Продвинутые модели предоставляют большие возможности. Например, они позволяют скорректировать разницу в расстоянии от динамика до слушателя — ведь водитель сидит в автомобиле не по центру. Чтобы это компенсировать, в некоторых кроссоверах есть переключатель, позволяющий на 1-2 Дб убавить громкость одной из сторон. Топовые модели также умеют настраивать фазу и другие специфические опции, позволяющие скорректировать звучание аудиосистемы.

Нередко динамики компонентной акустики настолько мощные, что обычная автомагнитола не справляется с ними — звук хрипит. В этом случае понадобится отдельный усилитель. Если усилитель обладает достаточным количеством фильтров и каналов, то подключить компонентную акустику к нему можно и без кроссовера. Например, к четырехканальному усилителю можно подключить сразу четыре динамика, каждый канал будет усиливать свой.

Динамики должны быть очень точно подобраны под усилитель, поскольку из-за разницы в сопротивлении или неверной настройке среза фильтров они могут сгореть. Усложняет дело то, что для каждой модели значения индивидуальны.

Однако если усилитель достаточно продвинутый и обладает нужными настройками, либо есть аудиопроцессор — открываются большие возможности. Например, можно полностью управлять фильтрами, то есть настраивать диапазоны частот, которые подаются на динамики. Также можно управлять крутизной среза фильтра и временными задержками, чтобы еще точнее компенсировать разницу в расстоянии динамиков до слушателя. Опытный автомеханик может очень точно настроить звуковую сцену, создав ощущение, будто источник звучания находится не сбоку, а спереди от водителя.

Отдельно стоит сказать про сабвуфер. Он воспроизводит саббас от 20 до 80 Гц — с такими частотами плохо справляются динамики диаметром меньше 8 дюймов. Подключить сабвуфер можно в дополнение и к коаксиальной, и компонентной системе.

Активные сабвуферы уже имеют встроенный усилитель, их достаточно просто подключить к магнитоле, но для этого в магнитоле должно быть минимум три линейных стереовыхода. К пассивному сабвуферу вообще понадобится отдельный усилитель.

Разница в качестве звучания

По качеству звучания компонентная акустика в автозвуке выигрывает у коаксиальной. И причина не в самой конструкции, не в кроссоверах и даже не в точности их настройки. Доказательством тому служит факт, что коаксиальные динамики изначально использовались в Hi-Fi-аппаратуре — они впервые были представлены компанией Tannoy еще в 1947 году. Фирма эта была настолько популярна среди аудиофилов того времени, что «танно́ями» часто называли вообще любую Hi-Fi-акустику. Главным преимуществом новинки стало отсутствие фазовых сдвигов при работе высокочастотного и среднечастотного динамиков. Звук исходит из одной точки, поэтому область комфортного прослушивания более четкая. Коаксиальная акустика и поныне широко используется в профессиональной аудиотехнике — студийных мониторах, порталах и т.п.

Но то, что является плюсом для студийных и домашних Hi-Fi-систем, становится минусом для автозвука. Объясняется это достаточно просто: коаксиальные динамики, вмонтированные в дверь, излучают звук не по направлению к ушам слушателя. А это значит, что высокие частоты, которые излучаются твитером довольно кучно и направленно, будут улавливаться ухом только после их многократных отражений от элементов салона авто. Так звучание становится размытым, неточным и глухим. Хоть некоторые и модели оборудуются поворотными твитерами, это не особо помогает.

Правильное расположение динамиков — один из ключевых фактор для получения хорошего звука.

Не важно, сколько стоит аудиосистема и ее компоненты, если динамики не направлены на слушателя. Именно возможность правильно расположить динамики — ключевое преимущество компонентной аудиосистемы. Например, твитеры будут установлены на уровне ушей и повернуты в сторону слушателя. Как правило, их монтируют в уголках зеркал или в стойках лобового стекла. Только так можно получить максимально качественный звук.

Угол распространения звука в среднечастотных динамиках больше, поэтому нет проблемы, если они установлены в двери. Но все равно для максимального качества и лучшей детализации среднечастотник направляют на слушателя, для чего в двери конструируется специальный подиум. Очевидный минус такой конструкции — сложность монтажа. Потребуется модификация корпуса автомобиля.

Разница в монтаже

Несомненным плюсом коаксиальных динамиков является простота их установки в автомобиле. Пару таких динамиков легко вмонтировать в двери или в полку багажного отделения — в предусмотренные конструкцией авто штатные места. Профессионалы советуют монтировать их в задние двери, поскольку при установке в передние высоких частот почти не будет слышно из-за узконаправленности твитеров.

Чтобы оборудовать авто коаксиальной акустикой, потребуется лишь пара динамиков, провода и автомагнитола достаточной мощности. Останется лишь смонтировать и подключить — система готова!

В компонентной акустике больше элементов — как минимум 4 динамика, пара кроссоверов и значительно больше проводов. При этом далеко не у каждой автомагнитолы достаточная номинальная мощность, чтобы справиться с такой системой. Поэтому нередко требуется еще и усилитель, а для тонкой настройки и максимального качества звучания — звуковой процессор. Монтаж всего этого великолепия также представляет собой нетривиальную задачу. Потребуется вмешаться в конструкцию салона и создать подиумы для динамиков, развести проводку и грамотно все подключить. Кроме того, рекомендуется сделать шумо- и виброизоляцию салона, чтобы избежать шума улицы и различных скрипов кузова или салона.

Источник

Акустические системы: типы динамиков (часть 3)

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.

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.

Другие материалы цикла «Акустические системы»:

Источник

Что лучше широкополосные или коаксиальные?

Какие колонки лучше широкополосные или коаксиальные?

Преимущество коаксиального динамика перед широкополосным – в большем охвате полосы воспроизводимых частот. … Отсюда вывод: динамики должны находиться по возможности ближе друг к другу и особенно это актуально для средне- и высокочастотников в трехполосной системе.

Что лучше коаксиальные или компонентные динамики?

Компонентная акустика дороже коаксиальных динамиков. Считается, что они обеспечивают лучшее, объемное и более качественное звучание. Кроме этого, учитывайте и тот факт, что за монтаж компонентной системы также возможно придется платить дополнительно, если самостоятельно разобраться с установкой у вас нет возможности.

Что такое коаксиальные акустические системы?

Коаксиальная акустика – это отдельный вид акустических систем, в которых динамики высоких и низких частот разделены и расположены на одной оси.

В чем разница между обычными динамиками и авто?

Безусловно первая напрашивающаяся разница — это разница в сопротивлении. Обычно домашние динамики имеют более выское сопротивление, чем автомобильные. … И в авто это никак не отражается негативно. Гораздо более важно — это то в каких условиях работают динамики.

Какая разница между коаксиальной и широкополосной акустикой?

Коаксиальная акустика является промежуточным звеном между широкополосной и компонентной и вмещает в себе как достоинства, так и недостатки обоих этих решений. Широкополосная акустика проста как две копейки — это динамик воспроизводящий всю широту частот самостоятельно.

Для чего нужен широкополосный динамик?

Для воспроизведения высококачественных звуковых сигналов, широкополосная акустика использует всего лишь один динамик, который способен охватывать весь слышимый частотный спектр. … Второй вариант, с центральным колпачком, имеет вид обычного простого динамика, только с конус куполом (центральным колпачком).

Как правильно выбрать акустику в авто?

При выборе акустики в авто нужно следовать некоторым правилам:

Что такое Мидбасовая акустика?

Мидбасовый динамик получил своё название от воспроизводимого им диапазона частот. 60 — 500 Гц — частота, называемая мидбасом. 60 Гц — это еще не глубокий бас, но уже основательный и ощутимый. … Его диапазон частот можно смело поделить между сабвуфером и среднечастотником, от этого система даже станет громче.

Какие динамики лучше поставить в машину без усилителя?

Выбор дешёвых 16 см колонок в передние двери без усилителя и саба

Что такое коаксиальные?

Коаксиальная акустика – это система с раздельными высокочастотной, низко- и среднечастотной полосами, где дополнительные расположены на одной оси с основным, низко/среднечастотным динамиком. Здесь используются иные конструкции блока фильтров – кроссовера, который отделяет высокочастотный диапазон от низкочастотного.

Что означает слово коаксиальный?

обладающий общей осью, соосный ◆ Пара коаксиальных цилиндров. техн. о кабеле: состоящий из двух жил; одна из которых оплетается вокруг изоляции другой, как вокруг оси ◆ Отдельно принято выделять кабели оптические, предназначенные для связи, телекоммуникационные, коаксиальные и т. д.

Что такое 2 х компонентная акустика?

2х-компонентная автомобильная акустика

Двухкомпонентная автоакустика — это современная система воспроизведения звука, состоящая из комплекта излучателей. Как правило, это две равнозначные пары динамиков, которые устанавливаются в салоне автомобиля.

Чем отличается обычный динамик от сабвуфера?

Главное отличие динамика от сабвуфера в том, что первый не настолько приспособлен, как второй, к воспроизведению низких частот. И потому качество проигрывания спецэффектов и музыки при использовании «обычного» динамика может быть заметно ниже, чем при задействовании сабвуфера.

Какие бывают виды динамиков?

Типы динамиков для акустической системы

В чем отличие эстрадных колонок от обычных?

Чем отличаются динамики для эстрадных систем от обычных? Первое и самое важное отличие – это чрезвычайно высокая чувствительность эстрадных динамиков. … Иными словами, при одинаковой подаваемой мощности эстрадные динамики могут звучать намного громче.

Источник