На что влияет сопротивление динамика в машине
Автозвук для чайников. Часть первая. Акустические системы — выбор
Воспроизводить весь диапазон слышимых человеком звуков (20 Гц – 20 кГц) одним динамиком крайне сложно (хотя и возможно технически). Поэтому во всех высококачественных автомобильных аудиосистемах используются отдельные динамики, каждый из которых воспроизводит свой диапазон частот. Если все динамики (два, три, четыре) собраны «в одном флаконе» – это коаксиальная акустическая система. Если же они устанавливаются раздельно – это уже компонентная (разнесенная) акустическая система. е
И те, и другие типы акустики по-своему хороши. Их достоинства – лишь продолжение их недостатков. Или наоборот.
Коаксиальная
Компактность, удобство в установке, невысокая стоимость.
Возможны погрешности в звучании (зависит от установки)
Компонентная
Гибкость в настройке звучания, широкие возможности компоновки.
Установка и настройка сложнее, более высокая стоимость.
Кстати, термин «колонка» мы применять не будем категорически – для этого к динамику нужно добавить как минимум корпус (ящик), а в автомобиле такая роскошь позволительна лишь сабвуферу.
Устанавливать акустику можно:
в штатные места в двери (торпедо) – это сэкономит время, деньги и сохранит заводской дизайн;
в двери на подиум – это позволит установить динамики большего размера (или глубины), чем предусмотрено заводской конструкцией и под оптимальным для прослушивания углом;
в специально выбранные и подготовленные места – это позволит добиться наилучшего звучания и/или оригинального внешнего вида.
Если нет возможности установить приглянувшийся динамик в штатное место, то подиум просто необходим. К счастью, в современных автомобилях такая проблема возникает всё реже. Штатные места – это самый простой и недорогой выход, но даже они требуют подготовки. Иначе новые динамики не оправдают потраченных денег.
Прежде всего, необходимо обеспечить ровную поверхность для хорошего крепления динамика. Но устанавливать акустику в дырявую гремучую дверь – гиблое дело. В любом случае необходима акустическая обработка двери – она должна не только шумоизолировать дверь и убрать нежелательные призвуки, но и создать акустическое оформление для фронтальной акустики. Прежде всего – на той поверхности, где установлен динамик, не должно быть никаких, даже самых маленьких отверстий вблизи него. Иначе весь бас (ради которого и затевается обычно замена штатных динамиков) в этих отверстиях и останется.
Требует особого внимания. Если фронтальная акустика выбрана и установлена неудачно, то улучшать остальные компоненты аудиосистемы бессмысленно. Именно фронтальная акустика, вопреки распространенному мнению, формирует звучание автомобильной аудиосистемы, создает её «звуковой почерк». Как правило, для создания высококачественной фронтальной акустики используются двухкомпонентные (реже – трехкомпонентные) акустические системы с отдельными динамиками для каждой полосы частот и разделительными фильтрами (кроссоверами). Коаксиальные (совмещенные) фронтальные динамики используют в тех случаях, когда размещение компонентной акустики затруднено или не предъявляются очень высокие требования к качеству звучания.
Задача тыловой акустики в стандартных (не кинотеатральных) системах – обеспечить комфорт для задних пассажиров. Поэтому требования там не столь высоки, и практически всегда в качестве тыловой используют коаксиальную акустику. Хотя в некоторых машинах тыловая акустика тоже двухкомпонентная – никто не запрещает, если нужно.
Выбор
Выбрать акустику по характеру звучания
Узнать чувствительность выбранной модели акустики
Узнать размеры и глубину акустики и сравнить с размерами выбранных посадочных мест в автомобиле (особенно, если планируется установка в штатные места)
Для того, чтобы правильно выбрать акустику, прежде всего надо определить, какую музыку вы будете слушать в машине.
Поклонникам мягкого, комфортного звучания рекомендуем акустику с шелковыми твиттерами.
Любителям напористого и детального звука – с металлическими (алюминиевыми, титановыми и др.)
Эти рекомендации условны – стоит послушать выбранную акустику на стенде. В отличие от мидбасов характер звучания пищалок практически не зависит от размеров помещения, и на стенде в магазине они звучат практически так же, как и в салоне автомобиля.
Напротив, мидбасы полностью раскрывают свой характер звучания только в салоне автомобиля и при правильной инсталляции. Одни и те же динамики в салоне маленького объема дадут больше «низов», чем в большом. Но не следует требовать невозможного от сравнительно небольших динамиков – хороший мидбас должен честно отыгрывать хотя бы 80 Гц, лучше – 60 Гц. Всё, что ниже этого, должен обеспечивать сабвуфер – но об этом отдельно.
Чувствительность и мощность
При выборе акустики особое внимание надо обращать на чувствительность. Она указывается в децибелах (дБ или dB) и для большинства автомобильных динамиков составляет 87-94 дБ. Чем выше цифра – тем чувствительнее динамик. Как правило, чувствительность динамиков с низкой граничной частотой хуже, чем у менее «басовитых», а у динамиков малого размера хуже, чем у «крупноформатных» – не будем углубляться в физику, но дело обстоит именно так.
Почему важна чувствительность динамика? От неё зависит мощность, которую нужно подвести к динамику для получения необходимой громкости. Чем выше чувствительность – тем меньшая требуется мощность. От этого, в конечном итоге зависит – будут ли выбранные динамики хорошо работать от имеющегося головного устройства, или понадобится дополнительный усилитель. Не забывайте, что неискаженная мощность встроенного усилителя головного устройства не превышает 15-20 Вт на канал (хотя бы на коробке было написано 4 х 60 Вт), и заставлять его всё время работать на максимальной мощности – это терзать свои уши хрипом и визгом. Если чувствительность акустических систем ниже, чем 90 дБ – без усилителя их лучше не использовать.
Теперь о мощности. Мощность, которая указывается на динамиках – это вовсе не та мощность, которую должен обеспечить им усилитель, а та, которую они могут вынести без вреда для себя. Про искажения на такой мощности деликатно умалчивается. Поэтому использовать динамики «на всю катушку» не стоит. Впрочем, выбирать динамики с очень большим запасом по мощности тоже не лучший вариант – обычно их чувствительность хуже, и потребуется более мощный (и более дорогой) усилитель.
Разумнее всего будет использовать динамики с примерно двукратным запасом по мощности (в сравнении с усилителем). Если они будут работать с головным устройством – хватит и 40-50 Вт, а если с усилителем в 75 Вт на канал – то 120 Вт. Больший запас потребуется лишь в том случае, если аудиосистема часто используется на максимальной громкости (пикник, пляж – сами понимаете).
Сопротивление катушки (импеданс)
До недавнего времени стандартом было 4 Ом. Однако сейчас получили распространение динамики с импедансом 2 Ом. Уменьшение импеданса в два раза увеличивает выходную мощность усилителя на этой нагрузке тоже в два раза, что очень удобно при использовании встроенных усилителей головных устройств. Неискаженная мощность в этом случае превышает 30 Вт на канал – и внешний усилитель становится ненужным.
Все современные головные устройства, и штатные, и купленные отдельно – полностью совместимы с такими динамиками. Однако аппаратура старых выпусков (примерно до 2002 года) может работать с такими динамиками неустойчиво. Если у вас такой раритет – лучше проконсультироваться у специалиста.
Валит бас. Как выбрать динамики в машину
Правильно выбрать колонки в машину — задача со звёздочкой. Кажется, купил колонки и вот ты уже король звука. Но часто люди покупают или слишком тихие, или слишком громкие колонки в машину. Мы разобрались, как найти «золотую середину» и не прогадать с выбором акустики.
Содержание
Типы колонок
Основные характеристики
Установка
Что в итоге
Типы колонок
Когда выбираем динамики для автомобиля, в первую очередь обращаем внимание на типы колонок. Есть три вида акустики: широкополосная, коаксиальная и компонентная. Звучит сложно и непонятно. Поэтому разберёмся на примерах.
Широкополосная — самая недорогая (от 1000 до 3000 рублей), но и тихая. Она состоит из одного негромкого динамика, которого хватит для тихой музыки или фонового радио. Обычно такая система уже встроена в бюджетные авто. Если нет, тогда её можно докупить.
Коаксиальная — более продвинутый уровень, где в одном корпусе установлено несколько динамиков. За каждую частоту (звук или голос) отвечает отдельный динамик. Поэтому и качество звука лучше. Если выбираем коаксиальные колонки, тогда нужно помнить, что их устанавливают обычно в недорогих больших авто, например, грузовиках, минивенах или маршрутках. Стоимость её может доходить до 15-17 тысяч рублей, но можно найти вариант дешевле (1000 — 5000 рублей).
Компонентная акустика — самая дорогая (придётся выложить несколько десятков тысяч рублей) и классная. Это маленький музыкальный центр, в котором каждый динамик идёт в отдельном корпусе и отвечает за воспроизведение низких, средних и высоких частот. Но с установкой придётся заморочиться. В самой доступной по цене есть пара «мидбасов» (низко- и среднечастотных динамиков) и «пищалок» (высокочастотных). Поклонники джаза, к примеру, отлично расслышат каждый инструмент и ощутят эффект присутствия на концерте. Более продвинутые оборудованы сабвуферами (пассивными и активными) и аудиокроссоверами.
Мидбасы воспроизводят звук в среднем частотном диапазоне (80-400 Гц). «Пищалки» или твитеры — в высоком (2000- 20000 Гц). Сабвуфер предназначен для низких частот (20-70 Гц). Активный сабвуфер отличается от пассивного наличием встроенного усилителя. Кроссовер — специальный электрический фильтр, создающий нужные частотные диапазоны.
Что означает сопротивление динамика и почему это важно
Более низкий импеданс является нормой в высококачественном звуковом оборудовании
Почти для каждого динамика или набора наушников, которые вы можете купить, вы найдете спецификацию для сопротивления, измеренного в Омах (обозначается как Ω). Редко на упаковке и в прилагаемых руководствах по продукту объясняется, что означает импеданс или почему это важно для вас.
Импеданс как великий рок-н-ролл. Понимать все об этом сложно, но вам не нужно понимать все, чтобы «получить» это.
О динамике импеданса
Говоря о таких вещах, как ватт, напряжение и мощность, многие авторы аудио используют аналогию воды, протекающей по трубе, потому что это аналогия, которую люди могут визуализировать и относиться к ней.
Думайте о динамике как о трубе. Звуковой сигнал – ваша музыка – действует как вода, текущая по трубе. Чем больше труба, тем легче течет вода. Большие трубы также обрабатывают больший объем проточной воды. Динамик с более низким импедансом похож на большую трубку в том, что он пропускает больше электрического сигнала и позволяет ему легче течь.
В результате вы видите усилители, которые рассчитаны на 100 Вт при сопротивлении 8 Ом или 150 или 200 Вт при сопротивлении 4 Ом. Чем ниже сопротивление, тем легче электричество (сигнал или музыка) протекает через динамик.
Многие усилители не предназначены для работы с 4-омными динамиками. Используя аналогию с трубой, вы можете вставить большую трубу, но она будет нести больше воды (аудио), если у вас есть насос (усилитель), достаточно мощный, чтобы обеспечить дополнительный поток воды.
Низкое сопротивление гарантирует высокое качество?
Использование громкоговорителей с низким сопротивлением без оборудования, которое может их поддерживать, может привести к тому, что усилитель будет полностью включен, что может повредить оборудование.
Использование несовпадающих громкоговорителей и усилителей может вызвать проблемы, когда ресивер или усилитель не справляются с поставленной задачей.
Возьмите практически любой современный динамик и подключите его к любому современному усилителю, и вам будет более чем достаточно громкости для вашей гостиной. Итак, в чем преимущество 4-Омного динамика по сравнению с 6-Омным или 8-Омным? Немного – только то, что низкий импеданс иногда указывает на тонкую настройку, которую инженеры сделали, когда проектировали динамик.
Сопротивление динамика изменяется по мере увеличения или уменьшения звука по высоте (или частоте). Например, при частоте 41 герц (самая низкая нота на стандартной бас-гитаре) сопротивление динамика может составлять 10 Ом. При 2000 герц (верхний диапазон скрипки) полное сопротивление может составлять всего 3 Ом. Спецификация сопротивления, видимая на динамике, является лишь приблизительным средним.
Некоторые из наиболее требовательных инженеров по акустике предпочитают выравнивать сопротивление динамиков для обеспечения стабильного звучания во всем звуковом диапазоне. Точно так же, как кто-то может отшлифовать кусок дерева, чтобы удалить высокие гребни зерна, инженер-докладчик может использовать электрическую схему, чтобы сгладить области с высоким импедансом. Это дополнительное внимание, почему 4-омные динамики распространены в высококачественном аудио, но редко встречаются в массовом рынке.
Может ли ваша система справиться с этим?
Перед тем, как купить 4-Омный динамик, убедитесь, что усилитель или ресивер справится с этим. Это может быть не совсем понятно, но если производитель усилителя или приемника публикует значения мощности в 8 и 4 Ом, вы в безопасности. Большинство отдельных усилителей без встроенного предусилителя или тюнера могут работать с 4-Омными динамиками, как и большинство высококачественных A/V-ресиверов.
Относительно недорогой ресивер может не подойти для 4-х омных динамиков. Он может нормально работать при низкой громкости, но проверните его, и усилитель может не иметь питания для питания динамика. Приемник может временно отключиться, или вы можете сжечь приемник.
О переключателе импеданса
Некоторые усилители и приемники оснащены переключателем импеданса на задней панели, который можно использовать для переключения между настройками ома. Проблема с использованием этого переключателя состоит в том, что импеданс – это не плоская настройка, а изменяющаяся кривая. Использование переключателя импеданса для «согласования» вашего оборудования с вашими динамиками преднамеренно ограничивает все возможности вашего усилителя или ресивера. Оставьте импеданс на самом высоком уровне и приобретите динамики, которые соответствуют настройкам импеданса вашего оборудования для наилучшей производительности.
Импеданс автомобильных динамиков
В автомобильной аудиосистеме 4-х Омная акустика является нормой. Это связано с тем, что автомобильные аудиосистемы работают на 12 В постоянного тока вместо 120 В переменного тока. Импеданс 4 Ом позволяет автомобильным аудиоколонкам получать больше мощности от автомобильного аудиоусилителя низкого напряжения. Автомобильные аудио усилители предназначены для использования с низкоомными динамиками. Так что проверните и наслаждайтесь.
Что такое импеданс колонок и как подобрать усилитель по этому параметру
Содержание
Содержание
Про импеданс обычно узнают при выборе усилителя для набора комнатной акустики или автомобильных колонок. Чем важен этот параметр, что от него зависит? Что лучше — высокий или низкий импеданс, отражается ли это на звуке, и что произойдет, если колонки с низким импедансом подключить к усилителю, рассчитанному на высокий? Обо всем этом ниже.
Что такое импеданс
Строго говоря, импеданс представляет собой полное электрическое сопротивление акустической системы. Она обычно состоит из динамиков и кроссоверов, у которых за счет электромагнитной катушки и небольшого набора радиодеталей есть определенное сопротивление постоянному току. Однако звук в проводах представляет собой ток переменный, соответственно, при разной частоте сигнала сопротивление будет разным. Чтобы избежать путаницы, импеданс акустики обычно измеряется на частоте 1000 Гц. Таким образом, термины «сопротивление» и «импеданс» тождественны.
В общем и целом, импеданс говорит о том, насколько сложно будет усилителю нагрузить динамик и какую нагрузку он предоставляет усилителю. При этом действует правило:
Чем меньше импеданс динамика/колонки, тем сложнее усилителю будет ее нагрузить.
То есть, динамик с сопротивлением 4 Ом усилителю будет сложнее раскачать, чем динамик с импедансом 8 Ом. Это следует из закона Ома: напряжение, деленное на сопротивление, дает силу тока. Т. е. сила тока обратно пропорциональна сопротивлению в цепи. Если последнее снижается, то либо току, либо напряжению нужно увеличиваться, чтобы сохранить тот же уровень громкости.
Импеданс можно измерить и в домашних условиях: понадобится аудиокарта, усилитель, динамик и соответствующий софт. В результате получится график, который, к удивлению экспериментатора, может быть далек от паспортных данных.
Обычно импеданс имеет большой горб в области баса из-за резонансов и плавно растет на высоких — из-за реактивного сопротивления магнитной катушки динамика. На пиках сопротивление может подскакивать намного выше заявленных характеристик, что нужно учитывать при конструировании концертных залов и студий. Однако это не является большой проблемой для домашней акустики, если не эксплуатировать ее на пределе возможностей.
Почему импеданс важен?
Согласованность усилителя и колонок по импедансу обеспечит безопасную и долговечную работу обоих приборов, избавит от проблем и искажений звука. В свою очередь, если подключить колонки с импедансом в пару Ом к усилителю, рассчитанному минимум на 8 Ом, и включить громкую музыку, тогда динамикам можно сказать до свидания.
Помимо этого, мощность усилителя на выходе напрямую зависит от импеданса акустики: чем выше импеданс, тем меньше мощность. Например, усилитель, выдающий по 50 Вт на канал с колонками на 4 Ом, обеспечит лишь по 25 Вт на колонку с импедансом 8 Ом. Грубо говоря, в первом случае будет громче. Часто в спецификациях усилителя указывается, какова будет его мощность в сочетании с акустикой, исходя из базовых значений импеданса.
Что лучше — высокий или низкий импеданс?
Ценители качественного звука обычно предпочитают колонки с более высоким импедансом. Эта традиция отчасти идет от наушников: там студийные и аудиофильские модели имеют импеданс в 300 и более Ом. Считается, что высокоомная нагрузка более благоприятна для усилителя, так он выдает меньше искажений.
В автозвуке и бытовой акустике, где мощность важнее нюансов звучания, чаще выбирают акустику с более низким импедансом. Но здесь стоит помнить, что чем ниже импеданс, тем большую роль в общем сопротивлении играют провода. Отчасти поэтому аудиофилы уделяют им так много внимания и предпочитают высокое сопротивление динамиков.
Тем не менее, в конечном счете, куда важнее оказывается качество изготовления прибора, а не его импеданс, а также правильное согласование усилителя и громкоговорителей.
Как подобрать усилитель по импедансу?
На самом деле с импедансом все просто. В большинстве случаев сопротивление и колонок, и усилителей находится в диапазоне 4-8 Ом, так что долго ломать голову с выбором не придется. Стандарты динамиков для автозвука — 2, 3 и 4 Ом. При выборе усилителя нужно, чтобы колонки подпадали под этот диапазон. При этом:
Нестандартные значения импеданса бывают, в основном, в экзотических аудиофильских системах. Бывают и многоканальные усилители, в которых сопротивление на канал можно переключать самостоятельно в определенном диапазоне. Яркий пример — гитарные усилители, которые имеют отдельные выходы для динамиков с разным сопротивлением.
Как подогнать импеданс под усилитель?
Есть простой хинт, позволяющий точно согласовать почти любые колонки с любым усилителем. Если импеданс колонок слишком высок, нужно подключить их к усилку параллельно, а если слишком низкий — последовательно:
Также можно использовать комбинации последовательного и параллельного подключения, если динамиков много. Есть и специальные приборы, которые упрощают коммутацию и предлагают гибкость в выборе нужного импеданса.
Некоторые также используют обычный резистор, чтобы подогнать импеданс под нужное значение. К примеру, если импеданс колонок всего 2 Ом, а усилитель рассчитан на 4-16 Ом, тогда резистор на пару Ом может решить дело для тех, кто знаком с радиотехникой и понимает, какой провод куда идет. В фирменных приборах с выбором импеданса внутри находится как раз пара резисторов, прикрепленных к радиаторам, чтобы не перегревались при нагрузке.
Мостовое подключение
Мост позволяет подключить мощные колонки или, чаще всего, сабвуфер к усилителю, поддерживающему соответствующую функцию (об этом должно быть написано в мануале). Суть его очень проста: к динамику подключается плюс от одного канала и минус от другого канала усилителя. Таким образом левый и правый каналы объединяются в один моноканал, мощность которого в 4 раза выше каждого по отдельности.
На что еще смотреть при выборе усилителя?
Помимо импеданса, нужно учесть мощность и чувствительность.
Мощность — это квадрат напряжения, поделенный на сопротивление, измеряется в ваттах. Обычно в спецификациях указывают номинальную и пиковую мощность, в этом случае нужно смотреть на номинальную: она показывает, грубо говоря, насколько громким будет усилитель при обычном режиме работы. К примеру, 200 Вт при 4 Ом. При согласовании мощности нужно быть внимательным:
Грубо говоря, если акустика имеет номинальную мощность 50 Вт, то номинальная мощность усилителя должна примерно ей соответствовать. Некий разброс при этом допустим и не критичен, если нет задачи слушать музыку подолгу на максимальной громкости.
Параметр чувствительности относится только к колонкам и определяет, как громко будет звучать колонка на расстоянии в 1 м, если подать на нее 1 Вт. Чувствительность измеряется в децибелах. Чем ниже чувствительность колонок/динамиков, тем тише они звучат, тем более мощный усилитель им нужен. Высокая чувствительность снижает требования к усилителю.
Заключение
Активная акустика со встроенным усилителем лидирует в сегменте бытовых колонок. Она избавляет от необходимости подбирать одно к другому и полностью исключает риск роковой ошибки. Поэтому об импедансе чаще всего задумываются любители автозвука, которым приходится выбирать динамики и усилитель по отдельности, либо аудиофилы, которые строят свою кастомную систему. В обоих случаях достаточно посмотреть, сколько мощности выдаст усилитель на импедансе выбранных колонок, и проверить по их номинальной мощности, не надорвутся ли динамики от такой нагрузки.