Что такое твитеры в акустике
Как выбрать твитер в машину
Что такое твитер и зачем он нужен.
Твитер (от английского tweet – щебетать, чирикать) динамик, предназначенный для качественного воспроизведения высокочастотных звуков слышимого диапазона (2000-20000 Гц). Зачем же он нужен?
Во-первых, производители автомобилей часто экономят на штатной аудиосистеме и ограничиваются установкой пары недорогих широкополосных динамиков в двери. «Провал» высоких частот на таких динамиках – обычное дело. Решить проблему можно, заменив штатные широкополосные динамики на коаксиальные, либо установив дополнительно к штатным твитеры.
Во-вторых, наличие твитеров необходимо, если вы цените хороший звук и решили установить в автомобиль компонентную акустику, т.е., такую акустику, в которой каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик: ВЧ – твитеры, СЧ – широкополосные динамики, НЧ – сабвуферы. Несмотря на всю перспективность коаксиальной акустики, компонентная пока считается наилучшим решением для обеспечения чистоты и качества звука.
Установка и подключение твитеров.
Прежде чем приступить к выбору модели твитеров, будет нелишне определиться с местом их установки. Установка твитеров имеет несколько особенностей, о которых нельзя забывать, чтобы не разочароваться в их приобретении:
- человеческое ухо очень хорошо определяет направление на источник высокочастотного звука, поэтому твитеры не должны располагаться на большом расстоянии от соответствующих широкополосных динамиков. Если пренебречь этим требованием, может возникнуть «плавающий» стереоэффект, при котором кажущееся направление на источник звука будет меняться в зависимости от частоты. Максимально допустимым расстоянием считается 6 дюймов – около 21 см. Исходя из этого и следует выбирать место расположения твитера.
- если у вас установлены задние СЧ-динамики и они играют на одинаковой с передними громкости, твитеры следует установить и сзади – для предотвращения того же «плавающего» стереоэффекта
- если место установки твитера ближе к уху водителя, чем место установки широкополосного динамика, твитер следует выбирать с меньшей, чем у основного динамика, чувствительностью, иначе верхние частоты будут «задавливать» громкостью остальные
Исходя из перечисленных требований, наиболее удачными местами установки твитеров являются двери, уголки зеркал, приборная панель, боковые стойки.
Подключение твитера также имеет свои особенности – твитеры не любят, когда на них подается низкочастотный сигнал, особенно – НЧ сигнал с большой амплитудой. Если вы подключаете твитеры не к срезающему низкие частоты кроссоверу усилителя, а к широкополосному выходу магнитолы, то «пищалка» может быстро выйти из строя.
Поэтому большинство твитеров снабжается простейшим кроссовером – обычным конденсатором, достаточно эффективно фильтрующим низкочастотные колебания. Как правило, такой конденсатор входит в комплектацию самого твитера и либо уже припаян к клемме, либо к монтажным проводам, с помощью которых следует производить подсоединение твитеров к усилителю (магнитоле). Перед подключением твитеров убедитесь, что конденсатор присутствует в цепи каждого твитера, иначе первое же включение акустики может оказаться для твитеров последним. Если конденсаторов нет, не беда – их можно подобрать, воспользовавшись формулой
и припаять их к плюсовым клеммам твитера.
Характеристики твитеров.
Цены на различные модели твитеров отличаются в десятки раз – от тысячи рублей до десятков тысяч. Свою лепту в цену вносят как марка твитера, так и его характеристики – можно подобрать модель на любой кошелек, но следует иметь в виду, что класс твитера должен соответствовать классу остальных компонентов аудиосистемы. Как нет смысла устанавливать дорогие твитеры рядом с простыми дешевыми широкополосниками, так и нет смысла экономить на твитерах в Hi-End аудиосистеме.
Диаметр твитеров меняется от 2 до 10 см, модели с большой мощностью обычно имеют диаметр больше, но явной взаимосвязи тут нет, и диаметр твитера следует рассматривать как чисто геометрическую характеристику: маленькому твитеру, как правило, и место найти проще.
Максимальная мощность твитера (PMPO) – это мощность кратковременного (до 2 секунд) сигнала, которую может выдержать динамик без повреждений. Если максимальная мощность усилителя выше, чем максимальная мощность твитеров, следует воздержаться от прослушивания музыки на громкости, близкой к максимальной – особенно музыки с резкими и продолжительными перепадами громкости. Но следует иметь в виду, что стандартной процедуры измерения максимальной мощности не существует и при выборе динамиков ориентироваться лучше не на неё, а на номинальную мощность.
Номинальная мощность твитера (RMS) – та, на которой он может работать час без опасности повреждения. Именно эту характеристику следует использовать при подборе. Также следует ориентироваться на мощность усилителя, к которому будет подключен твитер. Мощность твитера должна быть сравнима с мощностью усилителя (магнитолы). При больших различиях мощности твитера и усилителя следует воздержаться от прослушивания музыки на высокой громкости: при превышении мощности усилителя над мощностью твитеров громкой музыкой последние можно просто сжечь. А при превышении мощности твитера над мощностью усилителя, он может войти в режим «клиппинга», выдавая на динамик чрезвычайно вредный высокочастотный сигнал высокой мощности. При появлении в звучании твитера появляются хрипов, тресков и щелчков – явных признаков «клиппинга» – следует немедленно уменьшить громкость и более до этого уровня не увеличивать. Для систем высокой мощности лучше использовать твитеры с подвесом на ферромагнитной жидкости – в таких твитерах тепловая энергия отводится намного эффективнее и он лучше переживает пиковые нагрузки.
Твитеры отличаются высокой чувствительностью – даже самые дешевые модели обеспечивают показатель в 95 дБ. Но если чувствительность твитеров будет больше чувствительности широкополосных динамиков, то громкость высоких частот будет заметно больше громкости остальных частот. В этом случае либо следует твитеры отодвинуть дальше от ушей слушателя, либо понизить уровень высоких частот на головном устройстве.
Импеданс или внутренне сопротивление твитера должно в точности поддерживаться усилителем. Если подключить динамик с импедансом 2 Ом к выходу, рассчитанному минимум на 4 Ом, то выходной каскад усилителя может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. Если же наоборот, подключить нагрузку на 8 Ом к выходу, рассчитанному максимум на 4, то звук динамика будет намного тише, чем если подключение производилось бы правильно.
Твитеры часто подключаются параллельно широкополосному динамику. Следует помнить, что общий импеданс при этом меняется! Он считается по формуле, соответствующей типу подключения.
Подбирая твитер, помните о том, что минимальная частота твитера должна быть ниже максимальной частоты широкополосного (или среднечастотного) динамика – это обеспечит ровную амплитудно-частотную характеристику всей системы.
Максимальная частота твитера никак не может быть ниже 20000 Гц. Как правило, эту планку выдерживают все модели твитеров. Но у некоторых указана максимальная частота намного выше – 22000, 30000 и даже 50000 Гц. Какой в этом смысл? Разумеется, человеческое ухо таких частот не слышит. Такие частоты скорее являются показателем совершенства аппаратуры и некоторой гарантией того, что уж на слышимом участке до 20000 Гц АЧХ твитера будет максимально ровной.
Перед покупкой твитера обратите внимание на диффузор выбранной модели. Диффузоры купольной формы обеспечивают более широкий звуковой конус и снижают требования к выдерживанию направления на ухо слушателя, но и они же порождают больше отражений в пространстве автомобиля. Сам диффузор может быть сделан из шелка (чаще всего), бумаги (бюджетный вариант, чреватый недолгим сроком эксплуатации) и металла (самый дорогой вариант).
Правильное подключение, и установка твитера
В процессе установки новой акустической системы у владельца может возникнуть следующая задача – как подключить твитеры (пищалки), чтобы они работали качественно и без проблем?
Суть вопроса в сложности устройства современных стереосистем. По этой причине на практике нередко бывают случаи, когда установленные пищалки либо работают с искажениями, либо не работают вообще. Придерживаясь правил установки, можно избежать возможных трудностей – процедура окажется максимально быстрой и простой.
Что такое твитер? 
Современные твитеры являются разновидностью источников звука, задача которых заключается в воспроизведении высокочастотной составляющей. Поэтому их так и называют – высокочастотные динамики или пищалки. Следует заметить, что, имея компактные размеры и специфическое предназначение, пищалки легче установить, чем большие динамики. Они издают направленный звук, и их проще разместить для создания качественной детализации и точной прорисовки звукового ряда, которые сразу же почувствует слушатель.
В каких местах рекомендовано устанавливать высокочастотные динамики?
Производители рекомендуют много мест, в которых можно разместить высокочастотные динамики, чаще всего на уровне ушей. Другими словами, направить их как можно выше на слушателя. Но не все согласны с подобным мнением. Такая установка не всегда удобна. Она зависит от конкретных обстоятельств. И количество вариантов установки довольно-таки большое.
- Уголки зеркал. В процессе поездки они не будет вызывать дополнительный дискомфорт. Притом красиво впишутся в интерьер транспортного средства;
- Приборная панель. Монтаж можно выполнить даже с помощью двухстороннего скотча;
- Подиумы. Здесь есть два варианта. Первый – поставить твитеры в штатный подиум (который идёт в комплекте с пищалкой), второй – изготовить подиум самостоятельно. Последний случай более сложен, но при этом гарантирует более качественный результат.
Куда лучше всего направлять твитеры?
Проектируя автозвук, можно выбрать один из двух вариантов:
- каждый твитер направляется на слушателя. То есть, правую пищалку направляют на водителя, левую – также на него;
- Диагональная установка. Другими словами, твитер справа направляется на левое сиденье, в то время как левый динамик – на правое.
Выбор того или иного варианта зависит от индивидуальных предпочтений владельца. Для начала можно направить вч динамики на себя, а потом попробовать диагональный способ. После тестирования владелец сам решит, нужно выбрать первый способ, либо отдать предпочтение второму.
Особенности подключения
Пищалка – это элемент стереосистемы, задачей которого является воспроизведение звука частотой от 3000 до 20 000 герц. Магнитола же выдаёт полный спектр частот, начиная от пяти герц и заканчивая 25 000 герцами.
Пищалка может качественно воспроизвести только автозвук, частота которого составляет минимум две тысячи герц. Если на неё подать более низкочастотный сигнал, он не будет воспроизводиться, а при достаточно большой мощности, на которую рассчитаны средне- и низкочастотные динамики, пищалка может выйти из строя. При этом о каком-либо качестве проигрывания не может быть и речи. Для долговечной и надежной работы пищалки следует избавиться от низкочастотных составляющих, которые присутствуют в общем спектре. То есть, сделать так, чтобы на неё попадал только рекомендованный диапазон рабочих частот.
Первым и самым простым способом отсечения низкочастотной составляющей является последовательная установка конденсатора. Он хорошо пропускает высокочастотную полосу частот, начиная от двух тысяч герц и более. И не пропускает частоты ниже 2000 Гц. По сути, это простейший фильтр, возможности которого ограничены.
Как правило, конденсатор уже присутствует в составе акустической системы, поэтому в дополнительном приобретении не нуждается. Подумать об его покупке следует в том случае, если владелец решил обзавестись бывшей в употреблении магнитолой, и не нашёл конденсатор в комплекте твитера. Выглядеть он может следующим образом:
- Специальная коробочка, на которую подаётся сигнал и далее передается напрямую к пищалкам.
- Конденсатор смонтирован на проводе.
- Конденсатор встроен непосредственно в сам твитер.
Если вы не увидели ни одного из перечисленных вариантов, следует докупить конденсатор отдельно и установить своими руками. В радиомагазинах их ассортимент велик и многообразен.
Диапазон фильтруемых частот зависит от типа установленного конденсатора. Например, владелец может установить конденсатор, который будет ограничивать диапазон частот,подаваемых для колонок на уровне трех или четырех тысяч герц.
Обратите внимание! Чем выше частота сигнала, подаваемого на твитер, тем большей детализации звука можно добиться.
При наличии двухполосной системы можно сделать выбор в пользу среза от двух до четырех с половиной тысяч герц.
Подключение
Подключение твитера выглядит следующим образом, он подключается на прямую к динамику который расположен у вас в двери плюс твитера подключается к плюсу динамика а минус к минусу, при этом конденсатор должен присоединяться к плюсу. Это практический совет для тех, кто не знает, как подключить твитеры без кроссовера.
Альтернативный вариант подключения, это — использование кроссовера. В некоторых моделях акустических систем для авто он уже имеется в комплекте. Если отсутствует,можно приобрести его отдельно.
Другие особенности
На сегодняшний день самым распространенным вариантом твитера является электродинамическая система. Конструктивно она состоит из корпуса, магнита, катушки с обмоткой, диафрагмы с мембраной и запитывающих проводов с клеммами. При подаче сигнала, в катушке протекает ток, образуется электромагнитное поле. Оно взаимодействует с магнитом, возникают механические колебания, которые передаются на диафрагму. Последняя создаёт акустические волны, слышен звук. Чтобы повысить эффективность звуковоспроизведения, мембрана имеет специфическую купольную форму.
Автомобильные твитеры, как правило, используют шелковые мембраны. Для получения дополнительной жесткости мембрану пропитывают специальным составом. Шелк характеризуется возможностью более эффективно справляться с высокими нагрузками, температурными перепадами и сыростью.
В наиболее дорогих твитерах мембрана изготовляется из тонкого алюминия или титана. Встретить подобное можно только на очень престижных акустических системах. В обычной аудиосистеме автомобиля они попадаются довольно редко.
Наиболее же дешевым вариантом является бумажная мембрана.
Помимо того, что звучание хуже, чем в двух предыдущих случаях, такое оборудование имеет крайне малый срок эксплуатации. И это неудивительно, поскольку бумага не может обеспечить качественную работу твитера в условиях низкой температуры, повышенного уровня влажности и высокой нагрузки. Когда машина повышает обороты двигателя, может ощущаться посторонний звук.
Не забудьте, что настроить пищалку можно и с помощью магнитолы. Даже в самых дешевых моделях имеется возможность настройки высоких частот. В частности, модели среднего ценового диапазона имеют встроенный эквалайзер, значительно упрощающий задачу.
После установки твитера требуется настроить аудиосистему, а как это сделать читайте в статье «Как настроить магнитолу».
Видео как установить твитеры
Между “твитером” и “вуфером”
Динамики в машину надо ставить такие, чтобы вызывали доверие у вас и уважение у всех прочих. У акустических систем функция одна, а примочек почти не бывает – здесь почти все уходит в звук. Сравнительно высокая цена динамиков, правда, не всегда гарантирует высокое качество.
Акустика – самое важное звено в автомобильной аудиосистеме. Именно от нее зависит качество звука, поэтому, если поджимает бюджет, лучше сэкономить на головном устройстве, где немалая часть стоимости приходится на опции, многие из которых используются, мягко говоря, редко. Динамики в машину надо ставить такие, чтобы вызывали доверие у вас и уважение у всех прочих. У акустических систем функция одна, а примочек почти не бывает – здесь почти все уходит в звук. Сравнительно высокая цена динамиков, правда, не всегда гарантирует высокое качество. Но в любом случае у дорогой акустики исполнение комплектующих будет достойным, а сборка более точной и тщательной.
Одно из самых распространенных заблуждений относительно акустических систем заключается в том, что большинство считает основной характеристикой динамика его мощность, хотя на самом деле главной особенностью этого параметра является лишь то, что он ни о чем не говорит. То есть не говорит, если не указано, по какой методике он измерен, а этого изготовитель, как правило, не сообщает. Мало того, параметр “максимальная мощность” определяет лишь ту мощность, при которой громкоговоритель “выживет”, хотя для пользователя важнее, когда он начнет хрипеть, а этого тоже никто не сообщает. Поэтому не стоит считать, что если для динамика “А” указана мощность в пять раз выше, чем для динамика “Б”, то и слушать его можно будет “в пять раз громче”. Наиболее верный метод классификации громкоговорителей – это их различие по излучаемым частотным диапазонам.
“Твитеры”. Высокочастотные динамические головки, именуемые в народе “пищалками”, предназначены для воспроизведения частот в диапазоне от 4 до 20 кГц. На практике это самые тонкие звуки – трели соловья или нежный звук музыкальных тарелок. Воспроизведение частот в таком диапазоне обеспечивается высокой частотой колебания звуковой катушки и мембраны динамика. Мембрана “твитера” изготавливается из жестких материалов: алюминия, титана, графита, полиамида и др. “Твитеры” являются динамиками с наиболее направленным характером излучения звуковых волн по сравнению с другими типами акустических систем и в большей степени формируют стереоэффект в звуковой картине.
Среднечастотные динамики (midrange). Для воспроизведения частот в диапазоне 400 Гц-5 кГц используются среднечастотные динамики. Этот диапазон частот полностью воспринимается человеческим слухом и играет важную роль в формировании звуковой картины. Практически любой слушатель легко определяет качество средних частот, поэтому при установке “среднечастотников” надо уделять большое внимание их положению в салоне и направленности на слушателя. Как правило, размер таких динамиков 4, 5 или 6.5 дюйма.
“Вуферы” и “сабвуферы”. “Вуферы” воспроизводят звуковые волны в низкочастотном диапазоне от 30 Гц до 1 кГц, то есть самые громкие звуки, например барабаны или бас-гитару. Мембрана “вуферов” изготавливается из специальной толстой бумаги, карбона, полипропилена или кевлара. Наиболее часто “вуферы” выпускаются диаметрами 8, 10, 12 и 15 дюймов. “Сабвуферы” можно рассматривать как отдельный тип низкочастотных динамиков, заключенных в специальный деревянный или пластмассовый короб для воспроизведения частот более низкого диапазона (от 20 Гц до 1 кГц).
Коаксиальная акустика. Состоит из двух динамиков (“твитера” и среднечастотника), смонтированных на общей корзине. Иногда в такую конструкцию встраивается пассивный кроссовер, отделяющий высокие частоты от средних. Преимущество коаксиальной акустики – это простота установки и, в силу близкого расположения динамиков, исключение нежелательных эффектов, связанных с временной задержкой сигнала между “твитером” и среднечастотным динамиком. У некоторых акустических систем “твитер” может быть съемным, и из коаксиальной акустика превращается в компонентную. У вас появляется дополнительная возможность поэкспериментировать с установкой, добиваясь тем самым наиболее качественного звучания. Такие системы стоят дороже обычной коаксиальной акустики, поэтому прежде, чем решиться купить динамики со съемным “твитером”, надо подумать о том, будете ли вы заниматься этими экспериментами. Довольно широко распространены также триаксильные акустические системы, совмещающие в одной корзине три динамика, работающих в различных частотных диапазонах.
Штатные музыкальные системы преимущественно состоят из фронтальной акустики – четырех среднечастотных динамиков, установленных в торпедо и передних дверях. Реже автомобили оснащаются еще и двумя тыловыми 5-дюймовыми динамиками, размещенными в задней полке и призванными выполнять функции “вуферов”. Этого вполне достаточно для тех водителей, которые не слишком концентрируются на качестве звука, но крайне мало для тех, кому это качество небезразлично. Возникает вопрос о замене штатных динамиков на более “продвинутые”. Принято считать, что наиболее распространенным типом альтернативной фронтальной акустики являются коаксиалы размером 5 дюймов. Самые яркие представители данной категории – динамики Eclipse 8253 и Farenheit MX-5250S. Из общей массы тыловых коаксиальных динамиков можно выделить овальные Power Acoustik PSP-6932, Dragster DC 903 и Alpine SPS-6939S размером 6х9 дюймов. Единственный, но существенный минус этих динамиков заключается в их кроссоверах. Существуют модели коаксиалов с полноценными частотными фильтрами, но они крайне редки. В подавляющем большинстве случаев производители ограничиваются лишь конденсатором, “фильтрующим” пищалку, что делает звук не таким чистым, как у компонентных динамиков, снабженных полноценным кроссовером.
Несмотря на большое количество плюсов коаксиальных динамиков, настоящие ценители автомобильного звука и профессионалы car audio отдают предпочтение компонентной акустике. Что касается размеров – тот же пятидюймовый калибр распространен здесь едва ли не шире, чем все остальные форматы, вместе взятые. Принято считать, что именно “пятерки” – это оптимальный компромисс между нашими потребностями и их возможностями. Непризнанные лидеры этой категории – Boss RD -15 и Focal Polyflex 130 HS – идеально отрабатывают средние частоты в “связке” с любыми сабвуферами или безропотно берут на себя долю низов при трехполосном соединении.
Трехполосная акустика всегда стояла в car audio немного особняком, и на ее производство, кстати, решается далеко не каждый – как правило, это узкоспециализированные “акустические” фирмы. “Стандартная” трехполосная конфигурация выглядит так: басовик (низкочастотный динамик) диаметром 6.5 дюйма, среднечастотник – “четверка” из той же серии и купольный твитер традиционной (для данного изготовителя) конструкции и размера мембраны. Наиболее часто встречающееся отступление от “стандарта” – это конструкция среднечастотной головки. До недавних пор среднечастотный динамик был похож только на “вуфер” в миниатюре, но впоследствии появились среднечастотники, больше напоминающие пищалку-переросток.
Акустика, относящаяся к категории Hi-Fi, как и все эксклюзивное в этом мире, существует по собственным законам. Целью подобных систем обычно является не столько достижение высокого качества звучания музыки, сколько удовлетворение чьих-то конкретных претензий к автомобильному звуку. Здесь возможно все, причем многие спорные в гражданском классе нюансы, такие, как целесообразность изготовления подиумов под “пищалки” или отдельный процессорный кроссовер для каждой пары динамиков, становятся необсуждаемой нормой. И то верно – когда лишняя пара тысяч долларов роли не играет, можно позволить себе поставить некоторые излишества. А на качестве это скажется только в лучшую сторону.
Выбираем правильно вч динамики (пищалки, твитера) для автомобиля
Твитерами или пищалками называются высокочастотные динамики, используемые в акустических системах. Главная задача этих устройств – воспроизведение звуков высокой частотности.
Пищалки или ВЧ динамики для акустики обычно входят в комплект многокомпонентной системы, но их можно приобрести и отдельно. Внешне они представляют собой колонки небольшого размера, но, несмотря на это, способны значительно улучшить автомобильный звук, добавив ему объем и звонкость.
Цена на пищалки в машину начинается от 200 рублей и выше, в зависимости от марки и характеристик устройства.
Первое, что нужно сделать, выбирая звуковую систему для автомобиля – определиться с качественной компонентной акустикой, ведь только её использование гарантирует хороший и насыщенный звук. Обязательно обратите внимание на мощность системы, она должна соответствовать мощности усилителя.
Что же касается того, какие пищалки в машину лучше, то здесь главное материал, из которого изготовлены их купола. Это может быть шелк или металл, пластик, бумага.
После покупки, пищалки лучше устанавливать в подиумы (которые можно смастерить самим), а дверь шумоизолировать.
Устанавливать их назад или вперед – тут всё зависит от схемы акустической системы. Однако учитывайте, что заниматься самостоятельной установкой твитеров не имея определенных навыков, не стоит, так как этот процесс является довольно сложным, и, при установке устройств такого рода, следует учитывать возможность искажения звука, вызываемого эффектом его отражения.
Критерии выбора пищалок в машину
1. Материал купола . Каждый, кто решается самостоятельно улучшить качество звука в автомобиле, задается вопросом: какие лучше купить пищалки в машину, шелковые или металлические?
Специалисты не видят больших различий между работой твитеров с шелковыми и металлическими куполами, так как всё полностью зависит от качественности, с которой они изготовлены и от компании, их поставляющей. Единственное значимое различие – это фазовыравнивающий диск, имеющийся только в твитерах с металлическими куполами.
К примеру, среди шелковых пищалок наиболее качественные и производительные пищалки альфард (Alphard). Их стоимость выше некоторых других устройств, но качество заметно лучше.
Из металлических твитеров звук высокого качества выдают пищалки драгстер (Dragster), цена на которые начинается от 1500 рублей.
2. Частотный диапазон . Данный критерий является самым важным в покупке ВЧ динамиков, так как показывает возможности воспроизведения их головок, а именно, звуки какой частотности они могут воспроизводить. Это помогает определиться с выбором акустической системы, в которой можно использовать определенные пищалки. В основном показатель составляет от 2 до 20-30 кГц.
3. Импеданс . Сопротивляемость катушек твитеров должна быть равна сопротивляемости других составляющих акустической системы – от 2 до 16 Ом.
4. Высокая чувствительность . Из-за легкой мембраны и небольших габаритов ВЧ динамики имеют высокую чувствительность, в сравнении с другими динамиками. Благодаря этому, пищалки даже при небольшой мощности выдают нужный уровень громкости. Стоит помнить, что чувствительность дешевых устройств составляет максимум 96 дБ.
5. Калибр твитера . Ввиду небольшого размера, пищалки бывают калибром от 1 до 2 дюймов (от 2,5 до 5 см).
6. Мощность . Для твитеров данный параметр не столь важен, как для простых динамиков, так как для создания хорошего высокочастотного звучания достаточно небольшой мощности. Однако многие производители предлагают пищалки, имеющие мощность от 50 до 80 Вт, правда, на деле она намного меньше.
7. Цена . Данный критерий не столь важен, но все, же нужно учесть, что ВЧ динамики, находящиеся в более высокой ценовой категории, имеют качество лучше, чем динамики в пределах 200-500 рублей.
Особенность пищалок – составляющие ВЧ динамиков
Основой для твитера является катушка, которая находится между керном и магнитом. Она плотно прикреплена к звукоизлучающему устройству – мембране, имеющей форму купола.
Звучание, излучаемое мембраной, возникает таким образом:
- в момент подачи напряжения звуковой частоты вокруг катушки образуется магнитное поле, взаимодействующее с полем магнита;
- что провоцирует движение вдоль керна с одновременным изменением напряжения.
В основном твитеры бывают с такими мембранами:
- из бумаги, которая применяется довольно редко, хотя и является наиболее дешевым материалом;
- из шелка, который пропитывается специальным составом, благодаря чему купол становится более жестким. Этот материал часто используется в изготовлении пищалок;
- из металла, мембраны, выполненные из тонких пластин алюминия или титана, наделяют устройство высоким качеством воспроизведения звука. Однако такие твитеры имеют достаточно высокую цену и некоторые недостатки, устраняющиеся только при установке аудиосистемы профессионалом.
Магниты у ВЧ динамиков, в независимости от того, дорогие они или дешевые, стоят мощные неодимовые.
Наиболее распространены 2 вида пищалок, которые отличаются особенностями конструкции:
- Обычные пищалки, имеют небольшой размер и плоскую либо выпуклую форму.
- Рупорные твитеры, по размерам немного больше обычных, особенно в длину. Рупор в этих устройствах обеспечивает требуемую диаграмму направленности.
Как правильно подобрать ВЧ динамики
Твитеры являются важным компонентом любой акустической системы автомобиля. Они доступны для покупки практически в каждом магазине радиоэлектроники. Покупая эти устройства, обязательно обратите внимание на 3 параметра:
- Диапазон. Две границы: нижняя твитера и верхняя СЧ или СЧ-НЧ динамика должны иметь точку пересечения. К примеру, для качественного воспроизведения всего частотного спектра лучше использовать пищалку, имеющую нижнюю границу в 3 кГц или ниже, так как среднечастотный динамик имеет границу в 4,5 кГц.
- Сопротивляемость. Покупать следует только те устройства, которые имеют сопротивление, равное сопротивлению кроссовера. Если пищалки будут подключаться параллельно основным динамикам, то их сопротивляемость должна быть больше.
- Номинальная мощность устройств не должна быть ниже показателей мощности усилителя.
Видео: что такое кроссовер и как выбрать пищалки.
Использование других параметров в выборе твитеров возможно, но оно не так важно и отвечает, скорее, личным пожеланиям и материальным возможностям автолюбителя, а также техническим характеристикам автомобиля.
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»:
Загрузка...
