Широкополосная или коаксиальная акустика что лучше

Коаксиальная VS компонентная акустика

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.

Широкополосная акустика: убогий инвалид или удобное решение с приемлемыми характеристиками и высокой универсальностью

Каждый автомобилист мечтает о хорошей акустике в машину. Для одних главным требованием к системе является дребезжание окон домов, мимо которых они проезжают. Другие отдают предпочтение максимально аутентичному звучанию, проработанной детализации звуковой картинки, сочным басам. Однако большинство автолюбителей просто не могут сформулировать свои желания. В этом случае идеальный вариант установки в машину — широкополосные динамики. Они характеризуются приемлемым звуком, не пугают стоимостью, а если правильно выбрать параметры — порадуют действительно хорошим звучанием.

Устройство

Широкополосная акустика в авто имеет простую конструкцию. В самом недорогом варианте исполнения это динамик большого диаметра. Он имеет особую конструкцию:

• катушка диффузора формирует сильное магнитное поле для быстрого движения на сравнительно большие расстояния;
• диффузор выполняется из классических или современных материалов высокой жесткости. Это может быть бумага со специальной пропиткой или многослойная полимерная пленка;
• в конструкции обязательно используется мощный постоянный магнит;
• по контуру диффузора располагается амортизирующий блок, выполненный из мягкой резины. Он отвечает за добротность системы, чем она выше, тем лучше звучат широкополосные колонки.

Такая простая конструкция вызывает массу споров в среде специалистов по звуку. Одни высказываются по поводу практически нулевых фазовых искажений при воспроизведении. Это верное утверждение, так как звук исходит из одной точки и не возникает наложения волн, как это происходит в многополосной акустике с несколькими динамиками.

Однако уверенно отбросить негативные высказывания аудиофилов не позволяют сугубо технические и физические процессы. Ни один динамик, как бы он ни был хорош, не способен одинаково работать на всем спектре слышимых частот. Обязательно наблюдаются провалы в верхней и нижней зоне. Простейший широкополосный динамик физически не может воспроизводить сочные басы и тонкие оттенки звука на грани слышимости.

Чтобы нейтрализовать недостатки плоского звучания, была создана коаксиальная акустика. Это усовершенствованная широкополосная система. В конструкции:

• большой основной динамик;
• малый динамик, расположенный внутри диффузора большого;
• система частотных фильтров.

Принцип действия системы достаточно прост. При помощи фильтра частот диапазон воспроизведения большого динамика смещается к низу (басы и средние). Одновременно маленький динамик работает в верхней области слышимости.

Вариант соосного размещения динамиков тоже выбран не случайно. При такой схеме общий акустический фон характеризуется минимальными фазовыми искажениями. Коаксиальный широкополосный динамик воспроизводит звук действительно лучше своих предшественников самой простой конструкции.

Широкополосные динамики коаксиального типа при росте качества звука не приобрели неудобств использования. Его так же просто установить в автомобиль на предусмотренные штатные места, не нужна сложная настройка положения и уровня звука, не требуется усилитель с раздельным регулированием каналов. Эта схема любима автовладельцами, в буквальном смысле «прикрутил — работает».

Преимущества и недостатки

Если погрузиться в дискуссию какого-либо форума авто звука, можно легко запутаться и потеряться в море доводов за и против широкополосной акустики. Поэтому разумно сразу привести достоинства и недостатки подобных решений. К несомненным плюсам относятся:

• отсутствие фазовых искажений (этой особенностью обладает как простой динамик, так и коаксиальная колонка);
• выход звука из точечной области (не нужно подбирать положение системы, не требуется настройка громкости в нижней и верхней области частотного диапазона);
• не требуется специальная регулировка параметров;
• отсутствие искажений сигнала благодаря использованию независимых кроссоверов.

Пользователи, которым нравится широкополосная акустика, утверждают, что у нее особый, воздушный, по-настоящему хороший и естественный звук. Но есть у систем данного класса и недостатки:

1. В любом варианте исполнения тональный баланс имеет провалы в области низких частот.
2. Средние частоты звучат достаточно плоско. Причина в физических процессах, не позволяющих большому диффузору основного динамика быстро реагировать на изменения сигнала.
3. Чем дешевле система, тем сильнее заметно падение качества воспроизведения. В самых бюджетных моделях часть звуковой картинки будет просто пропадать или звучать неверно.

Слушая аудиофилов, можно подумать, что широкополосная акустика — это старый, неуклюжий черно-белый телевизор. На практике это не так. Если подобрать модели с хорошими характеристиками, машина заиграет звуком, так как широкополосная акустика отлично работает в ограниченном пространстве.

Как выбрать

Популярность, которую имеет широкополосная колонка у автомобилистов, можно понять по множеству предложенных моделей на рынке. Но при выборе своей идеальной акустики не нужно идти на поводу у нечестных маркетологов.

Среднестатистическая коаксиальная широкополосная колонка имеет один или два кроссовера и пару динамиков. Это позволяет:

• сохранить проход воздуха от основного динамика, обеспечить более живые басы и разборчивые средние частоты;
• расширить частотный диапазон.

Но сегодня на рынке можно встретить что угодно. Начиная от трехполосных, заканчивая шести- и восьмиполосными коаксиальными динамиками. На месте одной небольшой пищалки часто громоздится габаритная головка с несколькими звукоизлучателями. Не стоит соглашаться с не совсем корректным мнением, что «больше полос — лучше». На практике это означает следующее:

• при многополосной фильтрации часто используется только два кроссовера или схема с запараллеливанием контуров;
• головка с несколькими звукоизлучателями в центре основного динамика закрывает пространство прохода звука, что негативно сказывается на его качестве.

Таким образом, гнаться за количеством полос, которые имеет широкополосная коаксиальная акустика для авто, совершенно не нужно. Разумно обратить внимание на технические характеристики.

Частота

Производители всегда указывают диапазон воспроизводимых частот. При выборе широкополосной акустики в машину стоит помнить о провалах в нижней и верхней зоне слышимости. Покупать нужно модель с максимально широким диапазоном. Идеально, если его нижний предел меньше 20 Гц, а верхний приближается к 48000 Гц.

Чувствительность

Большинство динамиков для авто имеют чувствительность около 90 Гц. Этого значения достаточно, если планируется сделать в машине действительно хороший звук, устанавливая качественный усилитель. Если же устройство воспроизведения не может похвастаться значительной выходной мощностью, стоит поискать акустику с большей чувствительностью.

Но выбирать рекордные значения, например, 150 или выше, не стоит. В этом случае динамики слишком явно реагируют на различные радио- и электрические помехи, которых в автомобиле предостаточно.

Размер

Размеры широкополосных динамиков выбираются в соответствии с предусмотренными в авто штатными местами для их установки. Большинство владельцев машин следуют именно такой тактике. Пытаться модифицировать области для установки акустики без соответствующего опыта не стоит. Это не только может ухудшить эксплуатационные свойства салона, но и способно привести к снижению качества звука из-за нарушений герметизации и других ошибок.

Номинальная и пиковая мощности

При покупке динамиков в авто стоит ориентироваться исключительно на номинальную цифру. Это значение показывает, при какой подаваемой мощности акустика будет воспроизводить звук без искажений в течение сколь угодно длительного времени.

Пиковая мощность — это предельный режим работы акустики. По стандартам тестирования на производстве, катушка диффузора и другие электросхемы динамика могут выдержать максимальные токи в течение 5 минут. Поэтому рекомендуется игнорировать параметр пиковой мощности и выбирать акустику только по номинальному показателю.

Частота резонанса

Показатель резонансной частоты практически аналогичен срезу сабвуферных систем. Для широкополосной акустики — чем ниже показатель, тем более глубокие басы она способна воспроизводить.

Полная добротность

Данный параметр сугубо физический. Он описывает способность контурного резинового блока диффузора сохранять амплитуду колебаний. По значению полной добротности выбирают динамики для замкнутого пространства, например, устанавливаемые в дверях. Если значение в пределах 0,4–0,6 (низко), звук будет плоский и невыразительный. Поэтому рекомендуется приобретать модели с как можно большей добротностью.

Последний параметр любой акустики — электрическое сопротивление системы, или импеданс. Покупать колонку нужно с таким значением данного показателя, которое указано в техническом паспорте усилителя. Говоря простыми словами, если написано, что система воспроизведения выдает 100 Вт на канал при сопротивлении 4 Ома, именно акустику с данным импедансом надо покупать. Это позволит снизить искажения сигнала и избежать аварийных режимов работы усилителя.

Компоненты качественной системы

В современных машинах можно совершенно неожиданно обнаружить большое количество штатных мест для установки динамиков. К примеру, они есть в дверях, передних стойках крыши, в торпеде. Это сделано для размещения компонентной акустики. Но построить систему с качественным звуком можно с использованием широкополосных динамиков. Для этого понадобятся дополнительные компоненты.

Сабвуфер

Сабвуфер предназначен для работы исключительно в низкой полосе частот. Он формирует тот самый любимый многими сочный бас. Располагать это устройство нужно либо в багажнике, либо за спинкой заднего ряда кресел. Сегодня выпускаются модели, которые можно разместить под сидением.

Правило расположения сабвуфера всего одно: он должен находиться сзади. Это позволит распределить колебания по всему салону, не образуя области, где басы забивают всю остальную звуковую картинку.

Кроссовер

Задача кроссовера — разделять частоты. Грубо говоря, это многофункциональный фильтр. Кроссовер может быть одноканальный, настраиваемый на узкую полосу пропускания. Но для построения хорошей многоточечной аудиосистемы в автомобиле рекомендуется покупать более продвинутые модели.

Стандартный кроссовер разделяет сигнал на три полосы: бас, мидлбас, верх. Они заводятся на точки воспроизведения следующим образом:

• бас — на сабвуфер;
• мидлбас — на динамики дверей и торпеды;
• верх — на акустику в стойках крыши.

Преимущество использования кроссовера заключается в том, что его выходные сигналы можно как угодно преобразовывать. К примеру, устанавливая отдельные усилители для саба, среднечастотных и высокочастотных контуров воспроизведения.

Рейтинг

Предпочтения пользователей — лучший источник для составления рейтингов, в отличие от рекламных материалов и мнений маркетологов. Автомобилисты объемами покупок ясно показали, какие модели широкополосной акустики востребованы и позволяют получить хороший звук в салоне.

Чем отличается акустика компонентная от коаксиальной

Чем отличается компонентная от коаксиальной акустика

Пожалуй, нет такого автовладельца который не оказывался бы перед кажущемся сперва несложным выбором: приобрести штатную, недорогую автомагнитолу или же пробить серьёзную брешь в своем бюджете, приобретя качественную аппаратуру, цена которой заставляет взвесить все «за» и «против» при принятии данного решения.
Подойдя со всей серьезностью к выбору автомобильной акустики невозможно обойти стороной главный вопрос — чем отличается компонентная акустика от коаксиальной? Поиск ответа на данный вопрос заставляет автовладельца длительное время балансировать при принятии решения, изучать недостатки и преимущества каждой из систем, взвешивать свои предпочтения и возможности.
Но правильный выбор имеет место быть только в том случае, когда наименования и технические характеристики являются не простым набором букв, а являются много говорящими за себя терминами. Как раз для проведения четкости вашему вниманию представлена данная инструкция, объясняющая, в чем отличие компонентной акустики от коаксиальной?

Первичные вводные

Для начала было бы неплохо понять то, что какая бы акустическая система вам не понравилась, она все равно будет представлять собой компоновочную схему, которая представляет собой не только автомобильную магнитолу и пару динамиков, но еще и усилитель, чейнджер, сабвуфер, множество проводов и монтажных приспособлений (пример на следующем фото).

Отличие компонентной от коаксиальной акустики

Коаксиальная акустика

Отличие коаксиальной от компонентной акустики

Если судить по ценовому возрастающему фактору, то первым в данном списке находится обыкновенный широкополосный динамик.

Далее по списку идет коаксиальный динамик для автомагнитолы, чье преимущество перед широкополосным заключается в большем охвате полосы воспроизведения звуковых частот.
Конструктивная особенность самой коаксиальной акустической системы такова:

• В одном корпусе наличествуют несколько динамиков;
• Воспроизведение звуковых колебаний различных частот разбиваются по областям;
• Для разделения электрического сигнала идущего от «головы» к динамику используется специальный фильтр – кроссовер* (в более «серьезных» моделях выполняется в отдельном корпусе, в болеe «простых» в качестве фильтра используется обыкновенный конденсатор).

Кроссовер представляет собой схему «конденсатор — катушка индуктивности», назначение которой: разделение определенных значений всего спектра частот по звуковым дорожкам. Применяется как в компонентной, так и в коаксиальной акустической системе.

Совет! Выбор правильных компонентов фильтра играет огромную роль в звучании всей акустической системы.

Главным преимуществом коаксиальной акустической системы является то что, не имея на руках большой денежной суммы вполне возможно скомплектовать «под себя» достойный вариант компоновочной акустической схемы.
И более того, установка данной системы не вызовет у владельца авто каких либо сложностей, все работы по монтажу и подключению можно сделать своими руками в несколько этапов:

• Устанавливаем новое оборудование на штатное место (более дорогие модификации, как правило, устанавливаются нестандартно, на пьедестале и т. п.);
• Подключаем выхода динамиков непосредственно к самой магнитоле или же к усилителю сигнала.

К недостаткам вышеописанной системы можно отнести, вопреки вышеописанным похвалам, качество звучания, которое несколько в стороне от идеальных параметров. Все дело в том, что один динамик просто физически не может четко воспроизвести весь спектр звука, смешение частот неизбежно, что и отражается на качестве звучания.

Компонентная акустика

Чем отличается коаксиальная акустика от компонентной

В более выгодном свете по качеству звучания и неискаженными частотами выглядит компонентная акустическая система, в которой каждый динамик воспроизводит именно свой частотный диапазон и подключается к своему индивидуальному каналу автомагнитолы/усилителю, за счет чего вся акустическая схема работает слажено и её составляющие не мешают, не перебивают друг друга.

• Цена на данный вид акустики на порядок выше;
• Высокие требования к самой автомагнитоле(см.Сравнить автомагнитолы и выбрать лучшую), цены на которую так же «кусаются» (подключив весь профессиональный «фарш» к обычной «голове» вы вряд ли станете ценителем хорошего звука);
• Сложности монтажа (своими руками правильно разнести по частотам и установить динамики в салоне автомобиля будет несколько проблематично, хотя как знать, не боги ведь горшки обжигают, да и видео инструкций в сети полным полно…);
• В большинстве случаях не удастся избежать применения в салоне автомобиля дополнительных звукоизоляционных материалов.

Размышления вслух, сравнение

К сожалению, в настоящий момент не существует компании производителя, которая бы выпускала идеальные компонентные акустические системы, у каждой имеются как свои преимущества, так и недостатки.
А если предположить что автомагнитола большую часть своего рабочего времени занимается радиовещанием, то возникает резонный вопрос о целесообразности таких высоких материальных затрат. Достаточно будет уже установленных автопроизводителем обыкновенных широкополосных динамиков, так как всё равно никакая акустика не сможет качественно раскрыть глубокие басы и высокие частоты вашей любимой радиостанции.
Главное же отличие коаксиальной акустики от компонентной в том, что коаксиальная играет из одной точки, а компонентная, так как установят её динамики. Что же касается диапазона воспроизведения, то у обоих он разбивается на несколько частей, но в обоих случаях «высокочастотники» не мешают распространяться низкочастотным волнам.
В принципе, динамики в обоих случаях должны находиться как можно ближе друг к другу, особенно данное условие актуально для «высокочастотников» подключенных в трехполосной системе.
Акустические системы различаются по количеству подключенных динамиков и по форматам воспроизведения звука (реализуются за счет сочетания нескольких систем акустик):

• Двухполосная включает в себя НЧ/СЧ (мидбасы) и СЧ (твитер) динамики;
• Трехполосная — добавляется еще один СЧ динамик.

Число полос определяется кроссовером – число полос равно количеству входящих динамиков:

• Стерео формат (2-х канальный) – пара фронтальных широкополосных акустических систем;
• Dolby Surround, объемный звук (4-х канальный) – пара фронтальных + пара тыловых систем;
• Эффект присутствия, 5.1, Dolby Digital (6-ти канальный) — пара фронтальных + пара тыловых + центральная система, а так же сабвуфер.

Помимо этого необходимо учитывать и физический размер динамиков, так как качество звучания динамиков работающих в областях низкой и средней частоты сильно зависит от размера футляра (акустического оформления).
Например:

• Для воспроизведения «глубоких» басов рекомендуется устанавливать 16-17 сантиметровые динамики (но даже с такими «блинами» вам не угнаться за самым заурядным сабвуфером, который просто незаменим на низких частотах);
• Размерность динамиков в 10, 13 и в 16 сантиметров рассчитаны на объем эквивалентный двери автомобиля, что предполагает их установку в корпус двери (бывают и исключения, необходимо смотреть индивидуально в рекомендациях по установке, которая иногда может быть просто напечатана на упаковочной коробке);
• К высокочастотному динамику в силу его небольших размеров не стоит относиться с пренебрежением, он играет очень большую роль во всей компоновочной акустической схеме.

Итоги

Переосмыслив вышеизложенную информацию и ответив на свой вопрос о том, чем отличается коаксиальная акустика от компонентной, предлагаю подвести некоторые итоги:

• Не стоит менять штатную акустику тем, кто раз в день, по полчаса использует свой радиоприемник лишь для прослушивания новостей;
• Маленький автомобиль так же не совсем удачный вариант для установки компонентной акустической системы, поскольку небольшое пространство салона такого автомобиля просто физически не сможет полностью раскрыть весь спектр частот, а сама акустика займет практически всю полезную площадь багажника (если конечно её туда удастся запихать);

Чем отличается компонентная от коаксиальной акустика

• Ну а тем кому «медведь на ухо наступил» или же просто не является большим поклонником качественного звучания просто не целесообразно платить высокую цену за «прокаченную» систему, ощутимую разницу вы, скорее всего, не почувствуете;
• Если вы все-таки являетесь фанатом качественного звука или же считаете себя таковым, то экономия на акустике для вас просто не приемлема, для вас проложена одна дорога – компонентная акустическая система хорошего качества.

Чем отличается компонентная акустика от коаксиальной

В заключение хотелось бы вас попросить не пренебрегать полученными знаниями во время выбора нужной вам акустической системы, и пожалуйста, будьте аккуратны – излишний шум является отвлекающим фактором, что не может не сказываться на качестве управления автомобилем.

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»:

Что выбрать: компонентную акустическую систему или коаксиальную

Даже если предположить, что далеко не все автовладельцы являются меломанами, число тех, кто не удовлетворён качеством звучания штатной автомагнитолы, достаточно велико.

Осознав необходимость её замены качественно воспроизводящей аппаратурой, многие сталкиваются с дилеммой, которая опять же упирается в соотношение цена/качество. Проще говоря, им предстоит нелёгкий выбор между коаксиальной и компонентной акустикой.

В поисках «правильного» выбора можно месяцами корпеть над специализированной литературой, изучать принципы построения таких систем и в итоге прийти к тому, что было бы проще рассмотреть достоинства и недостатки каждой из систем, их особенности и различия, и на основании этого принимать окончательное решение. Именно этим мы сейчас и займемся.

Что собой представляет коаксиальная акустика

Грубо говоря, это один или несколько динамиков, соединённых в общую конструкцию, но «вещающих» на разных частотах.

Самый простой и доступный по стоимости вариант – обычный широкополосный динамик. Расширенными возможностями в плане звучания обладает коаксиальный динамик – он охватывает более широкую полосу воспроизведения акустических сигналов.

Рассмотрим конструктивные особенности акустической системы коаксиального типа:

• объединение в одном корпусе нескольких колонок;
• воспроизведение разночастотных звуков достигается разбивкой сигнала по областям;
• чтобы осуществить такую разбивку сигнала, поступающего на динамик от «головы», используют кроссовер. Он может располагаться в отдельном корпусе или представлять собой обычный конденсатор (такое решение применяется в бюджетных моделях).

Впрочем, кроссовер, представляющий собой разновидность схемы «конденсатор – индуктивность», используется с одинаковым успехом в компонентной акустике наряду с коаксиальной. Его задача, как вы поняли, – распределение всего спектра звуковых частот по отдельным звуковым каналам или дорожкам.

От выбора правильных компонентов системы в огромной степени будет зависеть качество звучания, так что отнеситесь к изучению этого вопроса с соответствующим вниманием.

Основное достоинство коаксиальной акустики – возможность сформировать достойную по звучанию систему, обойдясь при этом скромными денежными тратами. Кроме того, монтаж такой схемы обычно не вызывает трудностей, если все работы выполнять поэтапно в соответствии со следующим простым алгоритмом:

• монтируем приобретенное акустическое оборудование на штатное место;
• производим подключение колонок к автомагнитоле или, как вариант, к усилителю.

По сравнению со штатной акустикой коаксиальная будет заметным шагом вперед. Но до высококачественных акустических систем ей всё равно далеко, и возможности дотянуться нет – единственный динамик просто не в состоянии воспроизвести весь спектр частот, возникает смешивание частот, этого явления избежать невозможно, а страдает качество звучания.

Компонентная акустика

Компонентная акустическая система, как следует из названия, состоит из множества компонент, при этом каждый динамик специализируется на воспроизведении конкретного диапазона частот, требуя подключения к отдельному каналу усилителя/автомагнитолы.

В такой акустической системе все компоненты работают максимально слаженно, не мешая при этом друг другу.

Но за качество приходится расплачиваться:

• высокой стоимостью оборудования;
• повышенными требованиями к магнитоле, то есть, опять же, придётся потратиться;
• сложностью монтажа (чтобы скомпоновать такую систему самостоятельно, придётся основательно подготовиться, перелопатив гору материала в интернете);
• вам придётся озаботиться установкой в салоне дополнительных звукоизоляционных материалов.

Разница между коаксиальной и компонентной системами

Рассмотрев основные особенности двух разновидностей систем, давайте детальнее рассмотрим, в чём заключается разница между компонентной и коаксиальной акустикой.

Все конструктивные и иные различия подразделяются на несколько подвидов:

• Расположение динамиков в автомобиле. В коаксиальных системах звуковая передача имеет узконаправленный характер, поэтому колонки обычно монтируют на полке, расположенной за задним рядом сидений. Компонентная система характеризуется объёмным звучанием, и такие разнонаправленные звуковые волны неплохо распространяются по салону, из-за чего их часто устанавливают в передней части машины. Но поскольку все колонки обладают разными частотными характеристиками, чтобы добиться идеального звучания, потребуется тщательная настройка акустики. Но на малолитражные компактные автомобили компонентный звук устанавливать смысла нет – разницы в звучании вы не заметите из-за малого пространства, недостаточного для рассеивания звуковых волн.
• Наличие кроссовера. Как правило, эта компонента присутствует в устройствах обеих типов, но в коаксиальных системах кроссовер спрятан внутри колонки, а в компонентных – это внешнее устройство, требующее дополнительного места для монтажа.
• Особенности установки. Чем отличаются коаксиальные акустические колонки от компонентных, так это сложностью монтажа. Конечно, в обоих случаях от вас потребуется наличие соответствующих знаний и умений. Так, при монтаже компонентной акустики необходимым условием является правильная расстановка колонок с учётом наличия разных зон звучания. Скорее всего, потребуется дополнительная шумоизоляция салона. В этих вопросах нужно разбираться, и если это для вас «тёмный лес», лучше обратиться к специалистам. Другое дело – коаксиальная система. Здесь всё гораздо проще, динамики обычно устанавливают сзади, при этом большинство предлагаемых в рознице моделей имеют габариты и форму, подходящую для монтажа на штатные места.
• Цена системы. Для многих отличие в стоимости коаксиальной и компонентной акустики является главным фактором, определяющим выбор. Их аргумент простой: различие в качестве звучания не настолько важно, как для закоренелых меломанов, так зачем платить втридорога, если звук всё равно не идеален на движущейся машине из-за посторонних помех.

На чём остановить выбор

Мы достаточно подробно рассмотрели все аспекты, связанные с особенностями, достоинствами и недостатками обеих типов систем. И при этом уверены, что для многих читателей приведённых сведений оказалось недостаточно, чтобы склониться к конкретному решению.

Итак, давайте резюмируем, какие динамики лучше: компонентные или коаксиальные.

Последние характеризуются простотой конструкции и отсутствием сложностей с установкой. Обладая доступной стоимостью, такой вариант будет наиболее приемлемым для большинства автомобилистов. Но и здесь есть нюансы, поскольку встречаются изделия, оснащённые дополнительными фильтрами, улучшающими качество звучания и стоящие соответственно.

Компонентная акустика – это выбор тех, у кого требования к звукопередаче очень высоки. Кроме чистоты звучания, такие системы характеризуются увеличенной мощностью и насыщенностью звука. При этом имеется возможность реализовать несколько вариантов установки, позволяя более тонко регулировать объёмность воспроизведения звука с разных точек салона. Но и стоимость такого оборудования гораздо выше.

При выборе следует принимать во внимание и возможности автомагнитолы. Если выходное качество сигнала не впечатляет, никакая акустика его не улучшит, и в большинстве случаев разница в звучании будет едва заметной. Так что здесь опять встанет дилемма: устанавливать коаксиал или потратиться ещё и на магнитолу.

Идеальный звук возможен только при тщательном подборе всех компонент аудиосистемы, от магнитолы до колонок, от звукоизоляции до сабвуфера и усилителя. Разумеется, в данном случае выбор будет только в пользу компонентной системы.

Тема: Широкополосная акустика – ваше мнение?

Опции темы

Широкополосная акустика – ваше мнение?

Как известно, все акустические системы (АС) можно разделить на 3 группы:
1). Активные многополосные (от 2-х и более полос)/активная фильтрация.
В таких АС раздел полос осуществляется до УМ, далее каждый усилитель усиливает только “свою” полосоу частот и нагружается на одну/группу однотипных головок.
По многим моментам такой вариант исполнения дает наиболее качественное звучание, однако на практике его реализация дорога (требуется число УМ по числу полос), требует индивидуальной настройки и – в случае активной акустики, у которой УМ находится внутри, сложна для модернизации.
2). Пассивные многополосные АС.
Пожалуй сегодня это самый распостраненный тип АС. В большинстве это 2-х и 3-х полосные системы, подключаются они на выход усилителя мощности, а заботу по разделу головок берет на себя встроенный в АС пассивный фильтр.
Основная беда многополосной акустики, на мой взгляд – это наличие у нее этого самого фильтра. Пассивный кроссовер, кроме выполнения своей непосредственной задачи (выделения каждой головке своего диапазона) больше ничего хорошего в звук не добавляет. Портится ФЧХ, импульсная характеристика системы, вносятся серьезные искажения, и т.д. Причем, несмотря на наличие разнообразных вариантов построения фильтров, любой из этих вариантов является по сути компромиссом, улучшая одно – но ухудшая другое (классический пример – цепь Цобеля).
Итогом звучания такой АС является либо приплюснутый зачищенный звук, либо неинтересный, занудный, либо – сочетание одного и другого. Однако из-за удобства, простоты эксплуатации и доступности, а так же фактически отсутствия альтернативы, именно этот вид АС, как я отметил, на сегодняшний день имеет наибольшее распостранение.
3). Широкополосная АС.
Самая старая конструкция, в которой отсутствет разделение на полосы, а излучателем является широкополосная головка, призваная передать весь частотный диапазон.
Широкополосная АС обладает своими плюсами и минусами в сравнении с многополосными системами.
К минусам относятся неравномерность АЧХ (в т.ч как правило – неприятный выброс на участке2-3 КГц, слабый низ и “заваленые” ВЧ), большая направленность на средних/высоких частотах и модуляция средних/высоких частот низкими за счет колебаний диффузора.
Тем не менее, несмотря на свои явные и заметные недостатки, конструкция с одной головкой находит приличное число своих поклонников. К её плюсам относятся отсутствие фазовых искажений, наиболее близкая конструкция к точечному источнику и отсутствие элементных искажений (т.к отсутствует сам фильтр). Кроме того, конструкция широкополосной АС проще, т.к не требуется настраивать кроссовер (активный или пассивный). Есть и магическая сторона – сторонники заявляют о некой “музыкальности”, “воздушности” и “вовлеченности” звучания такой АС.

Меня заинтересовала подобная конструкция (до этого делал/доводил обычные пассивные АС) и я сделал простую акустику на бумажных широкополосниках Сони – скорее в познавательных целях (а как оно будет звучать – на одной головке). Небольшой полочник 10 литров, с передним ФИ вчера занял свое место на некоторое время у меня на столе =).
Звучание такой конструкции меня несколько озадачило. С первых секунд обнаруживаются явные проблемы с тональным балансом – НЧ нет, ВЧ нет, середина далеко не ровная – явно кривое звучание. Дешевая головка вдобавок еще и страдает неважной детальностью, часть звуков разбираешь с трудом, а некоторые вообще не слышно (впрочем как говорят – проблема с детальностью актуальна для широкополосных систем). Т.е в сумме – довольно посредственное звучание, напоминающее скорее радиоточку, нежели начальный Hi-Fi.
Но с другой стороны, сам не заметив, я через какое-то время я перешел от анализа звучания к прослушиванию музыки. Ставил композицию за композицией, слушал час вместо запланированных 10-15 минут. Потом появилось очень интересное ощущение – захотелось подпевать за исполнителем, попытаться сыграть аккорд за инструментом – хотя и то и другое после привычной уху самоделке на СканСпиках разбиралось с трудом =). Выключив аппаратуру, ушел в очень положительном настроении – появилось ощущение, что услышал что-то то, что никогда не слышал раньше – что именно, сказать сложно.
Но – получается правы те, кто говорит о какой-то магической стороне широкополосников.

Кто слышал, делал широкополосные АС – какое Ваше мнение о такой акустике?

Источники:

http://club.dns-shop.ru/blog/t-262-avtokolonki/22262-koaksialnaya-vs-komponentnaya-akustika/
http://tehnopanorama.ru/audio/dinamiki-sirokopolosnye.html
http://avtozvuk-info.ru/akusticheskie-sistemy-i-ekvalajzery/kolonki/chem-otlichaetsya-akustika-komponentnaya-ot-koaksialnoj-304
http://stereo.ru/to/elwbt-akusticheskie-sistemy-tipy-dinamikov-chast-3
http://drivertip.ru/osnovy/chto-takoe-komponentnaya-i-koaksialnaya-akustika.html
http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=3164