Что такое полосы в автозвуке

Обновлено: 02.07.2024

Всем привет! Нашел в мануале по настройке кроссовера "ширину полосы" Подскажите, что это? нужно ли вообще трогать эту функцию? Как она влияет на звук?
Гу: Alpine CDA-9887R
з.Ы.Искал в поиске описание этого термина - безуспешно!
Спасибо!

Если Вы впервые на нашем Форуме:

дайте йаду! Мастер-приемщик

Пошире предложение представь. С альпами не дружу но.

Если "Широкополосник" - предполагает возможность воспроизведения всей частотной полосы.
можно предположить, что крос ее режет, образуя "ширину полосы" сверху или снизу среза

Если просто , от этого параметра зависит ширина полосы подьема или опускания частоты указанной в эквалайзере .

---------- Post added 14.12.2010 at 10:19 ----------

Если "Широкополосник" - предполагает возможность воспроизведения всей частотной полосы, можно предположить что крос ее режет

Q фактор имеется в виду , в параметрике.

дайте йаду! Мастер-приемщик

Если просто , от этого параметра зависит ширина полосы подьема или опускания частоты указанной в эквалайзере .

---------- Post added 14.12.2010 at 10:19 ----------

Q фактор имеется в виду , в параметрике.

Вот о чем речь,
я ж говорю очень неудачно вырвана фраза из контекста, начальнег.

Авторитет Начальник смены

. т.е. при подъёме (опускании) уровня на определенной частоте, всегда поднимаются (опускаются) уровни граничащих с ней частот. Ширина рабочей полосы вокруг центральной частоты (добротность) и показывает на сколько сильно ты "зацепишь" соседние частоты

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

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.

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.

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.

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.

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.

Чем отличаются двухполосные и трехполосные колонки? Что вообще означают эти полосы, и на что они влияют? На эти вопросы ответит статья. Она рассказывает:

о том, что такое широкополосные колонки;
о видах динамиков;
о кроссовере и его значении.

Все это поможет выбрать лучшую акустическую систему, исходя из требований к качеству звучания и собственно назначения колонок.

Широкополосный динамик — что это?

В основе принципа действия широкополосной акустики — разделение звука на разные частотные диапазоны, которые благодаря специальным фильтрам перекрывают друг друга. Каждый такой излучатель лучше всего работает только в определенных частотных пределах. Именно в таком пределе звук и подается на излучающую головку. Это позволяет улучшить звучание.

Чтобы отфильтровать все как положено, разработчики акустики комбинируют:

катушки индуктивности;
различные резисторы;
конденсаторы;
кроссоверы.

Интересно: у двухполосной напольной F&D T-60X — потрясающая мощность в 110 Вт и глубокий бас. К тому же, у стереосистемы есть свой дисплей и функция караоке.

Это означает, что в таких колонках каждый динамик воспроизводит конкретные частоты:

То, сколько полос в акустической системе, напрямую влияет на качество звучания.

Раньше на рынке аудиотехники стандартным решением считалась однополосная акустика, хотя звучала она неважно. Но в то время просто не было возможности создать динамик, который был бы способен полноценно охватить весь частотный диапазон. Современным производителям однополосных моделей удалось значительно улучшить звук, но на все 100% это не решило задачу разделения частот. Вот почему аудиофилы предпочитают широкополосную акустику.

Впрочем, если выбирать портативную колонку, то однополосный вариант отлично подойдет. Например, трехваттная блютуз-модель SVEN PS-47 не только неплохо звучит, но и обладает приятной подсветкой — то, что надо для веселья на природе.

Появление в колонках кроссовера

Кроссовер — специальное приспособление, которое применяют в акустических системах. Он подготавливает нужный частотный предел для каждой звуковой колонки (динамика).

Совет: хорошо, если кроме кроссовера в колонках будет магнитное экранирование, как у Edifier S330D. Оно избавляет от помех, даже если поставить акустику рядом с монитором или телевизором.

Вот для чего нужен кроссовер в колонках: он не даст нарушить баланс. Этот элемент препятствует выходу частотного сигнала за пределы диапазона.

Двух-, трех- и более полосные акустические системы

В двухполосных системах схема работы следующая: мидвуфер озвучивает практически все: и бас, и среднюю частоту, а твиттер отвечает только за высокие. Это может стать причиной искажения сигнала в виде повышения тона, особенно если уровень громкости достаточно высокий. Впрочем, если не накручивать громкость до предела, то искажения не будут заметны.

Совет: лучше выбирать колонки с деревянным корпусом. Они делают звучание объемнее и не дребезжат на высоких частотах, в отличие от моделей в корпусах из пластика. Например, у SP-HF160 корпус из МДФ, поэтому даже на предельной громкости они слушаются хорошо.

Трехполосные колонки отличаются от двухполосных акустических систем тем, что на каждый их излучатель приходится собственная частота. Наличие дополнительного динамика расширяет направление звуковых волн, за счет чего композиция звучит более реалистично.

Важно: в случае с пассивными колонками, как NS-PA40, многое зависит от усилителя, его регуляторов частот и мощности (она должна совпадать с колонками).

Модели с большим количеством полос вообще не искажают аудиосигнал. Но если хочется такой вариант, то стоит присмотреться к большим напольным системам с крупными излучателями: компактные модели с большим количеством полос будут звучать хоть и громче, но менее качественно.

Однополосные и двухполосные колонки — неплохой выход в качестве компьютерной или портативной акустики. Системы же с тремя полосами и больше — это выбор тех, для кого детализация стоит на первом месте. Трехполосная акустика отлично подойдет как стационарная модель для фильмов и музыки. Даже некоторые стереосистемы с тремя полосами способны заменить домашний кинотеатр: эффекта окружения, конечно, ждать не приходится, зато каждый инструмент, каждый шорох — все будет прослушиваться, как надо.

Автокомпонентки 2 или 3 полосы? Что лучше?

Вот мучаюсь в раздумьях. Раньше как-то считал, что чем меньше полос - тем лучше. В идеале вобще один ШП динамик и больше ничего не надо, даже фильтров. Конкретно вопрос будет касаться компонентной автоакустики марки DLS из топов: Iridium, Nobellium. Варианты по одному мидбасу и пищалке на канал поначалу казались мне предпочтительными. И меньше полос, и проще фильтр, и дешевле наконец. Но потом оказалось что у их мидбассов очень тяжелые подвижки. Пусть они и управляются очень мощными магнитами, но в СЧ диапазоне они явно проиграют купольным драйверам. Вот думаю, стоит ли "воздушная серединка" дополнительных денег и усложнения фильтров? Или нет?
Слышал трехполоски серии UR с купольниками СЧ. Звучание завораживает, хотя и влеплено кое-как.

Если есть возможность - однозначно три полосы. Работаю в установночном центре, который является "DLS Team Ukraine". На комплектах Iridium/Nobelium взяты не одни соревнования по SQ, правда только с поканалкой и процессором. ИМХО процессор для себя - неактуально, а вот без поканалки эти комплекты раскроются только процентов на 60-70. НО. Поканалку в 3 полосы грамотно настроит далеко не каждый профессионал, а с пассивными кроссами вы автоматически получаете грамотно настроенный, сбалансированный звук. Усилитель A серии, грамотная проводка с хорошими проводами, серединку максимально ближе к пищалке (что в реале сложно) и у вас система, которая будет радовать долгие годы

если интересно, объясню почему в автомобиле это не актуально. Я вообще больше интересуюсь профессиональным звуком, студийным, концертным, но волей случая попал на работу в интересное место и невольно расширил кругозор автомобильными тонкостями

И при установке новой аудиосистемы, и при замене существующей, у любого автолюбителя возникает вопрос: как добиться лучшего звука с меньшими затратами сил и денег? С одной стороны, компонентная акустика (в которой каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик) считается наилучшим решением для обеспечения качества звука. С другой стороны, аудиоподготовка большинства автомобилей предполагает установку всего двух динамиков в передних дверях. При установке компонентной акустики готовить место и протягивать провода к твитерам и НЧ-динамикам вам придется самостоятельно (ну или придется доплачивать за это установщикам).

Компромиссным решением будет установка коаксиальной акустики – их колонки фактически являются аудиосистемами, состоящими из нескольких динамиков, расположенных в одном корпусе. Это позволяет достичь качественного звучания при использовании одних только штатных точек установки динамиков.

Однако не стоит рассчитывать, что любая коаксиальная колонка по умолчанию лучше любых одиночных динамиков. Существуют широкополосные динамики, по звуковым характеристикам не уступающие многим коаксиальным. Поэтому, чтобы получить действительно качественный звук, следует разобраться в характеристиках коаксиальных колонок и понять, какой параметр на что влияет.

Характеристики коаксиальных колонок

У некоторых моделей максимальная частота превышает 20000 Гц, и порой – значительно: до 25000, 30000 и даже 35000 Гц. Разумеется, звуки такой частоты человеческое ухо уже не услышит. Такие частоты скорее являются показателем совершенства аппаратуры и некоторой гарантией того, что уж на слышимом участке до 20000 Гц амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) колонок будет максимально ровной.

Размер колонки определяет размер самого большого из её динамиков – низкочастотного. Удобно, когда размер колонки соответствует штатному месту в машине, это значительно облегчает её установку. Однако штатное место в машине может быть разным – 10, 13, 15 или 16 см. Хорошо, если на вашей машине предусмотрена установка динамиков 15 или 16 см – чем больше площадь диффузора, тем проще динамику создать большое звуковое давление. Поэтому хорошие НЧ-динамики чаще встречаются среди крупных моделей.

В то же время иной 10-сантиметровый динамик обеспечивает лучшее звучание НЧ, чем другой 16-сантиметровый. Не стоит расстраиваться, если штатное место в вашей машине 10-сантиметровое: среди колонок соответствующего размера тоже есть модели с качественным воспроизведением низких частот.

Определившись с размером, обратите внимание на форму и посадочную глубину колонки – они также должны соответствовать параметрам посадочного места.

Максимальная мощность (Peek Music Power Output) – это та мощность, которую колонка может выдержать без повреждений в течение 2 секунд. Но следует иметь в виду, что стандартной процедуры измерения максимальной мощности не существует и использовать приведенное значение следует с осторожностью. При выборе лучше ориентироваться на номинальную мощность. Имейте в виду, что приведенное на коробке и корпусе колонок внушительное число – это именно PMPO.

Номинальная мощность (RMS) может подаваться на колонку длительное время (час без опасности повреждения). Номинальная мощность колонок должна соответствовать мощности усилителя (магнитолы). Как соответствовать? Интернет полон категорических и весьма противоречивых советов: одни утверждают, что усилитель должен быть мощнее в 1,5 и более раз, другие – что наоборот.

Если усилитель намного (больше чем в 1,5 раза) мощнее колонок – тоже ничего страшного, пока вы не подаете на них максимальную мощность (не выкручиваете регулятор громкости на максимум).

Импеданс колонок выбирается в соответствии с параметрами усилителя (магнитолы). Если к выходу усилителя, рассчитанному на 4 Ома, подключить динамик с импедансом 2 Ома, то его выходной каскад может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. В обратном случае – при подключении четырехомных динамиков к двухомному выходу – звук будет намного тише, чем при правильном подключении.

Иногда для увеличения звукового давления к одному выходу усилителя подключают несколько колонок. Тогда их общий импеданс считается по формуле, соответствующей типу подключения.

Чувствительность характеризует максимальную громкость колонки, показывая, насколько громко (в дБ) будет звучать поданный на вход сигнал в 1Вт на расстоянии 1м от динамика. Из двух колонок сравнимой мощности, подключенных к одному и тому же усилителю, громче будет звучать та, у которой больше чувствительность. Чем ниже чувствительность, тем мощнее должен быть усилитель для создания звука той же громкости.

Бумага (целлюлоза, прессованная целлюлоза) – старейший из материалов диффузоров до сих пор остается неплохим решением за счет высоких демпфирующих способностей и неплохой жесткости. К недостаткам можно отнести невысокую механическую прочность и восприимчивость к атмосферным воздействиям. Для защиты от последних некоторые производители покрывают диффузор полиэфирными смолами (например, Acudamp), что устраняет основные недостатки целлюлозы, но стоят такие диффузоры дороже остальных.

Полипропилен (IMPP, PlusOne) недорог, прочен, имеет хорошую демпфирующую способность и устойчив к атмосферным воздействиям (что важно для автомобильной акустики – особенно той, которая в дверях). К сожалению, жесткость полипропилена невысока, особенно при использовании его в чистом виде, что часто бывает в недорогих моделях – из-за этого страдает качество звука. Обычно используется для СЧ и НЧ-динамиков колонок.

Карбон, кевлар и композитные волокна (майлар, полиэфиримид, арамидное волокно, армированное волокно, стекловолокно, углеволокно) имеют высокую жесткость, обеспечивая высокое качество звука, но демпфирование в них невысоко, АЧХ таких динамиков может быть неровным, иметь ярко выраженные пики и провалы. Используются для СЧ и ВЧ-динамиков.

Прорезиненная ткань прекрасно демпфирует, но жесткость имеет очень слабую. Используется в НЧ-динамиках.

Шелковые диффузорфы используются в ВЧ-динамиках – легкость и жесткость шелка в них особенно востребованы.

Для СЧ- и ВЧ динамиков материал подвеса должен обладать хорошим демпфированием и жесткостью выше среднего. Для этого хорошо подходят ткань и некоторые пластики (полипропилен).

Резина (каучук, бутилкаучук) чаще используется в подвесах НЧ-динамиков, нацеленных на хорошую передачу низких частот, для высоких и средних частот этот материал слишком мягок.

Пенополиуретан (уретан, термополиуретан) имеет характеристики, делающие его подходящим для использования в подвесах СЧ- и НЧ-динамиков. Из недостатков можно назвать невысокую прочность простых недорогих полиуретанов.

Также следует понимать, что один и тот же материал у разных производителей может различаться очень сильно в зависимости от состава, пропиток, технологии изготовления.

Поэтому выбирать динамик по материалу диффузора и подвеса не стоит, а информацию об этих материалах воспринимать в качестве дополнительной.

Варианты выбора коаксиальных колонок

Если вам нужен простой и недорогой аналог компонентной акустики, выбирайте среди недорогих коаксиальных колонок.

Если вы хотите обеспечить полный звуковой охват без установки дополнительных ВЧ или НЧ-динамиков, выбирайте среди моделей с максимально широким диапазоном воспроизводимых частот.

В теории – чем больше полос, тем ровнее АЧХ. Это может быть одним из поводов выбрать колонку с 4 или 5 полосами.

Если вы хотите установить колонку в нештатное место, выбирайте среди моделей с защитной сеткой, иначе сильно возрастает риск повреждения диффузора.

Любите слушать музыку громко? Выбирайте среди моделей с высокой чувствительностью.

Читайте также: