X

Империя звука

Акустические системы


Улучшение штатной стереосистемы
(мы говорим о радиоподготовке, проведенной автопроизводителем) лучше всего
начать с замены громкоговорителей на более высококачественные изделия
тех же размеров. Большинство штатных динамиков оставляют желать лучшего
— они не рассчитаны на требовательных слушателей. Качество таких громкоговорителей,
особенно если они находятся в эксплуатации несколько лет, значительно
ухудшается. В основном штатные динамики — это дешевые изделия с бумажным
конусом, не способные месяцами выдерживать перепады температур, сырость
и высокую подводимую мощность. Обычно мощность таких громкоговорителей
очень мала — несколько ватт. Именно по этой причине нельзя дорастить штатную
систему автомагнитолой с более мощным усилителем, а тем более включить
в нее выносной усилитель мощности.

Известны три общих типа громкоговорителей, которыми можно заменить штатные
широкополосные динамики. Это низкочастотные динамики, предназначенные
для воспроизведения нижайших тонов слышимого спектра звука 40-200 Гц —
вуферы (Woofer). Низкие частоты для воспроизведения требуют большого
количества воздуха. Поэтому вуферы являются громкоговорителями наибольших
размеров и требуют для своей работы большей мощности. Самыми низкочастотными
динамиками являются сабвуферы (20-40 Гц), но они используются в
основном как дополнительные средства получения высококачественного звука.
Для воспроизведения средних частот пользуются динамиками частотой 200
Гц – 3кГц. Они еще называются мидренджи (Midrange). А на высоких
частотах звукового диапазона (3-22 кГц) работают высокочастотные динамики
твитеры (Tweeter).

При замене серийных громкоговорителей, прежде всего, необходимо определить
их месторасположение в салоне автомобиля и размеры отверстий для них.
Эту информацию можно получить из инструкции по эксплуатации изготовителя
автомобиля у продавца громкоговорителей в розничной торговле или установочном
центре. Там же можно подобрать нужный тип громкоговорителя и определить
максимальную мощность динамика.

Кроме того, если приобрести громкоговорители правильного типа, почитать
литературу и проконсультироваться с опытными коллегами-автолюбителями,
то установка окажется совсем несложным делом. Но для разговоров с коллегами
и чтения литературы необходимо некоторое начальное знание предмета. Поэтому
постараемся объяснить, как работает громкоговоритель и из каких частей
он состоит.

Динамическая головка (см. рис.) или в просторечии динамик — устройство,
преобразующее электрические колебания в акустические, то есть те звуковые
колебания, которые мы слышим. Разнообразие динамических головок велико,
да и электроакустических преобразователей вообще. Ведь кроме динамических,
существуют изодинамические, электростатические, плазменные, преобразователи
Хейла и пр. Но в автомобиле нашли применение только динамические излучатели,
поскольку они компактны, прочны, не требуют высоких напряжений и могут
с легкостью вписаться в интерьер автомобиля. Автомобильные динамики, расположенные
на небольшом расстоянии от слушателя, отличаются от домашних еще и особенностями
конструкции.

Динамическая головка состоит из трех основных частей: подвижной системы,
диффузородержателя и магнитной системы.

Диффузородержатель объединяет магнитную и подвижную системы головки.
С его помощью головка крепится к корпусу акустической системы или какой-либо
поверхности. Подвижная система состоит из диффузора (обычно конической
формы, для высокочастотных головок — купольной диафрагмы), подвеса,
являющегося переходным звеном между диффузором и диффузородержателем,
центрирующей шайбы, пылезащитного колпачка (купольная или плоская
мембрана, предотвращающая попадание пыли в зазор и обеспечивающая дополнительную
жесткость диффузора), звуковой катушки (цилиндрический каркас с
намотанным на него изолированным проводом) с гибкими выводами (от звуковой
катушки до клемм головки). Основное назначение подвеса и центрирующей
шайбы — обеспечение свободных осевых колебаний подвижной системы и предотвращение
возникновения радиальных колебаний. Центрирующая шайба (как и следует
из ее названия) также служит для центровки звуковой катушки в зазоре.

На рисунке показана упрощенная конструкция динамической головки.

Магнитная система может выполняться в различных вариантах. Ее задача
— создание равномерного постоянного магнитного потока в воздушном зазоре,
где расположена звуковая катушка. Магнитная система образована
постоянным магнитом, верхним и нижним фланцами и керном. Поскольку
у нас, как правило, продаются динамики импортного производства, то мы
приводим на рисунке названия составляющих динамической головки на английском
языке.

Каждая из частей головки оказывает влияние на объективные — электрические
и акустические — характеристики (чувствительность, резонансную частоту,
линейные и нелинейные искажения) и субъективные характеристики, суммой
которых является качество звучания.

Основное влияние на качество звучания динамической головки оказывает
подвижная система. Одна из ее составных частей и главная по значимости
— диффузор.

К материалу, из которого изготовляется диффузор, предъявляются противоречивые
требования: высокое внутреннее демпфирование (собственные колебания должны
затухать быстро), малая плотность (от этого зависит чувствительность головки
и уровень переходных искажений), климатическая, температурная и временная
стабильность, технологичность, приемлемая цена.

До сих пор материалом, отвечающим всем этим требованиям, была целлюлоза,
то есть бумага. На протяжении длительного времени целлюлоза оставалась
единственным материалом для изготовления диффузора, пока не появилась
тенденция к увеличению мощности воспроизведения звука. Теперь часто начали
использовать бумагу с различными синтетическими добавками (шерстяные,
углеродные волокна и т.д.) или высокомолекулярные волокна (углеродные,
угольные и полиамидные). Они увеличивают жесткость диффузора и обеспечивают
расширение воспроизводимой полосы в области высоких частот. Альтернативой
бумаге стали различные материалы: пластики (благодаря высокому качеству
при скромной цене составляют основную массу автомобильных динамиков),
композиты (обеспечивают большую прочность и высокую влагостойкость), металлы
(используются только самые удачные образцы) да и другие необычные материалы
(алюминий, магний, керамика…) Ассортимент динамиков очень разнообразен.
Этому способствовало появление новых материалов и новаторский подход к
использованию традиционных.

И еще один совет, которым разумно воспользоваться при окончательном выборе
акустических систем. Не экономьте на цене и качестве при выборе громкоговорителя
и соответствующего стереооборудования (акустические провода, фильтры,
клеммы и соединители). Неудачный выбор динамиков и оборудования может
привести к серьезному ухудшению воспроизведения звука даже в очень хорошей
аудиосистеме.

Это минимальный набор сведений об автомобильных громкоговорителях, который,
надеюсь, поможет читателям правильно формировать свою стереосистему и
«держать руку на пульсе» информационных потоков в этой области. Оставайтесь
с нами!

Галина Войтович

Материал подготовлен при содействии «Компании «Ингвар
Инжиниринг»