Дата: 0000-00-00 
Все нам хочется, чтобы у нас в машине была хорошая автоакустика, создать которую помогут хорошие автомобильные усилители, автомобильные сабвуферы, автомагнитолы и, конечно же, высококлассные динамики, в наших автомобилях. Хочется, чтобы упор был не просто в качество, а в способность аппаратуры поддерживать и передавать слушателю мельчайшие черты и оттенки любимых музыкальных треков. Одним из основополагающих приоритетов качества звука является передача низких частот. Так как же добиться глубоко чистого баса? Давайте разберемся…
Кое какая информация о диффузорах…
Начать, пожалуй, стоит с динамика. В модели небольших размеров – 8-10 дюймов встроены диффузоры меньших размеров, чем соответственно в более крупные динамики. Из этого следует, что у них меньшая инерционность. Естественно, что усилителю легче контролировать именно такие динамики. Но, между тем, нижние частоты передаются урезано, так как поверхность выдачи, увы, слишком мала. У динамиков с большим диаметром, диффузоры инертные и тяжелые. Следствием этому является хорошая передача баса, но зато возникают проблемы с усилителем. Частенько ему бывает сложно разогнать такой динамик. Потому, чтобы автозвук сохранялся в равновесии, в совокупность к такой колонке приходится подбирать аналогичную по мощности остальную аппаратуру, как то, автомобильные усилители, автомобильные сабвуферы и автомагнитолы. Если выражаться проще, то можно сказать, что импульсная характеристика – это параметр, отождествляющий в себе способность динамика четко двигать диффузором в такт электрическим колебаниям. Выходит так, что для динамиков с меньшим диффузором этот параметр больше, а для динамиков с большим диффузором, соответственно – меньше. Хотя, если вы не любитель классических произведений или джаза, то вам вовсе не нужно, чтобы ваша автоакустика воспроизводила звук с высокой точностью. Если большую часть вашей музыкальной коллекции составляют произведения RnB и Хип-Хоп исполнителей, то вам стоит подумать о том, как настроить свой автозвук на передачу именно низких частот. А в этом ваши лучшие помощники динамики 15-го диаметра. Но не стоит забывать о том, что 15-ти дюймовые колонки и корпуса требуют большого, а потому нередко лучшим выходом становятся 12-ти дюймовки. Тут вам и размер не слишком крупный и площадь покрытия уже вполне достаточная. Но, нужно заметить, что крупные динамики с тяжелыми диффузорами не склонны к, так называемой, «панчевости». Этот эффект достигается, когда автоакустика приобретает хлесткость и ударность звука, что так ценится ценителями рок-музыки.
Каким образом это работает?
Вполне естественно, что динамику необходим корпус. Точно так же, как и автомагнитоле, предположим, нужен усилитель. Именно за счет корпуса и идет распространение звука. Ведь, по сути, что представляет собой звуковая волна. Это процесс сжатия и разряжения воздуха. А диффузор, в свою очередь, создает эти самые сжатия и разряжения. Если вы вытащите динамик из корпуса, то звука не получите, но сможете наглядно убедиться в том, что при ходе диффузора создаются воздушные колебания, создаваемые им. Когда он идет вперед, воздух впереди него выталкивается, а позади - втягивается. Абсолютно тот же процесс, с точностью до наоборот, происходит при обратном ходе диффузора. Называется это явление акустическим коротким замыканием. Теперь попробуйте поместить динамик внутрь корпуса, на свое прежнее место. Задняя сторона динамика становится акустически изолированной и тот воздух, который сжимается диффузором внутри корпуса, уже не может повлиять на автозвук. Стало быть, этот воздух уже никак не получиться использовать? Не совсем так. Если применить фазоинверторный порт, то вам удастся увеличить громкость получаемого звука. Суть этого устройства заключается в проведении внутрь корпуса с передней стороны полой трубки. Понятно, что звук разгоняемый диффузором внутри корпуса динамика будет попадать в эту трубку. Но с небольшим запозданием. Потому собственно этот метод и называется фазоинверторным, что звук будет проходить в трубку, как бы, инвертированным по фазе, запоздавшим. Так получается из-за того, что воздух в трубке обладает определенной упругостью, и когда в нее попадает воздух извне, то он задерживается. В принципе форма фазоинверторного порта (трубка) не обязательно должна быть круглой. К примеру, вполне можно использовать и передатчики прямоугольной формы. Качественно автоакустика от этого сильно не пострадает. Главное учесть при монтаже, что в общем и целом такая система займет несколько больше места, чем обыкновенные динамики. Также очень популярен вариант оформления free air, когда динамик устанавливается не в корпус, а прямо в полку багажника. В таком случае роль корпуса играет сам багажник. При таком варианте проследите за тем, чтобы полка была хорошо укреплена, а все щели между багажником и салоном основательно герметизированы. Вам ведь не хочется, чтобы ваш автозвук был излишнее дребезжащим, пощелкивающим и наполненным треском.
Малый или большой?
Какого бы размера ни был корпус динамика, внутри него всегда будет упругий воздух, который будет в той или иной степени влиять на звук. Вполне логично полагать, что в больших по размеру корпусах влияние, оказываемое воздухом, будет меньше, а в меньших корпусах, соответственно – больше. Но в данной ситуации больше – отнюдь не лучше. Все дело в том, что при компоновке динамика, разработчиками уже учитывается большая часть внешних факторов, влияющих на автомобильные сабвуферы. В соответствии с этим, и корпуса подбираются подходящие к таким условиям. Как же понять, какой корпус лучше всего подойдет к выбранному вами динамику? Чтобы определить это, вам нужно найти в техническом описании динамика такие параметры как – резонансная частота, добротность и эквивалентный объем. Резонансная частота определяет резонанс всей подвижной части динамика, добротность – упругость либо вязкость подвеса диффузора, то есть насколько вязок и упруг ход диффузора, и, наконец, эквивалентный объем – мягкость хода диффузора. Собственно в соответствии с сочетаемостью этих трех параметров и выбирается корпус динамика, как и в соответствии с показателями усилителя и самого динамика в дальнейшем будут подбираться автомагнитолы.
Для подобных расчетов в интернете существует огромное количество программ. Например: Basskad и JBL Speakershop. Расчет производится достаточно просто. Загоняете в программу все вышеперечисленные показатели динамика, и она производит расчет силы звука. Понижая или повышая объемы предполагаемого корпуса, вы получите результаты, показывающие при каких объемах некоторые частоты будут слабее, а некоторые сильнее, и наоборот. Учитывая то, что среднестатистический пользователь, как правило, покупая автомобильные сабвуферы, не имеет абсолютно никакого представления о том, какой лучше всего корпус будет подходить к его аппарату, разработчики указывают этот параметр в инструкции. Но частенько случается так, что эти показатели не совсем точны и оптимальны. Наша работа заключается как раз таки в подборе корпуса правильного размера. Научится монтировать автомобильные сабвуферы достаточно сложно. И в особенности на первых порах. Но стеснятся этого не нужно. Присылайте ваши вопросы, и мы ответим вам на страницах всеми нами любимого журнала.
Вы видите перед собой схему АЧХ (амплитудно-частотных-характеристик) для динамика Autotek АТХ1615, тест которого вы сможете найти в этом же номере. Динамик был установлен в 74 литровый корпус с фазоинверторной трубой диаметром в 12 см и длиной в 30 см. За счет этого, как заметно по графику, мы получили великолепную прибавку в звуке на самых вкусных басовых частотах в 40 Гц. Если же разместить динамик в 40 литровом корпусе, то мы получим обратное акустическое усиление, но, тем не менее показатели АЧХ на 50 Гц. высоте будут ровными.
Автомобильные сабвуфера и автоакустика. Какого рода корпуса используются для них, с какой целью и чем они заполняются изнутри.
Если вы подумали, что эта статья будет продолжением старой темы об активированном угле и синтепоне, то вы ошиблись. Не будем ворошить старый синтепон…
Творение Крюка
Причиной к написанию этой статьи, как и к проведенному до этого исследованию стали эксперименты Майка Крюка, немецкого спортсмена, который пытался усовершенствовать автозвук. Отчет о его безумном творчестве есть в материалах, посвященных еврофиналу EMMA («А3» №1/2009). Он утверждал с абсолютной убежденностью, что оптимизировать работу динамика можно, заполнив его газом, сильно отличающимся по характеристикам от воздуха. При помощи разъяснительных исследований удалось выявить длинное название этого газа – гексафторид серы. Химическая формула – SF6. Теперь на повестке дня встали вопросы о том, кто же все-таки придумал этот газ и каковы цели и преимущества его использования. Ведь разработанный до этого Крюком Fokal 13 WS абсолютно не показал своей полезности. Закачанный в полость внутри колонки объемом 3-5 литров он не проявил каких-либо сверхъестественных способностей, и никак не повлиял на автозвук. Динамик выдал точно такие же показатели, как и без этих наворотов.
Факт того, что разработана эта методика и сам газ – SF6, были не Крюком, и даже не его в сто раз более толковым приятелем Элмаром Мишелсом, был ясен с самого начала. Косвенные доказательства этого появились довольно скоро. Дмитрий Свобода заявил мне, что еще аж целых 15 лет назад ему приходилось транспортировать баллон, о содержании которого, полагаю, вы и сами уже догадались. Вот и выяснилось, что идее этой, судя по всему, уже много лет. Так сколько же именно? Или можно поставить вопрос по-другому. Приходило ли когда-либо и кому-либо в голову производить замену воздуха внутри корпусов колонок, дабы автоакустика звучала лучше, на какие-либо газы? В принципе ответ на этот вопрос ясен и так. Конечно же, приходило. Остается уточнять оставшиеся, уже более мелкие вопросы: кем, когда, как?
И все-таки гексафторид
Нужно сразу отметить, что все замены воздуха, чтобы автоакустика приобретала новые черты, делалось исключительно в целях придания компактности. А почему, собственно, звуковое оформление не компактное? Потому, что чем компактнее, то есть меньше объем колонки, тем ярче выражена звуковая пружина, то есть, грубо говоря, коэффициент упругости воздуха, сжимаемого в соответствии с ходом подвеса головки. Из этого следует то, что коэффициент порога нижних частот, как и резонансная частота головки будет неуклонно повышаться. Автозвук в такой ситуации, конечно же, пострадает. Жесткость газа определяется несколькими параметрами – скорость звука, его плотность и показатель адиабаты Ср/Су. До тех пор, пока внутри корпуса сохранялся обыкновенный воздух, всяческие умельца пытались влиять преимущественно на третий параметр. В ход, как вы помните, шла все тот же синтепон либо прочие волокнистые материалы, даже активированный уголь. Но, между тем, были и другие решения, выходящие за пределы возможностей воздуха. Вот тут то и использовался SF6, плотность которого в 5 раз больше воздуха, а скорость распространения звука в нем меньше в 2,5 раза.
С этими параметрами, кстати, связан интересный фокус с вдыханием газа. Вдохнувший его человек, до момента полного очищения легких, говорит на октаву ниже той высоты голоса, к которой он привык. В принципе не сложно вычислить, что длина волны в SF6 меньше, чем в обыкновенном воздухе именно в 2,5 раза, а, следовательно, и резонаторы в человеческом горле будут воспроизводить звук ниже ровно в 2,5 раза.
Но давайте продолжим разговор о динамиках. Самое первое упоминание о SF6 относится к далекому 1957 году. Автозвук и автоакустика тут уже, конечно же, абсолютно не при чем. Тогда и понятий то таких не было. Изобретатель, Герберт Салливан, пытался использовать газ в качестве внутреннего наполнителя колонок. Эффект, которого он хотел добиться в конечном итоге - это укорочение рупора, при сохранении всех его акустических возможностей, то есть, попросту, понизить резонансную частоту обыкновенной динамической головки. Для сохранения этих параметров он предлагал заполнять все полости SF6, а входные и выходные отверстия закрывать пленкой, не пропускающей газа, но прозрачной для звука. Если бы такой способ оказался слишком сложным, то он предлагал только закачивать газ во внутренние полости, хотя эффект при этом ожидался меньший. Сами понимаете, что автоакустика тут абсолютно не при чем. Салливан даже нарисовал специальную схему для закачки газа специальным заправочным устройством.
Если честно, нельзя с полной уверенностью заявлять, что такой способ был бы актуален для нынешних динамиков. Может быть, в случае рупора оно и сработало. Но учитывая, то, что в формулах упругости воздуха немаловажное значение имеет произведение квадрата скорости звука на плотность того же воздуха, которое не очень то сильно отличается от аналогичного для SF6, можно сказать, что изобретение Салливана не больно то основано на физике. В тех же ситуациях когда речь идет о волновых процессах, основополагающее значение имеет скорость звука, а уж она то знаете какая?
Через десяток лет очередной горе-изобретатель Бернгарт Айзман мл. предложил заполнять внутренние полости другими газами. А конкретнее – фреонами. Айзман мл. в то время работал на компанию «Фреон», так что, подручных материалов для проведения экспериментов у него было хоть залейся. Да, да, именно «залейся». В заявках на патент, которые он подавал позже, были приведены примеры опытов, доказавших правильность его идеи. Современные автомагнитолы, автомобильные сабвуферы и автомобильные усилители не могут даже и мечтать о таком внутреннем устройстве.
Суть опыта заключалась в том, что в пустую полость помещался транзисторный приемник, а затем заливался фреон. Так как он значительно тяжелее воздуха, то естественно оставался там и не улетучивался. После проверки звучания, даже не тренированные слушатели могли заметить повышение качества звука. А на рис. №2 вы можете видеть схемы АЧХ, которые Айзман мл. сумел вывести, опираясь на частотные показатели. На них ясно видно как улучшились показатели низких и высоких частот. Первая кривая отображает исходное поведение звука, вторая – поведение звука при закачанном за динамик фреоне, третья – поведение звука, когда фреон был закачан и за динамик и перед диффузором, а сверху корпус покрывает лавсановая пленка.
Впоследствии, конечно же, были попытки нововведений в сферу звукового оформления. Нынешние автомобильные усилители и автомобильные сабвуферы периодически отображают это в своих конструкциях. Но все они были невнятными и не конкретными. Как ни удивительно, но наиболее толковые инновации проявились в том, что закачка внутренних полостей проводилась, но уже далеко не воздухом.
Конденсат газа
В прошлом, в новостях, проскальзывали сообщения о его добыче в сумме с нефтью. Сейчас этих сообщений уже не поступает. А мы, пожалуй, вспомним и поговорим о нем. Начнем, как водится, с новостей Российских, потом перекочуем на мировые новости. Пару лет назад на «Выставке High End», посвященной изобретениям в области звука, основными объектами которых являются автомагнитолы и автомобильные сабвуферы, было анонсировано интересное изобретение Ивана Воженина. Он изобрел небольшие, относительно размеров колонок, автомобильные сабвуферы, которые играли неожиданно громко и сильно. Когда ему задавали вопросы о том, каким же образом он сумел добиться такого эффекта, он отмалчивался. Упоминал лишь о том, что во внутренних полостях динамиков находится особая среда, не имеющая никаких схожих особенностей с Московским воздухом. Но, пожелав мировой славы и господства, Воженин запатентовал изобретение не только в родных пенатах, но и за границей. А там, по сути, разговор простой – раз запатентовал, то представь новинку на суд зрителей.
Итак, на рисунке 3 мы видим не совсем понятную конструкцию. Немного пояснения не помешает. Под цифрой 4 обозначена некая жидкость, под пятеркой мы видим ту же самую жидкость, но в испаренном виде, причем сильно конденсированном испарении, тройка указывает на комбинацию радиатора с тепловым аккумулятором.
Так, теперь можно переходить к производственным процессам. Затронем, опять же, упругость воздуха. В большой корпусе, как мы помним, резонансная частота малая, ибо малое давление оказывается движущимся диффузором. В меньшем объеме воздуха, а соответственно и меньшем корпусе, давление, оказываемое диффузором и на него значительно больше. Все способы, применявшиеся ранее, делались с упором на то, чтобы вызывались меньшие изменения давления при изменении объема. Но, увы, все чего им удавалось достичь, не давало, практически, никакого весомого результата. Были люди, которые покушались на святая святых таких ученых мужей, как Бойль и Мариотт. Один швейцарец, к примеру, предложил избавиться от, казалось бы, неразрывной связи между давлением и объемом с помощью новейших электротехнических научных достижений. Нет, эти нововведения не коснулись автомагнитолы.
Суть его идеи заключалась в том, чтобы установить в корпус основного динамика быстродействующий датчик давления и использовать параллельно еще один вспомогательный динамик. Когда в первом динамике диффузор идет, предположим, назад, датчик улавливает повышение давления и подает сигнал на второй динамик. Этот сигнал, в свою очередь, усиливается и выталкивает диффузор во втором динамике. Диффузору второго динамика, имеющему совсем небольшой объем, приходится преодолевать гораздо большее сопротивление. Но это, по сути, не важно, ведь можно установить усилитель помощнее и проблемы как не бывало. Да и потом, второй динамик являет собой, попросту, обслугу первого. Этот метод сверхрадикален. Если делать расчет исходя и абсолютно совершенных условиях, не допускающих ни одной ошибки, то можно с полной уверенностью говорить, что объем внутреннего пространства динами эквивалентен бесконечности, вне зависимости от его фактических размеров. Итак, что мы имеем? Законы Бойля и Мариотта приперты к стенке при помощи огромных затрат энергии сверхсовременной электроники. Способ вполне можно окрестить силовым. Тот вариант, который предложил Воженин гораздо более элегантен и прост в исполнении, в чем мы с вами убедимся в дальнейшем.
Рассмотрим теперь этот метод. Воженин предлагает использовать в качестве наполнителя вещество, которое будет иметь возможность находиться одновременно и в сильно сжиженном газообразном состоянии и в жидком. При нормальном стандартном атмосферном давлении. Возможности современной химии вполне позволяют произвести синтез такого вещества. Теперь рассмотрим каким образом оно работает внутри динамика. Предположим, на дне динамика находится какое-то количество вещества в жидком состоянии, остальная же полость заполнена паром этого же вещества. Приходит меломан, включает музыку, диффузор начинает производить сокращения. Если диффузор пошел вперед, создается область повышенного давления, но пар вместо того, чтобы надавить на диффузор в ответной реакции, тут же моментально конденсируется во влагу. Причем конденсат занимает в сотни раз меньше места, чем газ. Естественно, что ответной реакции нет, а, следовательно, нет и ответного давления, оказываемого на диффузор. В следующую долю секунды диффузор пошел в обратную сторону – образовалась область пониженного давления. Влага начинает кипеть и испарятся. И этот процесс циклически повторяется. Причем абсолютно без каких-либо энергетических затрат извне.
Но сразу же приписывать изобретение нашим мастерам как-то не с руки. Ведь как оно обычно бывает. Если появляется хоть что-то новое, что «отличается от» хотя бы на самую малость то – это уже новое изобретение. А ведь Воженин то, по сути, ввел в общую систему тепловой обогреватель, который несколько оптимизирует процесс превращений жидкости в газ и обратно. Собственно, современные автомобильные сабвуферы в большинстве своем работают именно на этом принципе. А работал ли кто-нибудь еще в этом направлении? Конечно…
Прошлое и будущее
Однажды тема о заполнении динамиков конденсатом газа уже упоминалась в этой рубрике. Правда, совсем вскользь. Как то упоминал о возможностях использования такого метода для расширений возможностей громкоговорителя, и Юджин Червинский, по прозвищу Cerwin-Vega.
Отличительной, казалось бы, чертой этого «изобретения» является присутствие жидкости, нагревательного компонента и газонепропускаящая пленка. По сути, владельцам ламповых «агрегатов» не привыкать. А ведь всего за год до этого, некто, Джеймс Отт, указал на то, что основным изобретением, во всем этом «изобретении» являются фазовые преобразования жидкости.
Схема (рис. 6) определяет основные функциональные особенности «механизма». Жидкость и конденсат помещаются в мягкий мешок, рядом с которым расположено подогревающее устройство, реагирующее на показании датчика давления. До боли просто. Так вот, и выяснилось, что «изобретению» этому уже целых 30 лет. А может и больше. И насколько больше показали дальнейшие исследования.
На право первооткрывателей претендует компания Philips (1963 год). Различия в конструкции не сильно бросаются в глаза (рис. 7). Принцип сохранился, а соответственно сохранилась и технология, с той лишь разницей, что Phillips использовали в качестве содержателя жидкости и пара нечто на подобии сильфона. Возраст «изобретения» опять увеличился. Но до окончательной отметки в 40 лет пока еще не дополз. На рис. 8 мы видим изобретение немецкого техника Эрика Тинхауса 1938 года. Он сумел запатентовать его не только в Германии, но и в США. Это – хорошо, ибо изучать документацию на немецком, пожалуй, было сложнее, чем на английском. Но, как ни странно, даже на английском языке некоторые термины вызвали интерес и удивление. К примеру, слово loud-speaker переводится как ныне известный динамик. В целом, в документации техник жаловался на то, что неплохо было бы закрыть динамик с сзади, дабы не допустить акустического короткого замыкания. Примечательно, что в то время динамики не были закованы в броню корпуса. Они представляли собой огромные акустические экраны, частично закрытые. В итоге закрыть корпус полностью, и в особенности позади динамика, так и не удалось. Не позволяло пресловутое воздушное давление, влияющее на резонансную частоту, которая тогда, кстати, именовалась «Natural Period». Собственно в итоге своих разработок немец и пришел к выводу, что позади диффузора надо налить жидкости, сохраняющей одновременно и газообразное состояние и жидкое. И не будет никаких проблем с давлением и резонансной частотой. А трубочка на схеме – это не что иное, как настройщик «агрегата» под атмосферное давление. Туда заливалась вода. Таким образом достигался тот же самый эффект, который сегодня достигается при помощи всевозможной электроники и прочих, оказывается лишних, наворотов.
Ну что ж. На протяжении долгих вечеров было выяснено, что все-таки способы решения вопросов, связанных со слишком большими габаритами звукоподающей аппаратуры, все-таки есть. Хитрые, интересные, изобретательные. Для них не нужны навороченные автомагнитолы и прочая техника. Некоторые из них уже раскрыты, исследованы и доведены до живого воплощения. Некоторые все еще ждут своих первооткрывателей.
Информация взята: Отзывы покупателей про статью "Сабвуферы автомобильные"
Благодарим Вас за желание добавить отзыв на автомагнитолу, акустику, сабвуфер, усилитель!
Ваш отзыв будет рассмотрен и добавлен в страничку с соответствующим ему товаром в течение 1-2 рабочих дней. Негативные отзывы рассматриваются также как и положительные. Главное чтобы была написана правда! Будут удалены отзывы с 10-ю грамматическими ошибками и содержащие ненормативную лексику.
Ваш отзыв на статью.
|
Сегодня на форуме
|
Автомагнитолы