Улучшение звучания коаксиальных динамиков (ликбез)
_jazz_
примусы починяю.
УЛУЧШЕНИЕ ЗВУЧАНИЯ КОАКСИАЛЬНЫХ ДИНАМИКОВ
Компонентные акустические системы получили в car audio широкое распространение, причем с появлением бюджетных комплектов область их применения заметно расширилась. Удобство компоновки, легкость настройки звуковой сцены снискали им заслуженную популярность. Однако в некоторых случаях удобнее использовать коаксиальные динамики. Причин может быть много: сложность косметической интеграции компонентных систем или дополнительных пищалок, желание сохранить исходный вид салона, нестандартный размер и т.д. В некоторых случаях заменить штатные коаксиалы другими динамиками вообще невозможно без кардинальной переделки посадочных мест из-за специфических размеров или особенностей конструкции. Что же делать в этом случае? Постараться выжать максимум из имеющегося «сырья».
Чаще всего коаксиальные динамики установлены в торпедо и работают в акустическом оформлении «открытый корпус». Вследствие акустического короткого замыкания воспроизведение частот ниже 200-300 Гц значительно ослаблено независимо от размера диффузора и частотной характеристики самого излучателя. Все попытки воспроизвести хоть какое-то подобие баса без доработки штатного места лишены смысла. Поэтому будем рассматривать коаксиал в торпедо исключительно как СЧ-ВЧ излучатель, и исследуем, как можно улучшить его характеристики в этой роли.
Три источника и три составные части
(не марксизма, конечно, а коаксиала):
Основной излучатель
Дополнительный излучатель
Кроссовер
Основной излучатель массовых конструкций снабжен диффузором из полипропилена различных модификаций, а в штатных коаксиалах он нередко бумажный. С точки зрения качества звучания последний вариант предпочтительнее. Почему — понятно: плавный переход из поршневого режима работы в зонный, отсутствие призвуков, малая масса, достаточно высокая верхняя граница частотного диапазона (7-10 кГц).
Если обратиться к статистике, то большинство коаксиалов «торпедного» калибра (10-13 см) снабжены одним дополнительным излучателем. Чаще всего это пищалка с текстильным или пластиковым куполом диаметром 13-18 мм, иногда металлизированным. Собственная частота резонанса таких излучателей 1,5-3 кГц, это запомним на будущее.
Кроссовер большинства коаксиалов работает только с пищалкой и образован единственным конденсатором емкостью 3,3-4,7 мкФ, чаще всего — электролитическим. Таким образом, это простейший фильтр первого порядка с частотой среза 6-9 кГц, поэтому подавление внеполосных сигналов недостаточное, возможна перегрузка пищалки. Следствие — «поросячий визг» и заметные резонансные призвуки.
С чего начать
Итак, первый и самый очевидный путь повышения качества звучания — заменить оксидный конденсатор в кроссовере более приличным, а заодно и пересмотреть его номинал. Если основной излучатель бумажный, то он уверенно отыгрывает диапазон средних частот, и помощь пищалки требуется лишь на высокочастотном участке диапазона. В таком случае емкость конденсатора можно снизить вплоть до 2 мкФ, это сдвинет максимальную отдачу в область частот выше 10 кГц. Как отмечалось в свое время («О бедной пищалке замолвите слово» — «Мастер 12вольт» № 47), электрический резонанс емкости фильтра с индуктивностью звуковой катушки пищалки формирует небольшой горб на АЧХ, вот его мы и «задвинем» наверх, чтобы улучшить отдачу в этом диапазоне частот. Повышение частоты раздела повысит и перегрузочную способность пищалки, это позволит без риска подводить к динамикам более высокую мощность.
Теперь займемся основным излучателем. Поскольку в коаксиалах не используют склонные к внутренним резонансам «жесткие» диффузоры, то переход из поршневого режима работы в зонный происходит плавно. Поэтому дополнительно ограничивать полосу частот сверху не требуется.
Рост индуктивности звуковой катушки с частотой приводит к увеличению импеданса головки. Причем индуктивность эта у «среднестатистического» коаксиала составляет 0,2-0,4 мГн, и уже на частотах 2-3 кГц импеданс возрастает практически в два раза. Обстоятельство неприятное, но в нашем случае и его можно обратить на пользу.
В случае компонентной акустики в кроссовере обычно имеется стабилизатор импеданса в виде RC-цепи, подключенной параллельно динамику. В ряде работ показано, что для среднечастотных головок удобнее оказывается включение последовательного резистора (диссипатора). При таком подключении головка питается уже не от источника напряжения, а от источника тока, поэтому происходит не только стабилизация импеданса в широком диапазоне частот, но и значительное снижение интермодуляционных искажений, особенно заметное при использовании недорогих широкополосных и среднечастотных головок.
Практика показывает, что достаточно установить резистор с сопротивлением, приблизительно равным 0,5-1 номинального импеданса головки. Для частоты раздела выше 300 Гц мощность рассеяния резистора должна равняться 15-20% номинальной мощности головки. Следует также учитывать снижение отдачи и ухудшение демпфирования, но мы договорились не рассматривать низкочастотную область.
Теперь посмотрим, к чему приведет включение резистора последовательно с коаксиальной головкой. Для моделирования, как обычно, используем среду MicroCap и простую модель динамической головки со средними для коаксиалов значениями Re и Le.
Что же получилось в итоге? На частотной характеристике основного излучателя появился плавный подъем в области 3-10 кГц величиной около 3 дБ. Величина подъема определяется индуктивностью звуковой катушки и сопротивлением добавочного резистора. В зависимости от характеристик динамика это или компенсирует завал АЧХ, или прибавит детальности звучания. Завал АЧХ выше 10 кГц — влияние режекторного контура, образованного емкостью фильтра и индуктивностью пищалки. На артефакты в области выше 15 кГц можно не обращать внимания, на этом участке наложится еще естественный спад АЧХ динамика. Таким образом, почти без усилий у нас появилось некоторое подобие кроссовера для основной головки. Благодаря индуктивности основного излучателя характеристики кроссовера пищалки тоже изменились. Несмотря на очевидный первый порядок, крутизна спада АЧХ достигает 9 дб/октава.
Это плюсы. Теперь минусы. Ухудшенное демпфирование может привести к некоторому «бубнению» в области частоты резонанса основного динамика (100-150 Гц). Но, поскольку чувствительность снизилась примерно на 6 дБ, о подключении доработанного коаксиала к встроенному усилителю головного устройства, скорее всего, придется забыть. А раз так — во внешнем усилителе найдется активный кроссовер, чтобы ограничить снизу рабочую полосу частот.
В порядке эксперимента доработке были подвергнуты несколько коаксиальных динамиков разных марок:
AUDAX (штатные Renault)
Prology PX-1022
JBL P-452
Во всех случаях было отмечено «просветленное» звучание среднечастотного диапазона, исчезла «сиплость» пищалки при большой подводимой мощности, улучшился общий тональный баланс. Даже грубые AUDAX с тяжелыми картонными диффузорами и отвратительными пищалками — и те обрели второе дыхание.
Источник
Коаксиальная акустика и ее установка
Многие считают, что коаксиальная акустика намного хуже компонентной. И, несмотря на то, что она обладает, действительно, большим количеством недостатков, она имеет также и множество преимуществ.
Поэтому, если выбор остановился именно на ней, то ее определенно стоит покупать. Акустика коаксиальная 16 см, к примеру, отлично подойдет для автомобиля.
Сравнение акустических систем
Коаксиальная акустическая система dis
Сравнивая коаксиальную акустику с компонентной, можно выделить такие существенные отличия:
- Разница заключается в том, как расположен источник звука.
- Конструкция коаксиальной системы является более простой. За счет этого звук получается узконаправленным.
Примечание: именно в результате этого коаксиальная акустика и устанавливается чаще всего в задней зоне автомобиля. При этом на переднем фронте может быть установлена компонентная акустическая система.
- Основной недостаток коаксиальной системы заключается в том, что каждый источник звука (а их всего три: низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный) воспроизводит его только из определенной точки. То есть, из того места, в котором он устанавливается. Ввиду этого звук получается довольно неоднородным.
Примечание: из-за этого звук теряет чистоту.
- При этом нет смысла использовать компонентную акустику в небольших автомобилях. Как правило, стоит такая система намного дороже, а вот разница звучания в такой машине будет малозаметна.
- Еще одно отличие коаксиальной акустики от компонентной – кроссовер. Он используется в качестве фильтра для частот.
При этом в коаксиальной системе он расположен внутри (он встроенный), а в компонентной — снаружи (он внешний).
Коаксиальные акустические системы dis
- Еще один момент – установка. Если говорить честно, то установленная с завода акустика является очень некачественной.
Поэтому ее в скором времени приходится заменять. И вот теперь встает вопрос о том, какой тип акустической системы подобрать для себя.
Важно учитывать, что установка коаксиальной акустики является более простой, по сравнению с установкой компонентной. Поэтому если нет возможности обратиться за помощью в салон, то лучше выбирать первую для установки в свое авто. - Также различной является и стоимость. Конечно, ввиду особой конструкции, коаксиальная акустика стоит намного дешевле.
Исключение из этого правила составляют системы-трансформеры. С их помощью можно превратить одну систему в другую за счет использования специальных креплений. - Просто они созданы для выполнения разного рода задач и нельзя сказать, что они отличаются. И при этом каждая полностью справляется со своей задачей.
Примечание: самым подходящим вариантом является установка в своем автомобиле обеих видов систем. За счет этого звук получается максимально чистым и качественным.
Составные части
Создание автомобильного звука при помощи коаксиальной акустики является самым экономичным и простым вариантом. Лучше всего система подходит для людей, которые не считают музыку самым важным компонентом своей жизни.
Это связано с тем, что качество звука, издаваемого акустикой, не имеет высокий уровень.
В состав коаксиальной системы в основном входят несколько динамиков, имеющих различные частоты звучания. При этом один из динамиков является основным, а остальные – дополнительными.
И если компонентную акустику устанавливают в передней части машины, то место, предназначенное для коаксиальной акустики – задний фронт.
Установка акустики
Polk audio сабвуфер
Обычно, чтобы установить коаксиальную систему в своем автомобиле, следует придерживаться нескольких основных этапов:
- снять обшивки с задних дверей;
- определить размер будущей акустики;
- установить все компоненты;
- собрать.
Этап 1
Чтобы установить новую акустическую систему в штатное место, приходится снять обшивки с дверей. Сразу же после их снятия появится доступ к местам, в которые без труда можно установить динамики для автомагнитолы.
Примечание: размер динамиков может быть меньше объема штатного отверстия.
Обшивки могут быть прикреплены на клей или при помощи незаметных саморезов. Если они крепятся при помощи клея, то заранее нужно приобрести еще и его, так как в дальнейшем придется установить снятую деталь на место.
Этап 2
Чаще всего для автомобилей подходит акустика – шестнадцатисантиметровая. С ее помощью можно получить довольно хорошее звучание.
Однако прежде чем начать ее установку, следует приобрести проставочные кольца, так как без них монтаж акустики будет невозможным.
Примечание: в некоторых случаях можно обойтись и без них. Обязательно их использование необходимо тогда, когда глубина динамика не позволяет свободно опускаться и подниматься стеклу.
Этап 3
Установка всех компонентов коаксиальной акустики происходит следующим образом:
- В первую очередь необходимо обеспечить звукоизоляцию дверей. Для этого можно использовать любые материалы, предназначенные для ее создания.
С ее помощью дверь будет обладать хорошим резонансом, в результате чего звук будет более четким. - Установить проставочные кольца. Крепят их под динамиками.
- Теперь очередь переходит и к самим динамикам. Установить их на место не составит никакой сложности.
Сложнее будет подключить их к питанию. Однако обычно к двери уже протянуты все необходимые провода. Главное – это правильно их соединить с проводами самого динамика.
Этап 4
Очень важно, чтобы акустика правильно работала. Прежде чем устанавливать обшивку дверей на место, следует проверить работоспособность системы.
Для этого нужно подключить источник тока к автомобилю и включить какую-нибудь музыку через автомагнитолу. Если динамики заработают, значит все в порядке.
Останется только прикрепить обратно дверную обшивку, но это, опять же зависит от того, при помощи чего она крепилась.
Наверное сегодня всем известно, что цена на работу по установке коаксиальной системы будет довольно высокой. Но, желая уберечь свой бюджет, можно проделать все своими руками.
Подробные фото и видео на эту тему обязательно помогут. Инструкция также очень важна, так как дает вникнуть в процесс и все понять.
Источник
Как настроить коаксиальные динамики через магнитолу
Эта настройка является безопасной для аудиосистемы, но не является абсолютно верной для всех аудиосистем. Дальнейшая регулировка производится под конкретную систему и слушателя.
Настройка магнитолы зависит от ее конкретной модели, здесь рассмотрим настройки которые есть практически на любой магнитоле.
1. Настройка магнитолы:
1.1 Bass Boost — ЗЛО! Забудьте про него! Ставим 0 или OFF
1.2. Loudness — тонкомпенсация, в системах с внешними усилителями сначала выставляем тонкомпенсацию, потом согласовываем уровни ГУ и усилителя, либо вообще не пользуемся этой функцией. Если ГУ и внешний усилитель согласованы по уровню и после включить тонкомпенсацию — возможно появление клипинга!
1.3. Эквалайзер — с помощью него можно компенсировать недостатки звучания системы, лично я изначально ставлю его полностью в 0, далее при выявлении недостатков звучания со временем корректирую звук. Здесь так же при увеличении определенных частот на внешнем усилителе возможно появление клипинга, об этом стоит помнить.
1.4. Sound Retriver и другие различные «улучшайзеры звука» — Как и в случае с тонкомпенсацией выставляются до согласования ГУ с усилителем, либо вообще не используем.
1.5. Кроссовер магнитолы: При наличии такового выставляем —
1.5.1 HPF — Зависит от типа динамиков, открываем спецификацию и смотрим от скольки Гц он играет и ставим срез. Ориентировочно 16 см мидбасс от 80 Гц, 13 см — 100-125 Гц. Середина 150-200 Гц. Еще раз повторяю это не истина последней инстанции, все зависит от конкретного динамика и того сколько Вт на него будет подано (чем ниже будет срез тем меньше Вт можно подать на динамик). Порядок фильтра — на слух (чем больше порядок фильтра тем меньше вероятность выхода из строя динамика на высоких мощностях)
1.5.2 LPF — Зависит от типа акустического оформления сабвуфера. Ориентировочно 60 — 80 Гц. Порядок фильтра — на слух. Уровень желательно установить на 0, и регулировать громкость непосредственно с усилителя.
Настройка усилителя зависит от его оснащенностью фильтрами. Если на магнитоле выставлены HPF и LPF — то на усилителе их выставлять не обязательно, можно просто максимально распустить фильтр. Если кроссовера в магнитоле нет — выставляем срезы на усилителе. Bass Boost выкручиваем на 0
2. Настройка усилителя под динамики:
2.1. Включаем HPF фильтр
2.2. Выставляем срез так же как описано в пункте 1.5.1
2.3 Устанавливаем Gain (Level):
— Включаем хорошо знакомый трек.
— Выставляем на магнитоле максимальную громкость (БЕЗ ИСКАЖЕНИЙ). Это не значит что нужно выкрутить громкость на максимум, например: у пионеров максимум 62 деления громкости, ставим где то на 45-50. Разные модели магнитол ведут себя по разному, на басклубе был тест осциллографом Pioneer DEH 80PRS, даже на громкости 62 без «улучшайзеров» он не клипует. Но не факт что ваша магнитола так же себя поведет, поэтому выкручивайте около 80% от максимальной громкости.
— Начинаем крутить Gain (Level) до тех пор пока не услышим искажения в звуке, как только услышали — открутили Gain немного назад.
— Прогоните другие треки и послушайте не будет ли на них искажений, если будут то еще убавьте Gain
— Запомните! Та громкость которую вы выставляли на магнитоле при настройке Gain является максимальной! Больше крутить не следует!
3. Настройка усилителя под сабвуфер:
3.1 Включаем LPF фильтр (если вы используете моноблок то ничего включать не надо)
3.2 Выставляем срез так же как описано в пункте 1.5.2
3.3 Настройка Subsonic (фильтр инфранизких частот). Если у вас сабвуфер в оформлении типа Фазоинвертор (ФИ), Четвертьволновой резонатор (ЧВ), Рупор — обязательно используем Subsonic. Фильтр выставляется на 3-5 Гц ниже частоты настройки короба.
3.4 Gain настраивается так же как в пункте 2.3
Первоначальная настройка закончена, следите за динамиками первое время, возможно потребуется небольшая корректировка настроек. Не забывайте разминать динамики после покупки. Прокладывайте грамотное питание во избежание клиппа! Проследите за просадо
Источник