Как узнать диаметр динамика сабвуфера в сантиметрах
Автозвук: как правильно определить размер динамика
Задумались над сменой акустики в вашем автомобиле, но не знаете, подойдут ли новые динамики по размеру? На самом деле все не так сложно, как кажется на первый взгляд. В подавляющем большинстве случаев динамики, даже штатные, имеют стандартные размеры, пишут Pioneer Russia в Facebook.
Специалисты отмечают, что самые популярные «калибры» – это 10 см (4 дюйма), 13 см (5,25 дюймов), 16,5 см (6,5 дюймов) и овальные динамики в размере 6х9 дюймов. Есть, конечно, менее распространенные вроде 6-дюймовых или 4х7 дюймов, но они встречаются гораздо реже.
Чтобы определить калибр динамиков в вашем автомобиле, достаточно снять панель, чтобы добраться до них. При этом нужно помнить, что размер определяется не по диаметру диффузора, а по внешнему диаметру самого динамика. Мерить всё с точностью до миллиметра не нужно, ведь калибр динамиков – величина номинальная, физические размеры могут немного отличаться. Определив этот размер, можно смело выбирать новые акустические системы.
Типоразмер динамиков обычно отражается в названии модели. В акустических системах Pioneer, например, TS-G1021F – это 10-сантиметровые динамики, а TS-G1320F – это 13 см. Что касается размера 16,5 см (6,5 дюймов), то иногда в названиях могут фигурировать цифры 65, 165 или 17. Это означает, что при стандартном посадочном размере динамик имеет увеличенный диффузор, а значит, при прочих равных имеет выше чувствительность и увереннее работает на нижних частотах. Как, например, Pioneer TS-A1733I.
«И последний момент. Выбирая для замены новые акустические системы, обратите внимание на отверстия для крепления динамиков. Во многих моделях Pioneer имеется универсальный набор отверстий, который позволяет без проблем поставить динамики в большинство штатных мест. Но не расстраивайтесь, если вдруг окажется, что штатные динамики имеют собственную сложную форму. Для таких случаев в продаже можно найти переходные кольца для конкретных моделей автомобилей, которые решат эту проблему», отмечают эксперты.
Затем, чтобы сделать сабвуфер. У кого-то может возникнуть вопрос: «а зачем может понадобиться делать сабвуфер самому, когда в магазине огромный выбор готовых?» А затем, что изготовив его самостоятельно, можно получить звук требуемых характеристик, наиболее оптимально использовав имеющийся объем. Для автомобилей это особенно актуально: стандартные прямоугольные сабвуферы съедают очень много лишнего места в багажнике. Фактически, кроме фабричного сабвуфера в багажник средней машины толком уже ничего не поместится.
Самодельный же сабвуфер может в точности повторять обводы багажника, может быть закреплен на потолке или внутри запасного колеса – все зависит только от фантазии хозяина авто и его навыков обращения с электролобзиком и шуруповертом. Можно собрать сабвуфер и из нескольких динамиков. Например, взяв 4 динамика относительно небольшого диаметра и разместив их по углам багажника, можно оставить большую часть багажника свободной для груза и, в то же время, добиться звукового давления не меньше чем у «монстра», который займет багажник целиком. Кроме того, имеющий немало преимуществ вариант оформления сабвуфера типа «free air» (о котором ниже), возможно изготовить только самостоятельно или на заказ – в магазине такой сабвуфер не купишь.
Даже если у вас нет желания возиться со сборкой самому, сейчас существует множество фирм, готовых изготовить сабвуфер на заказ – достаточно привезти динамики и показать, куда их поставить. Остается только подобрать по характеристкам сами динамики.
Характеристики сабвуферных динамиков.
Линейка динамиков производства MTX audio. Взаимосвязь между диаметром, мощностью и звуковым давлением есть, но не однозначная.
Диаметр динамика. Бытует мнение, что чем больше диаметр динамика сабвуфера, тем лучше. Мнение не совсем верное. Хотя мощные сабвуферы обычно действительно имеют большой размер динамика, существует большое количество огромных (более 15 дюймов) динамиков, совершенно непригодных для изготовления сабвуфера – например, динамики средней частоты для аудиосистем открытого воздуха. Поэтому диаметр сабвуферного динамика должен рассматриваться скорее как его геометрическая характеристика – влезет/не влезет в предназначенное место. Подбор же конкретной модели лучше производить по другим параметрам.
Комбинация, в которой усилитель слабее сабвуфера, при грамотной настройке системы, считается более безопасной – но только при грамотной. Эта комбинация опасна тем, что усилитель при запредельных нагрузках входит в режим клиппинга и начинает выдавать на выходе высокочастотный сигнал большой мощности, очень опасный для динамиков. Первым признаком «клипания» усилителя являются хрипы, трески и щелчки, появляющиеся в звучании сабвуфера. Правильно работающая защита от перегрузки усилителя, настройка его чувствительности и фильтров – могут обезопасить динамик от воздействия «клипа», но это требует правильного подбора комплектующих и их настройки.
Чувствительностьхарактеризует создаваемое динамиком звуковое давление, показывая, насколько громко (в дБ) будет звучать поданный на вход сигнал в 1Вт на расстоянии 1м от динамика. Для устройств сравнимой мощности – чем больше чувствительность, тем громче звук.
Импедансили внутренне сопротивление динамика должно в точности поддерживаться усилителем. Если подключить динамик с импедансом 2 Ом к выходу, рассчитанному минимум на 4 Ом, то выходной каскад усилителя может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. Если же наоборот, подключить нагрузку на 8 Ом к выходу, рассчитанному максимум на 4, то звук динамика будет намного тише, чем если подключение производилось бы правильно.
Иногда для увеличения звукового давления к усилителю подключают несколько динамиков. Тогда их общий импеданс считается по формуле, соответствующей типу подключения. Кроме того, для удобства подстройки динамиков под усилитель, многие производители выпускают динамики с двойной обмоткой. Преимущество таких динамиков в том, что обмотки можно подсоединять как последовательно, так и параллельно, приводя, таким образом, импеданс динамика к требуемому значению.
Материал подвеса. Подвес диффузора динамика сабвуфера для обеспечения низкой резонансной частоты должен обладать большой гибкостью. Жесткие подвесы, вроде бумаги и ткани, очень популярные в простых динамиках, здесь не подойдут. Второе требование к материалу подвеса – его упругость не должна меняться в диапазоне хода диффузора. Мягкая резина и пенополиуретан (поролон) идеально подходят в качестве подвеса, но, к сожалению, имеют низкие эксплуатационные качества.
Разрушившийся подвес из пенополиуретана.
Пенополиуретан не выносит прямых солнечных лучей и при активной эксплуатации со временем рассыхается и трескается. Резина хоть и меньше, но тоже подвержена атмосферным воздействиям, кроме того, она «дубеет» на морозе. Каучуковые подвесы и подвесы из пенорезины имеют лучшие эксплуатационные качества, но они обладают большей упругостью и звук таких динамиков более «жесткий». В то же время не стоит рассматривать материал подвеса, как определяющую характеристику – конкретный состав у каждого производителя свой, и каучуковый подвес одного динамика может оказаться намного мягче резинового подвеса другого.
Резонансная частота – это, грубо говоря, такая частота, с которой упругая система будет колебаться, если дать ей единичный импульс. Еще грубее – на этой частоте заставить колебаться упругую систему легче всего. Амплитудно-частотная характеристика таких систем имеет ярко выраженный пик в районе резонансной частоты. Но если мы взглянем на АЧХ любого динамика, никакого пика мы там не увидим – и понятно, почему: кому нужен динамик, который будет громко звучать только на одной частоте? АЧХ динамика сглаживается, в основном при помощи постоянного магнита, находящегося с тыльной стороны динамика. Вместе с катушкой диффузора этот магнит играет роль электромагнитного тормоза, демпфируя упругие колебания диффузора. В результате на АЧХ резонансной частоты не видно, но она никуда не девается – на этой частоте внутреннее сопротивление (импеданс) динамика максимально. Чем важна резонансная частота? Тем, что она очень близка к частоте среза динамика – частоте, ниже которой громкость звучания стремительно падает до 0. Так происходит потому, что чем ниже частота, тем ниже скорость движения диффузора и тем больший объем воздуха он должен «сдвинуть» (создать звуковое давление) для поддержания громкости. И чем дальше частота уходит от резонансной в «низы», тем сложнее динамику создать необходимое звуковое давление. На практике для сабвуферов обычно допускается работа на частоте немного ниже резонансной, но насколько конкретно – можно узнать, только посмотрев на АЧХ. Не имея перед глазами графика, лучше ориентироваться на то, что минимальная частота будущего сабвуфера вряд ли будет ниже 70-80% от резонансной частоты динамика. Т.е., если перед вами огромный 15-дюймовый «блин» с мощным магнитом, но с резонансной частотой в 70 Герц – это не сабвуферный динамик и хорошей передачи «низов» от него ждать не стоит, поскольку слышимые частоты начинаются с 20 Гц. Не забывайте также, что при любом варианте оформления сабвуфера, кроме «бесконечного экрана» резонансная частота сабвуфера будет выше резонансной частоты динамика.
Поведение динамика после подачи импульсного сигнала для различных значений полной добротности. Хорошо заметны собственные колебания диффузора, начинающиеся при добротности выше 1.
Полная добротность характеризует как раз вышеупомянутую упругость системы – чем выше полная добротность, тем более упруг динамик, и тем ярче на его АЧХ выделяется резонансная частота. Высокая полная добротность динамика (выше 1) – однозначно плохо, пик АЧХ на частоте резонанса будет заметен при любом оформлении. Динамики с низкой полной добротностью (ниже 0,5) также надо выбирать с осторожностью – различные варианты оформления по-разному повышают полную добротность, но если итоговая полная добротность будет ниже 0,4, звук начнет искажаться. Выделяют два конкретных значения, на которые можно ориентироваться при вычислении полной добротности будущего сабвуфера: 0,577, характеризующаяся минимальными временными задержками и 0,707, обеспечивающая максимально гладкую АЧХ. С учетом всех факторов динамики разделяют на:
— предназначенные для оформления «free air» с полной добротностью больше 0,7;
— предназначенные для оформления в «закрытый ящик» с полной добротностью 0,4-0,7;
— предназначенные для фазоинверторов с полной добротностью до 0,4.
Эквивалентный объем – это такой объем воздуха за диффузором в корпусе «закрытый ящик», который создаст упругость, близкую к упругости подвеса самого динамика. Сам по себе эквивалентный объем не является оценочной характеристикой, нельзя сказать, что такое его значение – хорошо, а сякое – плохо. Однозначно одно – чем больше эквивалентный объем динамика, тем больших размеров «закрытый ящик» или фазоинверторный корпус потребуются для этого динамика, чтобы обеспечить хороший звук.
Оформление сабвуфера.
Очень простое в исполнении, но не самое удачное оформление типа «free air». Полка багажника закреплена неплотно, неизбежны скрипы и дребезг при работе динамиков. Кроме того, под вопросом звуконепроницаемость такой стенки.
Звук в динамике генерируется с обеих сторон диффузора. И, из-за способности звуковых волн низкой частоты огибать препятствия, в сабвуферных динамиках звук с тыльной стороны диффузора накладывается на основной и глушит его. Поэтому просто поставить динамик в багажник недостаточно – надо отделить звук с задней стороны диффузора от основного – т.е. «оформить» динамик. Обычно сабвуферные динамики в автомобиле оформляются как «free air» или «закрытый ящик». Сабвуферы ручной сборки в фазоинверторном корпусе встречаются редко. Во-первых, самостоятельный расчет и изготовление фазоинверторного корпуса – дело непростое. А во-вторых, форма такого корпуса тоже имеет значение, и разместить фазоинверторный корпус в каком-нибудь «закутке» может и не получиться.
Варианты оформления «free air».
«free air» или «бесконечный экран» – вариант оформления, в котором динамик встроен в звуконепроницаемый экран, объем воздуха за которым значительно (в 10 и более раз) превышает эквивалентный объем динамика. Экран может разделять на две части багажник, или отделять багажник от салона. Плюсы такого оформления порой являются определяющим аргументом за покупку сабвуферных динамиков вместо готового сабвуфера:
— оптимальное использование пространства;
— нет потерь мощности из-за гашения звука;
— этот вариант оформления не меняет резонансную частоту и полную добротность динамика;
Минусы тоже имеются. Звуковое давление сабвуфера в таком оформлении будет минимальным, а еще возможны изменения качества звука при заполнении багажника.
Варианты оформления «закрытый ящик».
«Закрытый ящик» представляет собой герметичный звукоизолированный короб, в котором звук с задней стороны диффузора просто глушится. Кроме того, за счет герметичности корпуса за диффузором создается воздушная подушка, сглаживающая резкие движения диффузора и позволяющая выдерживать большую мощность. Резонансная частота и полная добротность сабвуфера будут примерно в 1,5 раза выше, чем аналогичные показатели динамика. Плюсы – в простоте, дешевизне и большей устойчивости к пиковым нагрузкам. Минусы:
— немаленькая часть мощности уходит «вхолостую»: звук за диффузором просто глушится;
— такой корпус отнимает из внутреннего пространства автомобиля объем, не меньший, чем эквивалентный объем динамика;
Сабвуфер в фазоинверторном корпусе в багажника автомобиля.
В фазоинверторном корпусе существует отверстие, расстояние от которого до динамика подобрано таким образом, чтобы звуковая волна с задней стороны диффузора доходила до отверстия в той же фазе, что и с передней стороны. Звук не глушится, мощность расходуется более эффективно. Полная добротность в таком корпусе повышается еще больше, чем в предыдущем случае. Минус в том, что длина волны зависит от частоты, и при отклонении длины волны от расчетной, звук будет искажаться. Кроме того, динамики в таких корпусах больше подвержены повреждениям при больших нагрузках – это особенно актуально, если на усилителе нет фильтра сверхнизких частот (subsonic).
Варианты выбора.
Для оформления сабвуфера типа «free air» вам понадобится динамик с полной добротностью в районе 0,5-0,7 и резонансной частотой 25-40 Гц. Чувствительность такого динамика должны быть повыше, зато вполне допускается большой эквивалентный объем. Такой динамик будет стоить от 3000 рублей.
Для оформления сабвуфера в «закрытый ящик» подойдут динамики с полной добротностью пониже и с небольшим эквивалентным объемом. Такие обойдутся вам от 3000 до 8000 рублей.
Если вы хотите установить несколько динамиков по углам багажника в оформлении «закрытый ящик», оставив максимальный объем для перевозки грузов, выбирайте среди динамиков с минимальным эквивалентным объемом. Такие будут стоит около 4500-5000 рублей.
Для подключения сабвуфера к имеющемуся усилителю по мостовой схеме выбирайте среди 4-Омных динамиков (большинство усилителей рассчитано именно на такой импеданс при подключении динамиков «в мост»). Он обойдется вам в 3000-8000 рублей
Размеры автомобильных динамиков или главное, чтобы костюмчик сидел
Выбирая акустическую систему можно столкнуться с тем, что устройство из одной и той же серии имеет разную конструкцию, размеры. На какой системе остановиться, и какими критериями выбора при этом руководствоваться? Что важнее: размер автоакустики или его дизайнерский (визуальный) вид и соответствие штатному установочному месту?
Размеры динамиков в дюймах, сантиметрах и милиметрах
В сантиметрах
В милиметрах
В дюймах
1.25
12.5
0.5″
2
20
0.75″
2.5
25
1″
2.9
29
1.14″
3.75
37.5
1.5″
4.5
45
1.75″
5
50
2″
7.5
75
3″
8.75
87.5
3.5″
10
100
4″
10 х 15
100 x 150
4 x 6″
13
130
5.25″
13 х 18
130 x 180
5 x 7″
13 х 25
130 x 250
5 x 10″
16.5
165
6.5″
15 х 20
150 x 200
6 x 8″
15 х 23
150 x 300
6 x 9″
18 х 25
180 x 250
7 x 10″
20
200
8″
25
250
10″
10 см или 4″
Довольно часто можно встретить рекламу малоразмерных 10 см (4 дюйма) динамиков. Но каковы их характеристики, качество звучания и что, в общем-то, собой они представляют? Данный тип имеет очень низкое качество воспроизведения звука, что особо сказывается на басовитости. В связи с этим, покупая динамик с диагональю 10 см, желательно оснащать акустическую систему дополнительной басовой поддержкой. Это могут быть стандартные мидбасовые динамики, устанавливать которые лучше всего спереди салона.
Естественно малоразмерный динамик значительно дешевле в цене по сравнению с другой автоакустикой. Но для построения качественного звука в машине экономия не оправдана, ведь покупая дополнительные мидбасы, полная стоимость аудиосистемы будет существенно выше покупки полноценных колонок с диагональю 16.5 см. Аналогом комбинации «10-ти см динамик+мидбас» может стать обычная трехкомпонентная акустика со встроенным специализированным среднечастотником. Такой динамик компактен, легко устанавливается в тыльной части авто. Похожие внешне, с одинаковой стоимостью и даже из одной серии могут радикально отличаться по воспроизведению средних частот. Это объясняется разными электроакустическими характеристиками.
Производители часто «ставят ударение» в маркетинговых представлениях на серию улучшенных маленьких динамиков, которые способны изобразить глубокий бас. При этом ухудшаются другие тех характеристики: появляется «сухой» тембр, нарушается тональный баланс, «страдает» четкость передачи мидбаса.
Преимуществом маленьких динамиков является удачное для звучания расположение штатных мест под них (по уголкам передней панели). Такая инсталляция гарантирует существенную прибавку басовой отдачи. Причина этого – близкое расположение лобового стекла, что увеличивает бас на 3 Дб (аналогично удвоению подводимой мощности) благодаря отражающему эффекту. Несмотря на все «хитрости» установки, полноценной глубины звука это не обеспечивает.
13 см или 5.25″
Динамики типоразмером 13 см (5.25 дюйма) идеально подходят для фронтальной акустики в качестве тыловой подзвучки. В случае ограниченного места в салоне 13-ти см динамики можно использовать и в роли фронтальных аудиосистем. Инсталляторы не советуют прибегать к подобным экспериментам в связи с неизбежной ограниченной басовитостью таких моделей.
16 см или 6.5″
Для фронтальных акустических систем лучше всего остановиться на динамике с диаметром 16.5 см (6.5 дюймов). Такой размер даст возможность получить хорошее качество звука, басы. В большинстве случаев он легко помещается в салоне автомобиля, но бывают исключения, когда монтажные места меньше. Эта проблема легко решается, достаточно обратиться в специализированный инсталляционный центр. Проблема с установкой может возникнуть в случае невозможности укрупнения штатного места в связи с особенностями автомобильного салона или отсутствии альтернативных мест для инсталляции.
Важной особенностью, которой часто пренебрегают, являются существенные отличия между моделями из одной серии. В первую очередь, это модели, имеющие улучшенные технические характеристики. При этом, как правило, цена не существенно отличается от «обычной» модели. Ярким примером таких улучшений является акустика Hertz, которая совершенствует свои модели и представляет их на рынке с различными индексами: Hertz DCX 165.2, Hertz DCX 165.3.
20 см или 8″
Еще один вид динамиков – укрупненные 20 см (8 дюймов). Идеально подходят для трехкомпонентной автоакустики. Исполняют роль специализированного среднечастотного звена. Это связанно с их огромными размерами. Но как раз из-за большого размера посадочного места возникают трудности в процессе их инсталляции в передней двери автомобиля. Изредка устанавливаются также в двухкомпонентные системы. Звучание СЧ частот при этом весьма посредственное. Лучше всего использовать 20-ти см динамики в АС без сабвуфера, что позволяет получить хороший бас. На данный момент практически не используются на практике и фактически вытеснены АС, имеющими улучшенные возможности воспроизведения низких частот диаметром 6.5-7 дюймов.
13 х 18 см или 5 х 7″
С целью замены заводских колонок при отсутствии возможности переделки места под установку можно использовать овальные динамики размером 13х18 см (5х7 дюймов).
15 х 23 см или 6 х 9″
Овальные динамики в коаксиальных системах предназначаются для инсталляции в задней полке. Их стандартный размер составляет 15х23 см (6х9 дюймов). Визуально он значительно больше круглых 6.5 дюймовых. Это позволяет получить более объемный бас. Недостатками овалов являются: плохая механическая сбалансированность диффузора, невозможность заменить саб, качество коаксиального исполнения. Такой динамик не дает возможности получить полноценный, качественный, глубокий, чистый бас и сбалансированное тональное звучание.
Более подробно о коаксиальных и компонентных системах, об их достоинствах и недостатках можно узнать в статье «Коаксиальная или компонентная акустика? Что купить, куда установить?»
Для ценителей внешнего вида эллиптических колонок существуют модели с улучшенным качеством звучания. Проблема в том, что выбор таких моделей довольно ограничен. Лучшими представителями овалов можно считать Hertz Uno X 690, Focal Access 690 CA1 SG, Alpine S-S69C.
Выводы
Подводя итог, следует сказать, что от размера динамика прямо пропорционально зависит характер звучания, глубина баса и чистота воспроизведения. Выбирая динамики для построения собственной акустической системы в автомобиле, решите в первую очередь для себя: чем Вы готовы пожертвовать (деньгами, местом в салоне или качеством получаемого на выходе звука). Подстраиваясь под понятие «главное, чтобы костюмчик сидел» и, руководствуясь при этом лишь допустимым местом для установки и визуальным эффектом без использования возможных дополнительных вариантов (увеличение установочного места, покупка дополнительных компонентов) Вы лишаете себя безупречного звуковой картины.
Обдуманных Вам решений и получения именно того результата от покупки и инсталляции, который Вы ожидаете.
