Хорошие твитеры для акустики в машину

Хорошие твитеры для акустики в машину

При создании в автомобиле качественной аудиосистемы необходимо позаботиться о воспроизведении всех частот звукового диапазона. Это достигается применением различных типов динамиков: низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных. Здесь поговорим о высокочастотном звене аудиосистемы — динамиках, которые часто называются твитерами или «пищалками».

Назначение высокочастотных головок («пищалок»)

Построить высококачественную автомобильную аудиосистему на основе двух динамиков невозможно — в силу конструктивных особенностей одна головка громкоговорителя не может воспроизвести сразу все частоты звукового диапазона (от 20 до 20000 Гц). Особенно страдает высокочастотная часть диапазона: динамики неплохо воспроизводят низкие и средние частоты, но высокие частоты теряются — это приводит к общему снижению качества воспроизведения, музыкальная сцена становится «бесплотной», а прослушивание музыкальных композиций просто не доставляет удовольствия. Как решить эту проблему?

Решение есть — необходимо доверить воспроизведение высоких частот специальным высокочастотным динамикам. Такие динамики получили название «пищалок» или твитеров, что хорошо отражает их суть.

Обычно твитеры для автомобильных аудиосистем выполнены в виде компактных колонок (диаметром буквально три-пять сантиметров), которые можно удобно разместить на передней панели или передних стойках. Также высокочастотные динамики входят в состав коаксиальных акустических систем, однако принципиально они ничем не отличаются от твитеров, продающихся отдельно.

Разновидности и принцип действия ВЧ головок

Воспроизведение высоких частот имеет свои особенности, поэтому сегодня существует большое разнообразие «пищалок», причем очень часто в их конструкциях находят применение те решения, которые практически не используются в СЧ и, тем более, в НЧ динамиках. Понять причину этого нетрудно.

Условно высокочастотный диапазон начинается с частот 3-5 кГц, и на 4 кГц длина волны составляет порядка 8,5 см, а на максимальной частоте, доступной человеческому слуху (20 кГц) длина волны составляет и вовсе 1,7 см. Значит, что для воспроизведения таких частот излучающее устройство громкоговорителя должно иметь небольшие габариты, и при этом обладать очень маленькой инерцией (то есть, быть очень легким) — только так это устройство можно заставить колебаться с частотой в единицы и десятки килогерц.

Так что независимо от типа и устройства, все ВЧ головки имеют небольшие габариты (обычно 1-2 дюйма, то есть, не более 5 см) и малую массу.

Твитеры могут быть построены на различных принципах, они бывают следующих типов:

На сегодняшний день наибольшее распространение получили «пищалки» электродинамического типа, то есть — обычные динамики, но только малого размера и особой конструкции. Другие типы твитеров в автомобильных аудиосистемах находят очень ограниченное применение, поэтому поговорим здесь именно о головках электродинамического типа.

Устройство твитера

Основу ВЧ-головки составляет катушка с проводником, помещенная в зазор между кольцевым магнитом и керном. Катушка жестко связана со звукоизлучающим устройством — мембраной, которая обычно имеет полусферическую (купольную) форму. При подаче тока звуковой частоты на катушку вокруг нее возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем магнита, и поэтому начинает двигаться вдоль керна в такт с изменением тока — вот так и возникает звук, который излучается мембраной.

Купольная форма мембраны обусловлена тем, что звуковые волны высокой частоты имеют острую направленность, а полусферическая мембрана позволяет расширить угол распространения звука. Нередко в ВЧ-головках для расширения диаграммы направленности перед мембраной устанавливается специальный конус — рассекатель.

Мембраны у современных твитеров могут изготавливаться из следующих материалов:

Что касается магнитов, то они чаще всего мощные неодимовые, хотя у простых твитеров низшего ценового диапазона магниты тоже самые простые.

В конце заметим, что сейчас распространены два типа твитеров, отличных по конструкции:

Рупорные твитеры дороже обычных, поэтому чаще всего находят применение в профессиональных аудиосистемах высокого уровня.

Характеристики твитеров

Из характеристик ВЧ-головок наибольшее значение имеют следующие:

Частотный диапазон. Именно эта характеристика самая важная для твитера, она показывает, какие частоты способна воспроизводить головка, а значит, в каких системах ее можно применять. Обычно диапазон воспроизводимых частот лежит в пределах 2-20 кГц, однако чаще всего нижняя граница у твитеров начинается на уровне 2,5-3 кГц, а верхняя граница может достигать 22-30 кГц.

Чувствительность. В силу особенностей конструкции (легкая мембрана, малые габариты) «пищалки» обладают очень высокой чувствительностью по сравнению с обычными динамиками — она лежит в пределах 102-109 дБ. Это значит, что даже при малых мощностях они обеспечивают необходимый уровень громкости. Однако самые дешевые твитеры имеют чувствительность на уровне 92-96 дБ, что нужно учитывать при создании аудиосистемы.

Импеданс. Сопротивление катушки твитера может иметь те же значения, что и импеданс других динамиков — 2, 3, 4, 6, 8 и 16 Ом.

Мощность. Этот параметр не так важен для ВЧ-головок, как для СЧ и НЧ — для обеспечения нормальной музыкальной сцены на высоких частотах достаточно мощностей, практически на порядок меньших, чем для СЧ и НЧ. Но, несмотря на это, рынок предлагает твитеры мощностью 50-80 Вт (хотя в большинстве случаев не соответствует действительности).

Калибр. Твитеры имеют малые габариты, и чаще всего встречаются калибры 1, 1,5 и 2 дюйма, то есть — 2,5, 3,8 и 5 см.

Рекомендации по подбору ВЧ головок

Выбирать твитеры в автомобиль можно по многим параметрам, однако наиболее важное значение имеют три из них.

Диапазон воспроизводимых частот — нижняя граница ВЧ-головки и верхняя граница СЧ (или СЧ-НЧ) динамика должны пересекаться. Например, если верхняя граница воспроизводимых частот среднечастотного динамика лежит на уровне 4,5 кГц, то твитер лучше взять с нижней границей 3-4 кГц или даже ниже — это гарантирует, что аудиосистема будет воспроизводить весь спектр частот без провалов.

Импеданс — необходимо приобретать твитеры, номинальное сопротивление которых равно выходному сопротивлению кроссовера. Если же твитеры будут просто подключены параллельно основным колонкам, то их импеданс должен быть выше, либо можно использовать мощный резистор на единицы Ом (ведь при параллельном подключении динамиков их общее сопротивление уменьшается согласно формуле (R1+R2)/2).

Мощность — номинальная мощность твитеров должна быть не меньше выходной мощности усилителя автомагнитолы.

Выбор твитеров по остальным параметрам может отвечать личным предпочтениям, финансовым возможностям и возможностям автомобиля, так как они не играют такой роли, как озвученные выше технические характеристики.

Особенности установки твитеров

Грамотная установка ВЧ-головок — одна из самых сложных задач при построении автомобильной аудиосистемы. Даже многострадальный сабвуфер поставить и заставить работать проще, а причина кроется в особенностях волн высокочастотной части звукового диапазона:

Отражение звуковых волн чревато негативным эффектом — образованием стоячих волн внутри салона с пиками максимума и минимума громкости. Если волны накладываются синфазно, звук усиливается, и высокие частоты «выпирают» из общей сцены, если волны накладываются в противофазе, то высокие частоты фактически пропадают. Поэтому твитеры необходимо установить так, чтобы свести к минимуму возможность ненужных отражений звука и формирования стоячих волн.

Как показывает практика, оптимальное положение ВЧ-головок — на передних стойках. В этом случае удается обеспечить расстояние до ближайших предметов (окон) более 5 см, чего достаточно для решения проблемы стоячих волн. Что касается пространственного положения твитеров, то оно должно удовлетворять следующим условиям:

Однако куда более сложен вопрос не о том, как установить твитеры, а о том, как их подключить к автомагнитоле. Здесь возможны три варианта:

В первом случае на «пищалку» будет подаваться весь звуковой спектр, но из-за особенностей конструкции воспроизводиться будет только высокочастотный диапазон. Это далеко не лучший вариант, так как головка будет перегружена, ей придется работать в сложном режиме. Поэтому лучше использовать фильтры (кроссоверы), отсекающие НЧ-СЧ составляющую, и подающие на твитер только высокие частоты.

В случае применения кроссовера очень важно грамотно подобрать частоту среза — здесь необходимо выбрать такую частоту, чтобы она не выходила за нижнюю границу диапазона воспроизводимых частот твитера, иначе некоторая часть спектра будет просто потеряна. Сегодня на рынке можно найти кроссоверы с частотой среза от 1,8 до 5 кГц, но чаще эта частота лежит на уровне 2,5-3 кГц.

Необходимо отметить, что в пассивных кроссоверах часть энергии тока звуковой частоты теряется, а значит, на колонки подается меньшая мощность. Здесь как раз и выручает высокая чувствительность твитеров, благодаря которой потеря мощности практически незаметна.

При грамотной установке и подключении твитеров в автомобиле будет создана качественная аудиосистема, которая сможет доставить удовольствие от прослушивания музыки.

Рекомендации по эксплуатации «пищалок»

Эксплуатация твитеров мало чем отличается от эксплуатации других динамиков аудиосистемы, здесь нужно придерживаться нескольких несложных правил:

При бережном отношении к «пищалкам» и остальным компонентам, аудиосистема прослужит долго, и в каждой поездке будет качественно выполнять свои функции. А большего от нее и не требуется.

Источник

ВЧ-динамики, продающиеся отдельно

Терминологически устоявшееся русское «пищалка» звучит менее уважительно, чем иноземное tweeter. Потому что писк это писк, не более, а tweet — это трель…

Coral MT25 | Audison Prima AP 1 | Kicker КSТ 254 | Eton CX 260 | Rockford Fosgate T1T-S | DLS Scandinavia 1 | Morel MT-250 | CDT ES-010WD | AD MM1 | Ground Zero GZPT 28SX

Обнаружив в прошлом номере тест среднечастотников в чистом виде, один из наших авторов (не участвовавший в том проекте) язвительно поинтересовался: «В следующем номере что, отдельно пищалки будете тестировать?» На что, разумеется, получил гордый ответ: «Будем!» А почему не быть? Составные, неоднородные, акустические системы на практике встречаются не реже однородных (или монобрендовых, как угодно). К участию в этом тесте мы допустили ВЧ-излучатели, удовлетворяющие единственное условие: они должны быть доступны рядовому покупателю отдельно, а не в составе многополосной системы. Это логично, и не мы одни считаем, что это логично. Последнее вытекает из того обстоятельства, что некоторые из поступивших на тест пищалок комплектуются собственным пассивным фильтром — не кроссовером, соединяющим ФНЧ для мидбаса и ФВЧ для пищалки, а именно отдельным ФВЧ, предположительно — оптимизированным именно для этой головки.

Выбор «отдельно стоящих» пищалок оказался шире, чем мы предполагали, и развернуться было где. Одно беспокоило: как для отдельного ВЧ-излучателя проводить субъективную, слуховую оценку? Включить пищалку в состав многополосной системы? Тогда будет трудно сказать, что в звучание внесла она, а что — другие компоненты, в общем, переменных становится больше, чем нужно для уверенного ответа. Со среднечастотниками в этом смысле было проще, потому что их вотчина — голос, как он звучит, так они и играют (плюс-минус низкие форманты мужского вокала и обертоны женского). А здесь как быть?

Решение принёс в готовом виде главный редактор, должна же и от него быть польза… Если вы это читаете, значит, он не вычеркнул. Либо не заметил, либо согласился. Главный, влекомый соображениями, мне неизвестными, принёс диск из своей коллекции и сказал: «Слушать вторую дорожку». Второй дорожкой оказалась песня Леонарда Коэна «Bird on a Wire» в исполнении Дженнифер Уорнс. Нет, что ни говорите, польза есть…

Во-первых, диск записан совершенно роскошно. Во-вторых и главных, большинство композиций Уорнс там исполняет с минимумом аккомпанемента, состоящего из одних (или почти одних) ударных, записанных ещё роскошнее. В этой, рекомендованной как тестовый материал, записи голос с богатейшими обертонами звучит на фоне физически ощутимой атаки рабочего барабана и буквально витающих в воздухе тарелок и колокольчиков. Одной проблемой, таким образом, стало меньше. А других и не было.

Методика инструментальных исследований разумелась сама собой. Каждый испытуемый проходил процедуру измерения параметров Тилля — Смолла в урезанном варианте: понятие эквивалентного объёма к пищалкам применимо, но никакого практического значения не имеет — у них акустическое оформление «с собой». Снятые импедансные кривые мы приводим, потому что они говорят о многом: о частоте резонанса, о наличии (и степени) феррожидкостного охлаждения, которое одновременно и демпфирование, об индуктивности звуковой катушки, величину которой надо знать, если планируется конструировать пассивный фильтр.

Второе — АЧХ по оси и под двумя стандартными углами, если к пищалке придаётся фильтр, то с ним и без него. На основе этого же измерения мы определяли и чувствительность головок, усредняя её в полосе 2 — 5 кГц, чтобы избавиться от влияния особенностей АЧХ на самых верхних частотах, которые составляли предмет особого разговора.

Третье — зависимость нелинейных искажений от частоты выше 500 Гц. Общих и отдельно по двум важнейшим гармоникам — неприятной для слуха третьей и значительно менее раздражающей слуховой аппарат второй. Здесь проявилась любопытнейшая зависимость. Можно я назову это «эффект Кима»? Нельзя? Ну ладно, я просто спросил… Оказалось (потом я нашёл этому теоретическое обоснование, но это — потом, а значит, не совсем честно): наличие в зазоре магнитной жидкости способствует увеличению доли третьей гармоники в спектре искажений. А её отсутствие — ровно наоборот, приводит к её ослаблению по отношению ко второй, да и по абсолютной величине — тоже. Так что когда производители с гордостью пишут о феррожидкостном охлаждении, это надо понимать так: «мы потратились на магнитную жидкость, чтобы вы нашу пищалку не сожгли». А не затем, чтобы она лучше звучала, имейте в виду.

Подводя итоги теста, мы (как и в рамках прошлого спецпроекта со среднечастотниками) даём рекомендации по использованию того или иного твитера на основе обнаруженных характеристик и особенностей, но (как и тогда) берёмся любую из них рекомендовать для того или иного применения. Трели всем участникам удаются, если провода подключить как надо…

КОМУ — ЧТО

Coral MT25 | Audison Prima AP 1 | Kicker КSТ 254 | Eton CX 260 | Rockford Fosgate T1T-S | DLS Scandinavia 1 | Morel MT-250 | CDT ES-010WD | AD MM1 | Ground Zero GZPT 28SX

Как уже было сказано, рекомендовать мы можем любого из участников теста, за разное и для разного, но некоторых рекомендуем особо, это и называться будет иначе. «Особисты» самостоятельно, без нашего вмешательства распределились на три группы. В первую входят DLS и Ground Zero, обе идеально приспособлены для работы в двухполосных системах с низкой частотой раздела, отличаются высокой линейностью и великолепным звучанием. Однако габариты, масса и «фланцевая» конструкция DLS налагают ограничения на установку, поэтому Ground Zero становится «Лидером», а DLS — «Фаворитом».

Вторую группу составили пищалки с кроссоверами, входящими в комплект. Kicker — отличный комплект с очень благоприятным спектром гармоник. Audison можно ставить в штатные места, не особенно заботясь об угловой ориентации, широчайшая дисперсия и фантастическая чувствительность — сильные стороны этих пищалок. «Фаворитом» становится Rockford Fosgate — серьёзный ВЧ-инструмент с возможностью оперативной коррекции АЧХ и уровня.

Третья группа — «пищалки для поканалки». Демократичные Coral MT25 рекомендуются для трёхполосной системы, где частоту раздела можно выбрать достаточно высокой. Сходные рекомендации получает и AD — три полосы и частоту раздела повыше. Она становится «Фаворитом» за впечатляющую конструкцию.

Оставшиеся участники этой группы могут работать как в трёх-, так и в двухполосной системе, но к выбору частоты раздела и ориентации нужно подходить с учётом индивидуальных особенностей. Сильные стороны Eton — низкие искажения и предсказуемые угловые АЧХ. CDT потребует терпения при выборе ориентации, но украсит самую серьёзную систему.

Ещё одним «Фаворитом» становится Morel — пищалка для аудиофильской системы и серьёзной музыки с широкими возможностями акустического управления диаграммой направленности и АЧХ только за счёт ориентации.

Источник

Как выбрать твитер в машину

Что такое твитер и зачем он нужен.

Твитер (от английского tweet – щебетать, чирикать) динамик, предназначенный для качественного воспроизведения высокочастотных звуков слышимого диапазона (2000-20000 Гц). Зачем же он нужен?

Во-первых, производители автомобилей часто экономят на штатной аудиосистеме и ограничиваются установкой пары недорогих широкополосных динамиков в двери. «Провал» высоких частот на таких динамиках – обычное дело. Решить проблему можно, заменив штатные широкополосные динамики на коаксиальные, либо установив дополнительно к штатным твитеры.

Во-вторых, наличие твитеров необходимо, если вы цените хороший звук и решили установить в автомобиль компонентную акустику, т.е., такую акустику, в которой каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик: ВЧ – твитеры, СЧ – широкополосные динамики, НЧ – сабвуферы. Несмотря на всю перспективность коаксиальной акустики, компонентная пока считается наилучшим решением для обеспечения чистоты и качества звука.

Установка и подключение твитеров.

Прежде чем приступить к выбору модели твитеров, будет нелишне определиться с местом их установки. Установка твитеров имеет несколько особенностей, о которых нельзя забывать, чтобы не разочароваться в их приобретении:

Исходя из перечисленных требований, наиболее удачными местами установки твитеров являются двери, уголки зеркал, приборная панель, боковые стойки.

Подключение твитера также имеет свои особенности – твитеры не любят, когда на них подается низкочастотный сигнал, особенно – НЧ сигнал с большой амплитудой. Если вы подключаете твитеры не к срезающему низкие частоты кроссоверу усилителя, а к широкополосному выходу магнитолы, то «пищалка» может быстро выйти из строя.

Поэтому большинство твитеров снабжается простейшим кроссовером – обычным конденсатором, достаточно эффективно фильтрующим низкочастотные колебания. Как правило, такой конденсатор входит в комплектацию самого твитера и либо уже припаян к клемме, либо к монтажным проводам, с помощью которых следует производить подсоединение твитеров к усилителю (магнитоле). Перед подключением твитеров убедитесь, что конденсатор присутствует в цепи каждого твитера, иначе первое же включение акустики может оказаться для твитеров последним. Если конденсаторов нет, не беда – их можно подобрать, воспользовавшись формулой

и припаять их к плюсовым клеммам твитера.

Характеристики твитеров.

Цены на различные модели твитеров отличаются в десятки раз – от тысячи рублей до десятков тысяч. Свою лепту в цену вносят как марка твитера, так и его характеристики – можно подобрать модель на любой кошелек, но следует иметь в виду, что класс твитера должен соответствовать классу остальных компонентов аудиосистемы. Как нет смысла устанавливать дорогие твитеры рядом с простыми дешевыми широкополосниками, так и нет смысла экономить на твитерах в Hi-End аудиосистеме.

Диаметр твитеровменяется от 2 до 10 см, модели с большой мощностью обычно имеют диаметр больше, но явной взаимосвязи тут нет, и диаметр твитера следует рассматривать как чисто геометрическую характеристику: маленькому твитеру, как правило, и место найти проще.

Твитеры отличаются высокой чувствительностью – даже самые дешевые модели обеспечивают показатель в 95 дБ. Но если чувствительность твитеров будет больше чувствительности широкополосных динамиков, то громкость высоких частот будет заметно больше громкости остальных частот. В этом случае либо следует твитеры отодвинуть дальше от ушей слушателя, либо понизить уровень высоких частот на головном устройстве.

Импедансили внутренне сопротивление твитера 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.

Твитеры часто подключаются параллельно широкополосному динамику. Следует помнить, что общий импеданс при этом меняется! Он считается по формуле, соответствующей типу подключения.

Подбирая твитер, помните о том, что минимальная частота твитера должна быть ниже максимальной частоты широкополосного (или среднечастотного) динамика – это обеспечит ровную амплитудно-частотную характеристику всей системы.

Максимальная частотатвитера никак не может быть ниже 20000 Гц. Как правило, эту планку выдерживают все модели твитеров. Но у некоторых указана максимальная частота намного выше – 22000, 30000 и даже 50000 Гц. Какой в этом смысл? Разумеется, человеческое ухо таких частот не слышит. Такие частоты скорее являются показателем совершенства аппаратуры и некоторой гарантией того, что уж на слышимом участке до 20000 Гц АЧХ твитера будет максимально ровной.

Перед покупкой твитера обратите внимание на диффузор выбранной модели. Диффузоры купольной формы обеспечивают более широкий звуковой конус и снижают требования к выдерживанию направления на ухо слушателя, но и они же порождают больше отражений в пространстве автомобиля. Сам диффузор может быть сделан из шелка (чаще всего), бумаги (бюджетный вариант, чреватый недолгим сроком эксплуатации) и металла (самый дорогой вариант).

Варианты выбора.

Если у вас возникают проблемы с подбором места установки твитера, выбирайте модель поменьше размером – установить такую будет проще. Такой твитер будет стоить от 2000 рублей.

Если у вас собрана аудиосистема высокой мощности с чувствительностью динамиков выше 95 дБ, то подобрать к ней соответствующие твитеры будет не так уж и сложно, и обойдутся они от 1000 до 3000 рублей.

Вы хотите подключить на 4-омный выход магнитолы твитер параллельно с широкополосным динамиком? Берите и тот и другой с импедансом в 8 Ом – суммарный импеданс как раз будет 4 Ома. Такой твитер будет стоить от 1100 рублей.

Источник