Меню Рубрики

Установка более мощного динамика

Об мощности усилителей и колонок…

Стандарты мощности (номинальная, синусоидальная,DIN,RMS,PMPO…)

Сегодня многообразие применяемых различных стандартов измерения выходной звуковой мощности усилителей и колонок может сбить с толку любого.

Например, блочный усилитель одной из фирм 35 Вт на канал, а вот недорогой музыкальный центр с наклейкой 1000 Вт. Такое сравнение вызовет явное недоумение у покупателя! И дешевле, и мощнее! Давайте разберёмся в этом…

В России используется два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт)

Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.

Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.

DIN — примерно соответствует синусоидальной мощности — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — Максимальная (предельная) синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно на 20 — 25 процентов выше DIN.

PMPO (Peek Music Power Output)— Музыкальная мощность (запредельная :-)) — мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1 -2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Обычно в 10 — 20 раз выше DIN.

Как правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.

Сопротивление колонок

Не стоит забывать и о сопротивлении колонок. В основном на рынке присутствуют колонки сопротивлением 4, 6, 8 Ом, реже встречаются 2 и 16 ом. Мощность усилителя будет различаться при подключении колонок разного сопротивления.

В инструкции усилителя обычно указано, на какое сопротивление колонок он рассчитан, или мощность для различного сопротивления колонок. Если усилитель допускает работу с колонками различного сопротивления, то его мощность растет с понижением сопротивления.

Если Вы будете использовать колонки сопротивлением ниже указанного для усилителя, это может вызвать его перегрев и выход из строя, если выше — то указанная выходная мощность достигнута не будет. Конечно, на громкость акустики влияет не только выходная мощность усилителя, но и чувствительность колонок, но об этом в следующий раз.

Главное — не забывать, что мощность — это только один из параметров, далеко не самый главный для получения хорошего звука!

Конструктивные особенности динамических головок

Теперь давайте попробуем разобраться в конструктивных особенностях динамиков и их назначении. Сразу оговорюсь — речь пойдет о профессиональном использовании эти круглых изделий.

Первое, на что мы обращаем внимание, взяв динамик в руки — его размер. Не маловажный фактор, но о нем позже. Далее, размер магнита. Это тоже очень важный геометрический параметр. От него зависит величина индукции в зазоре и, как следствие, чувствительность динамика. Косвенно от размера магнита зависит диаметр звуковой катушки. А от него, в свою очередь, зависит мощность динамика. Во как. Не потерялись еще?

Далее приведены данные, по которым можно оценить мощность динамика по геометрическим размерам ферритового магнита:

Диаметр магнита, мм Диаметр катушки, мм Мощность, Вт
220 100 400-700
184 76 250-400
156 50-63 150-250
134 50 100-200

Важной конструктивной особенностью является высота намотки звуковой катушки. На низкочастотные динамики устанавливают катушки высотой от 16 мм и выше. Это приводит к увеличению массы подвижной системы, ухудшению воспроизведения средних и высоких частот и снижению чувствительности. Но при этом увеличивается допустимое смещение диффузора, при котором катушка не выходит из зазора, и увеличивается долговременная мощность, которую динамик способен выдержать, за счет увеличения площади теплового излучения.

На широкополосный динамиках, способных работать в 2-х полосных системах, устанавливают катушки высотой от 12 до 16мм. Если производитель не указывает высоту катушки или величину допустимого смещения Х мах, то величину смещения можно оценить по толщине переднего фланца магнитной системы (который прилегает к раме). Величина Х мах приблизительно равна ? толщины фланца.

Материал провода, которым намотана катушка, сильно влияет на воспроизведение динамиком средних частот. Применение алюминиевого провода, вследствие меньшей массы, увеличивает их отдачу. Динамики с медной катушкой лучше работают на низких частотах.

Вернемся к диаметру самого динамика. В профессиональных акустических системах используются преимущественно динамики с номинальным диаметром 6,8,10,12,15,18 дюймов. Редко, но встречаются размеры 5,21,24 дюйма.

Перейдем к описанию характерных свойств головок различных диаметров.

Динамик на 6″

Вследствие своих небольших размеров не способен воспроизводить низкие частоты с требуемой в профессиональной технике величиной звукового давления. В то же время, они имеют широкую диаграмму направленности в большом диапазоне частот. Поэтому 6-ти дюймовые динамики применяют для воспроизведения средних частот вплоть до 5-6 кГц. Размер рамы не позволяет устанавливать на них магнит диаметром более 134мм. Применение катушек диаметром более 2″ (50мм) разумно считается не целесообразным. Мощность лучших моделей достигает 250 Вт при условии применения специальных средств отвода тепла от звуковой катушки. Средние значения мощности 80-150 Вт. Чувствительность 94-98 дБ (1 Вт 1м). Цена хороших моделей соизмерима с ценой неплохих 15-ти дюймовых динамиков.

Динамик на 8″

Сегодня модели такого размера получили второе дыхание в связи повышенным интересом производителей к «линейным массивам». При небольших габаритах, а следовательно широкой диаграмме направленности, эти динамики уже можно заставить воспроизводить нижнюю часть спектра. Ферритовый магнит диаметром более 156мм на них не поставишь. Соответственно, катушка более 2,5″ (63мм) не встречается. Мощность — до 250 Вт. Чувствительность 94-98 дБ.
10″. Эти динамики уже можно использовать в 2-х полосных акустических системах для воспроизведения речевых программ. Если добавить НЧ систему, то можно получить добротную полнодиапазонную систему. Вообще, десятидюймовые динамики отлично работают в среднечастотном диапазоне. Существуют специализированные динамики для работы в рупорных системах с высоким звуковым давлением. Некоторые фирмы реализовывают и низкочастотные модели, но широкого применения они не находят в силу своей низкой чувствительности. На рамы диаметром 10″ устанавливают весь спектр магнитов вплоть до 220мм. Соответственно, диаметры звуковых катушек — от 1,5″ до 4″. Мощности — до 350Вт. Требуют объема в корпусе с фазоинвертором около 30 л.

Читайте также:  Установка дефлекторов на передние

Динамик на 12″

Оптимальный размер для небольших акустических систем. Хорошо воспроизводят низкие и средние частоты вплоть до 3кГц. В мире производятся как широкополосные модели, так и низкочастотные и среднечастотные. На динамиках такого размера можно реализовать небольшой по габаритам сабвуфер, при условии правильного выбора модели излучателя и правильного расчета корпуса. На сегодняшний день существует огромное количество моделей акустических систем, где 12-ти дюймовые головки установлены в рупоры для воспроизведения среднечастотного спектра. Мощности этих динамиков достигают 500 Вт. Приблизительный объем корпуса с фазоинвертором 50-70л.

Динамик на 15″

Самый популярный у нашего народа динамик. Широкополосные модели хорошо работают в 2-х и 3-х полосных системах. Активно используются в НЧ системах. Их привлекательность, на мой взгляд, объясняется относительно небольшим требуемым объемом ящика при достаточно высоком звуковом давлении во всем спектре воспроизводимых частот. Мощность — до 800 Вт. Объем — 90-120л.

Динамик на 18″

Динамик для воспроизведения низких частот. Использование в 2-х полосных пассивных системах весьма проблематично. Широко используются не только в системах прямого излучения, но и в рупорах и «бэнд-пассах». Диапазон мощностей простирается до 1000 Вт.

Следует упомянуть об относительно новом материале, который стали использовать для производства магнитов. Это — неодим. При меньших массе и размере неодимовые магниты имеют ту же магнитную индукцию, что и их ферритовые собратья. Главный недостаток динамиков с неодимовыми магнитами — их немалая цена. Второй недостаток — при ремонте динамиков, если это потребутся, их невозможно перемагнитить. И третье — магнитные системы с неодимом очень бояться перегрева. При этом они размагничиваются. По этой причине на магнитные цепи устанавливают теплоотводящие радиаторы.

О высокочастотных излучателях уже много всего написано.

Поэтому на этой теме останавливаться я не вижу большого смысла.

Скажу одно: не покупайте дешевую китайскую продукцию на рынках.

Запомните одно важное правило: хорошее изделие не может стоить дешево!

источник

Mazda 2 Кефирчик › Бортжурнал › [3] Бюджетное улучшение штатного звука (часть 2, практическая)

После обилия философии в прошлом посте приведу теперь немного конкретики.
Что же можно сделать со штатным звуком за 5-20 тысяч рублей не тратя много времени, чтобы добиться его улучшения. Рецепт довольно стандартен, но это лишь общая концепция, дьявол, как известно, кроется в деталях. Под штатным звуком буду понимать самый популярный случай: штатная магнитола и 4 динамика (по динамику в каждой двери).

Первое – сделать шумоизоляцию передних дверей. Именно передних, забудьте про задние двери и динамики в них, забудьте про блины в задней полке. Звуковая сцена формируется перед слушателем, а не позади его. Максимум для чего нужны задние динамики – создавать «подзвучку», т.е. имитировать отражение звука позади слушателя (водителя). Шумоизоляция передних дверей не призвана создать тишину в салоне (хотя и может ее добавить), она делается для того, чтобы погасить вибрации панелей кузова и элементов салона, а так же не дать звуковым волнам позади динамика беспорядочно отражаться. В передних дверях будут стоять ключевые элементы акустической системы – передние динамики, и в моменты пиковых нагрузок они не должны ходить ходуном сами и трясти все вокруг себя. Для того чтобы эти динамики играли как надо им нужно хотя бы подобие закрытого объема, которым и являются передние двери. На практике после шумоизоляции передних дверей даже со штатными динамиками невооруженным ухом чувствуется прибавка в басах и увеличение громкости.
Шумоизоляцию нужно делать с полным разбором двери в 3-4 слоя. Первый – виброматериал на внутреннюю голую поверхность двери. Она-то больше всего и резонирует. Заем, на виброматериал, клеится звукопоглощающий материал, он убирает эффект эха и не дает звуковым волнам отражаться. Затем на внутреннюю панель двери, к которой крепится дверная карта, наносится еще один слой виброизоляции. Желательно заклеить все технологические отверстия, создав таким образом подобие замкнутого объема. И, наконец, на саму обивку изнутри по всей площади приклеивается шумопоглощающий материал наподобие поролона. Он гасит вибрации панели двери и убирает скрипы. Производителя материалов выбирайте по своему вкусу, в магазинах полно комплектов именно на передние двери стоимостью около 2,5-3,5 тысяч рублей.
Шумоизоляция обеих дверей с заменой динамиков заняла где-то 3 часа. Из инструментов понадобились строительный фен и прикатный ролик. Отчет по шумоизоляции можно увидеть тут.

Второе – вероятнее всего придется заменить штатные динамики. В 99% случаев штатные динамики предназначены для прослушивания новостей по радио и сделаны непонятно из чего. Выбор динамиков на замену штатным – один из самых сложных и ответственных моментов.
Динамики должны по диаметру и посадочной глубине вставать на место штатных – это раз. Соответственно, штатные динамики надо снять и обмерить, замерить сколько в двери остается свободного места под ними. Два: в зависимости от конфигурации родной акустической системы в каждой двери может быть по одному, а может и по два динамика. Располагаются они обычно в стандартных местах: мидбасы внизу дверей (играют нижние и средние частоты), пищалки (играют верхние частоты) в уголках оконных рам. В любом случае, даже если у вас в двери установлен штатно 1 динамик и он, бедняга, играет все частоты один, я рекомендую ему на замену купить двухкомпонетную (2 отдельных динамика) акустику с кроссоверами . Маленький динамик (пищалку) очень легко установить самостоятельно хоть внутрь, хоть наружу.
Почему такая система лучше, чем коаксиальная: в коаксиальной системе может быть несколько излучателей, но выполнены они в одном корпусе. В компонентной системе каждый излучатель выполнен в отдельном корпусе. Направленность звуковой сцены, то о чем я писал выше, в большинстве своем определяет верхняя половина частот. Если вы поставите коаксиальный динамик вниз двери, то излучатель высоких частот будет нацелен куда? В ноги. А если вы купите двухкомпонентныю акустику, то сможете поставить пищалку так, чтобы она играла, по возможности, вам в лицо. И вот тут появится хотя бы подобие ощущения, что звук идет спереди, на уровне головы. Кроссовер в компонентных акустических системах нужен для того, чтобы сигнал от магнитолы делить на 2 динамика: верхние частоты достанутся пищалке, нижние – мидбасу. Каждый будет играть свой кусок и искажений будет меньше. Тонкостей очень много, о них можете прочесть миллиарды статей в сети, общий принцип я описал.
Наконец, самое главное в выборе динамиков, после того как вы нашли подходящие по размеру и конфигурации, это выбор конкретной модели. Они все очень разные и их надо СЛУШАТЬ. Прчием в магазине и в машине они могут играть совсем по-разному. Поскольку мы говорим о попытке улучшить звук без мороки, то могу дать совет, за который любители автозвука меня могут убить: почитайте отзывы и статьи в интернете про конкретную модель динамиков и покупайте. В большинстве своем в медиамаркетах в наличи популярные и простые в установке модели, которые потому и пользуются спросом – они дают нужное качество звука за небольшие деньги. Я не буду расписывать параметры мощности, чувствительности – об этом, опять же, можно почитать в сети. Достаточной мощностью для автомобиля я считаю номинальную мощность 25-60 Ватт. Мы же тут не к соревнованиям готовимся… В 99 % случаев какой-нибудь Pioneer за 2-3 тысячи будет играть значительно лучше штатных динамиков. Стоимость комплекта колеблется от 2,5 до 5 тысяч рублей.

Читайте также:  Установка dlna на mikrotik

Третье – вытекает из второго. Исходя из мощности приобретенных новых динамиков нужно подобрать усилитель. Штатная магнитола имеет встроенный в себе усилитель, производитель заявляет на выходе как правило около 20-30 ватт. Вобщем-то там дай бог 5 ватт на динамик. Нам этого уже мало. На озвучивание динамиков в передних дверях понадобится двухканальный усилитель с входом высокого уровня и номинальной мощностью на 20-30% выше номинальной мощности динамиков. Запас мощности нужен для того, чтобы усилитель качал динамики не на пределе своих возможностей. При несоответствии мощности усилителя и динамиков (например недостаточная мощность усилителя) есть риск возникновения клиппинга (хрипы динамиков), вследствие чего динамик может умереть. Вход высокого уровня нужен чтобы подключить к усилителю сигнал, который идет от магнитолы на динамики (т.е. уже усиленный), т.к. RCA выходов на штатных магнитолах практически не бывает. Стоимость усилителя полагаю равной -3-4 тысячам рублей. В моем случае был приобретен 2-хканальынй усилитель Pioneer GM-A3602 за 2700 рублей. Он подходит по мощности к имеющимся динамикам, оснащен высокоуровневым входом и имеет маленький размер, что крайне удобно при установке в передней части салона.

источник

Как мощность влияет на громкость колонок

Мощность акустических систем — раздолье для спекуляции цифрами. Разнообразие подходов производителей акустики к измерению этого параметра и документирования результатов заставляет подчас задуматься даже опытного аудиофила. Рассмотрим несколько популярных заблуждений на эту тему.

Миф первый. Колонки «выдают» ватты

Первым делом нужно разобраться с несколькими понятиями. Колонки бывают активные и пассивные.

Первые имеют встроенный усилитель, а для вторых он необходим в виде отдельного устройства.

Именно усилитель в обоих вариантах преобразует ток от блока питания и передаёт сигнал определённой мощности на динамики, которые в свою очередь преобразуют его в звук. Причём делают это с низким КПД, рассеивая большую часть получаемой энергии в тепло. Поэтому говорить, что колонки выдают столько-то ватт, корректно только если они активные.

В любом случае, усилитель служит поставщиком мощности (электрической), а динамик — потребителем. За редкими исключениями (их рассмотрим позже) для активной акустики указывается выходная мощность встроенного усилителя.

Например, внутри двухкомпонентной системы SVEN MC-30 установлены TAS5342R. Его номинал 100 Вт, и производитель колонок честно указывает такую выходную мощность.

При этом динамики рассчитаны на такую мощность, иначе долго такая колонка не проживёт.

С пассивной акустикой всё немного сложнее. Согласование параметров нужно обеспечивать самостоятельно. Здесь уже у каждого компонента будет “своя” мощность: у усилителя — выходная, а у колонок — потребляемая.

Дотошный акустик может заметить, что есть такая величина как звуковая мощность, но она не измеряемая, а расчётная. А вычисляется эта величина из уровня звукового давления, который и отвечает за способности колонки. Он будет подробно рассмотрен далее.

Миф второй. Громкость определяется мощностью

Начнём с того, что громкость — параметр субъективный. Если вам в разгар вечеринки захочется прибавить звука, вряд ли это понравится соседу. То есть зависит громкость от нашего основного приёмника — уха. Правильнее говорить об уровне звукового давления. Именно этот параметр часто встречается в документации на аудиоаппаратуру под именем SPL. Измеряется он в децибелах (дБ) в отличие от мощности, единица измерения которой — ватт. Децибел — величина относительная и индицирует насколько текущий уровень SPL превышает порог слышимости (0 дБ).

Читайте также:  Установка ковш на приору

Мощность приходится SPL очень «дальним родственником». Как правило, это параметр, указывающий какую максимальную электрическую энергию можно направить в динамики колонки, чтобы они при этом не вышли из строя. За то, насколько эффективно эта энергия будет использоваться, отвечает другой параметр — чувствительность. Она характеризует уже динамик, а не усилитель. Измеряется как SPL на расстоянии метра от динамика, при подаче на него сигнала частотой 1 кГц и мощностью 1 Вт. Отсюда единица измерения — дБ/Вт/м.

Например, чувствительность 84 дБ/Вт/м позволит вам на одном ватте получить SPL в 84 дБ. Каждое удвоение мощности прибавит к SPL 3 дБ. Таким образом, чтобы получить внушительные для небольшого помещения 90 дБ, в такой динамик нужно «влить» 4 ватта. Если же взять более чувствительный динамик (90 дБ/Вт/м), то достаточно будет 1 Вт. Почувствуйте разницу.

Интересно, что у некоторых производителей этот параметр значится как «эффективность». Проведём следующую аналогию. Как далеко вы проедете на автомобиле на 10 литрах бензина? Зависит от расхода топлива. Также и с динамиком, который «заправляют» 10 ваттами мощности — насколько громко он заиграет? Зависит от чувствительности. В случае с 10 Вт прибавьте к её значению 10 дБ и ответ готов.

Миф третий. Существует универсальный показатель мощности

В этой области больше решает репутация производителя, который старается придерживаться стандартов измерения характеристик, а не гонится за баснословными цифрами. Вспомните магнитолы производства известных мастеров доступной бытовой электроники, на которых гордо красовались наклейки с киловаттами. Это как раз те исключения, оговоренные в мифе №1. Казалось бы, магнитола — активная акустическая система, да ещё и портативная, откуда такие цифры?

А это не мощность усилителя, а максимально возможная пиковая нагрузка на динамики, которая может длиться миллисекунды. Да, недорогой динамик возможно выдержит такой всплеск, но это ничего не имеет общего со штатным режимом работы.

Измерять мощность можно разными способами, по-разному учитывая качество звука. Ниже приведены несколько стандартизированных показателей мощности:

  • Номинальная и синусоидальная — параметры, появившиеся ещё в советские времена. В импортной технике разумеется их не используют;
  • DIN — разработан Немецким институтом стандартизации. Измеряется максимальная мощность при подаче сигнала частотой 1 кГц в течении 10 минут. При этом уровень нелинейных искажений (или THD), не должен превышать 1%;
  • RMS — наиболее часто встречающийся показатель. Отражает максимальный уровень мощности синусоидального сигнала на протяжении длительного времени, при котором нет физических повреждений тестируемого устройства;
  • PMPO — музыкальная мощность, позволившая упомянутым производителям магнитол вешать на них ярлычки с киловаттами мощности. Смысла в этом параметре немного, больше маркетинга. Может превышать RMS в 20 раз.

Представляется ассоциация с водонепроницаемостью смартфона. Поместили на пару метров в воду на несколько минут — всё работает. А если утопить метров на пять на то же время, то бесследно это для аппарата не пройдёт. Сначала могут появиться проблемы с тачскрином, при следующем погружении перезагрузится и т.д. После серии таких погружений вода постепенно выведет из строя плату. Аналогично с тестированием динамика. Кратковременно он выдержит высокую нагрузку, но при увеличении времени воздействия начнётся перегрев со всеми вытекающими последствиями.

Стоит обратить внимание на такой простой параметр как потребляемая мощность.

Вечный двигатель ещё не придумали, поэтому выходная мощность не может быть выше входной. Кратковременно оно может быть превышено. Усилитель может накопить энергию и в какой-то пик, например, сильный удар по тарелкам в музыкальном треке, выдать мощность больше потребляемой, но это несколько мгновений. По величине входной мощности можно сразу понять реальный предел устройства, и если производитель указал в брошюре заведомо большие цифры, то задумайтесь, а стоит ли вообще приобретать его продукцию.

Миф четвёртый. RMS — «честная» мощность

Это могло быть так, если бы не маркетинг и подчас повышенный оптимизм производителей акустики. RMS — это наиболее часто встречающийся показатель мощности акустической системы. Он говорит о максимальной мощности, при подведении которой динамики могут работать определённое время и не получат повреждений. То есть при следующем тесте будут функциональны. В идеале если ещё при этом не будет превышен заданный уровень нелинейных искажений. Но это для многих производителей совсем не точно. THD свыше 10% в зависимости от частоты вызывают призвуки, хрипы, скрипы и т.п., что делает прослушивание музыки некомфортным. Зато заявленная мощность будет обеспечена.

Безусловно RMS — более значимый параметр, чем любая пиковая мощность. Но лучше если производитель указывает какие уровни THD соблюдались при проведении испытаний. В идеале, если указан также и максимальный SPL.

Миф пятый. Мощность — главный параметр при выборе акустики

Чтобы дать возможность звуку полностью раскрыться, нужна громкость, равно как и обеспечивающая её мощность. Но упомянутые искажения могут сильно испортить картину. За чистоту звука на всём диапазоне SPL отвечают другие важные параметры: АЧХ, согласованность импедансов, акустическое оформление и др. Каждый из них по-своему влияет на восприятие. Не забывайте, что и помещение, в котором расположена акустическая система, тоже играет немаловажную роль. Да и особенности музыкальных композиций тоже нужно учитывать, не зря же существуют эквалайзеры. Всё эти детали в совокупности и формируют сочный насыщенный звук.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector