Все виды сабвуферов для авто
🔊🎶Всё, что Вы хотели знать о сабвуферах.
➡Что такое сабвуфер.
➡Для чего нужны сабвуферы.
➡Виды сабвуферов.
➡ Типы акустического оформления.
➡Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
1. Что такое сабвуфер.
👆Сабвуфер – это акустическая система, воспроизводящая звуковые частоты в пределах 20-120Гц. Под акустической системой подразумевается электромеханический преобразователь электрических звуковых сигналов в акустические. В основном это преобразование осуществляется при помощи электродинамических головок – динамиков. В сабвуферах используются низкочастотные динамики, отличающиеся большой мощностью и способностью воспроизводить низкие частоты. Но в таких динамиках звуковые волны, излучаемые передней стороной динамика, подавляются звуковыми волнами, исходящими сзади в противофазе. Поэтому динамики устанавливаются в корпус с определённым объемом. Он зависит от размера и параметров динамика. Корпус обязательно должен быть прочным и герметичным для избежания призвуков и дребезга. Дополнительно корпус внутри оклеивают звукопоглощающим материалом (например, минеральной ватой).
2. Для чего нужны сабвуферы.
👆Сабвуферы нужны для четкого и мощного воспроизведения низких звуковых частот, часто не воспроизводимых обычными акустическими системами. При прослушивании музыки или просмотре фильмов сабвуфер создаёт эффект присутствия, качество низких частот заметно улучшается. В системах домашнего кинотеатра сабвуфер просто незаменим, так как он позволяет «прочувствовать» на себе все события, происходящие на экране, оставляя незабываемые впечатления.
3. Виды сабвуферов.
👆Сабвуферы можно разделить на активные и пассивные. Пассивный сабвуфер – это корпус с установленным в нём динамиком. Для работы такого сабвуфера нужен дополнительный внешний усилитель достаточной мощности. В активный встроен собственный усилитель низкой частоты с возможностью регулировки громкости. На многих активных сабвуферах также существуют регуляторы уровня баса и частоты раздела (звуковой частоты), благодаря которой сабвуфер перестаёт воспроизводить звук с более высокими частотами. Это нужно для лучшего согласования звука с акустическими системами. Единственным недостатком активного сабвуфера является его большая стоимость.
Сабвуферы различаются также типом акустического оформления низкочастотного динамика.
4. Типы акустического оформления.
👆Закрытый ящик является наиболее простым видом акустического оформления сабвуфера. Динамик устанавливается в абсолютно герметичный корпус. Преимуществом закрытого ящика являются хорошие передаточные характеристики, однако главным недостатком является малая отдача на самых низких звуковых частотах.
▶Фазоинвертор – тип корпуса с установленным на одной из стенок туннелем определённой длины и диаметра. Параметры фазоинвертора зависят от параметров динамика, объёма корпуса и частоты, на которую он настраивается. Главную роль здесь играет воздух, заключённый в его объёме. Выше частоты настройки масса воздуха препятствует чрезмерному раскачиванию диффузора динамика, причём звуковые волны, исходящие с тыльной стороны динамика, проходя через фазоинвертор меняют фазу и складываются с волнами фронтальной стороны. На частоте настройки колебания диффузора минимальны, а весь звук выходит из фазоинвертора. Использование фазоинвертора позволяет повысить КПД на 3 ДБ, по сравнению с аналогичным закрытым корпусом, что значительно повышает отдачу на низких звуковых частотах.
▶Пассивный радиатор – акустическое оформление во многом схожее с фазоинверторным. Отличием является то, что вместо туннеля фазоинвертора в корпус устанавливается ещё один динамик без звуковой катушки и магнитной системы. Звуковая волна, исходящая от диффузора пассивного излучателя складывается с волной низкочастотного динамика. Изменяя массу диффузора пассивного излучателя можно изменить нижнюю рабочую частоту сабвуфера.
▶Бэндпасс (полосовой резонатор) – динамик устанавливается внутри корпуса на прочной панели. Тыльная часть динамика работает на закрытый объём или фазоинвертор, фронтальная часть только на фазоинвертор. Бэндпассы отличаются наибольшим КПД среди остальных видов акустического оформления.
▶Лабиринт – задняя сторона динамика работает на зигзагообразный звуковод, образованный рядом перегородок. Длина звуковода выбирается равной половине длины звуковой волны на нижней граничной частоте сабвуфера.
▶Открытый корпус (free air) Существуют динамики, которые предназначены для установки в открытый корпус (бесконечный объём). Такие динамики можно поставить только в заднюю полку автомобиля. Там разделять волны будет сама полка, а в роли коробки будет багажник. В этом случае необходимо уделить внимание прочности полки, а также отсутствию щелей, позволяющих проникать звуковым волнам в противофазе в салон.
5. Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
👆Как активные, так и пассивные сабвуферы могут быть предназначены для установки дома или в автомобиле. Если с установкой домашних сабвуферов не возникает особых проблем, то к автомобильным сабвуферам предъявляются особые требования: у них должен быть маленький объём, чтобы не занимать много места в багажнике автомобиля; они должны быть прочнее, диффузоры динамиков должны быть устойчивы к влаге; сабвуферы должны иметь большой запас по мощности.
Как правильно выбрать сабвуфер для автомобиля
Сабвуфер — акустическая система, воспроизводящая низкие звуковые частоты, диапазон которых колеблется от 20 до 300 Гц. Он предназначен для использования в условиях ограниченного пространства (например, в автомобиле). Правильно настроенный сабвуфер гармонично вписывается в общую систему воспроизведения, делая её звук богаче и насыщеннее. Так какой сабвуфер лучше выбрать в машину?
Виды устройств
Существует два вида сабвуферов:
Главные отличия активных и пассивных сабвуферов:
Какой саб лучше поставить в машину — видео
Конструктивные особенности устройств
Чтобы понять, по каким параметрам выбрать сабвуфер в машину, необходимо как следует разобраться в том, как он устроен. По конструкции сабвуферы подразделяются на четыре типа:
Основные преимущества использования закрытых сабвуферов в автомобилях:
Технические характеристики
Приобретая сабвуфер, следует обращать внимание на следующие характеристики:
Кстати, у дорогих динамиков высокого качества нет существенной разницы между пиковыми и номинальными нагрузками, чего нельзя сказать о дешёвых моделях. Объясняется это тем, что у качественного динамика есть возможность даже на очень высоких мощностях воспроизводить качественный бас. А значит, его номинальные нагрузки близки к пиковым значениям. При этом показатель пиковой мощности у недорогих динамиков может быть даже выше, чем у более качественных. Однако показатель номинальной мощности непременно будет ниже.
Имеются размеры, признанные оптимальными, то есть позволяющие выдавать звучание, устраивающее основную массу владельцев автомобилей. Так, 10” — оптимальный вариант для любителей не очень мощных басов, а 12” — для тех, кто любит «погорячей».
Как правильно выбрать сабвуфер в машину
Чтобы выбранный сабвуфер качественно звучал и органично смотрелся в интерьере салона, достаточно соблюдать несколько правил:
Ставим саб в машину — видео
Расположение саба в салоне
Для правильной работы сабвуфера необходима его установка с учётом конкретного типа кузова:
Один из самых больших сабов в мире — видео
Лучшие производители сабвуферов для авто
На рынке автомобильных девайсов, активно представлена продукция таких известных брендов, как Sony, Pioneer, Kicker, JBL, Hertz, Focal, Eton, Alpine. Мнение об их продукции разнится в зависимости от вкусов и предпочтений того или иного клиента. Чётко очерченных различий между сабвуферами разных производителей не существует.
Топ 20 сабвуферов — видео
Выбор сабвуфера — дело индивидуальное, и далеко не каждый водитель считает, что он необходим в автомобиле. Рекомендации, приведённые выше, позволят потенциальному покупателю сделать правильный выбор и подобрать для автомобиля как бюджетный аппарат, так и более дорогой.
Как подобрать САБ
Если вы твердо намерены добиться самого лучшего звука в автомобиле, вам не обойтись без сабвуфера. Сабвуфер обеспечивает достижение глубокого, громкого баса, делая акустическое оформление автомобиля законченным и безукоризненным.
Сабвуферы бывают двух видов: активные и пассивные. Активные сабвуферы, в отличие от пассивных, имеют встроенный усилитель. При этом вам продается некий набор «быстрого приготовления c готовностью к употреблению». При этом отсутствует необходимость в согласовании компонентов (головное устройство – усилитель – сабвуфер). Однако у активных сабвуферов есть свои минусы, а именно: при их изготовлении применяются более простые и дешевые компоненты, что неминуемо сказывается на качестве звука.
Для подключения пассивного сабвуфера необходимо выбрать усилитель, дающий при мостовом включении ту же мощность, которая указывается в паспорте данного сабвуфера как номинальная.
Теперь о типах и конструктивных особенностях представленных на современном рынке сабвуферов. Выделяют четыре типа сабвуферов:
— cабвуферы закрытого типа, имеющие герметичный корпус (closed);
— сабвуферы фазоинверторного типа (vented), характеризуются наличием фазоинвертора — щели или трубы, служащей для настройки частотной характеристики компонента в области низких частот;
— сабвуферы полосового типа (bandpass) – отличаются от вышеперечисленных тем, что сам динамик убран внутрь корпуса сабвуфера, а звук излучается через фазоинвертор;
— сабвуферы с пассивным радиатором имеют второй динамик, служащий, по большей части, для понижения общей резонансной частоты громкоговорителя.
Сабвуферы типа vented более эффективно обеспечивают громкое и глубокое звучание, чем closed, но и стоят дороже. Третий тип сабвуферов хорош тем, что помогает обойтись без кроссоверов, выполняя роль фильтра, пропускающего сигналы с частотами в определенной полосе и подавляющего всё вне данного диапазона. Но минус у него тот же, что и у сабвуферов типа vented – усложнение и, как следствие, удорожание конструкции. Сабвуферы c пассивным радиатором распространены мало и эффективны только при ювелирной настройке в автомобиле выше среднего класса.
Громкость всех видов и типов сабвуферов во многом зависит от положения компонента во внутреннем пространстве автомобиля. Существующие автомобили по конструкции кузова можно разделить на три основных типа:
— Кузова типа универсал
У седана динамик и порт направлены прямо на заднее сиденье, причем рекомендуется оставлять небольшой зазор величиной до 8 см между сабвуфером и спинкой заднего сиденья. Во многих автомобилях на спинке заднего сиденья есть подлокотник. Идеально было бы направить сабвуфер динамиком в эту часть сиденья, так как при этом достигается максимальное проникновение в салон звука без видимого урезания частотного спектра (эффекта «приглушения и гулкости», свойственного большим корпусным сабвуферам).
У автомобилей с кузовом хэтчбэк максимальные результаты по звуковому давлению достигаются при направлении динамика сабвуфера и порта фазоинвертора в сторону багажника или вверх. В результате достигается необходимое отражение звука, при котором звук проходит не через заднюю спинку сиденья, а через верхнюю полку.
В третьем случае (с кузовом универсал) сабвуфер направляется динамиком и фазоинвертором назад.
В заключение стоит отметить, что ваш выбор сабвуфера будет напрямую зависеть от того, чем вы хотите пожертвовать — деньгами, временем или внутренним пространством вашего автомобиля. Можно поступить иначе — обратиться к профессиональным установщикам автоаудиоаппаратуры, и они по вашему заказу сделают не только индивидуальный сабвуфер, но и идеально-гармоничную музыкальную систему в вашем автомобиле. Все опять же зависит от суммы, которую вы готовы потратить…
Типы Сабвуферов
Автомобильный сабвуфер (subwoofer) представляет собой отдельную акустическую систему, предназначенную для воспроизведения низших частот звукового диапазона (обычно 20-120Гц).
Для того, чтобы получить хорошие низкие частоты на обычных акустических системах (без сабвуфера) обычно требуются довольно большие и мощные колонки. К тому же колонки с хорошими «низами» будут стоить довольно дорого. Применение сабвуфера позволит вам разгрузить АС по низким частотам. А поскольку человеческий слух не может распознать направление низкочастотного звука, сабвуфер понадобиться только один и расположить вы его можете практически в любом удобном месте комнаты. Качество звука при этом несколько повысится, поскольку вам не придется перегружать колонки басами большой мощности, и следовательно уменьшится количество искажений. К тому же АС получатся намного меньше в размерах, поскольку высокочастотному динамику (т.н. «пищалке») обьeма вообще не требуется, а среднечастотнику его нужно совсем мало.
Сабвуфер можно использовать и с уже имеющимися у вас колонками, которые, наверняка, не дают вам насладится мощным бассом. Думаю вам уже захотелась его сделать. Тогда, для начала, немного теории… Чтобы добиться качественного звука любой самодельной АС нужно для начала знать немного теории. И сделать некоторый выбор. Я имею в виду тип ящика и головки.
Ниже мы рассмотрим три основных типа ящиков, наиболее часто используемых как в сабвуферах так и в оформлении низкочастотной головки многополосных аккустических систем. Более сложные конструкции трудны в изготовлении и настройке. К тому же они очень критичны к точности расчетов и иногда слишком громоздки для дома.
О ящиках
Здесь мы рассмотрим три основных типа ящиков, используемых в сабвуферах (как впрочем и в других АС). Но для начала немного о предназначении и функции какого бы то ни было ящика. Аккустическая головка излучает звук не только «вперед» но и назад, при этом фронтальная и тыловая звуковые волны противоположны по фазе. В связи с этим, существует термин «аккустическое замыкание» при котором волны с обеих сторон диффузора складываются и(если они противоположны по фазе) гасят друг друга. В этом случае в идеале вы вообще ничего не услышите, на практике же звук будет, но очень далеким от оригинала. Ящик аккустической системы, позволяет это замыкание ликвидировать и придать звуку требуемые характеристики по мощности и частоте.
Существет три типа акустического оформления: А именно — это Закрытый ящик, Фазоинвертор и Бандпасс…Останвимся на них немного подробнее.
Закрытый ящик (ЗЯ) — sealed box
Это наиболее простой в изготовлении тип аккустического оформления АС. Колебания в таком ящике находятся в закрытом обьеме и в конечном итоге гасятся. Но поскольку звуковая волна это энергия, то затухая она превращаются в тепло. И хотя количество этого тепла невелико оно все же оказвает влияние на характеристики аккустической системы. (теплея воздух расширяется и повышает жесткость системы). Для предотвращения этого эффекта ЗЯ заполняют изнутри звукопоглощающим материалом, который, поглощая звук поглощает и тепло. Повышение температуры воздуха становится намного меньше и динамику «кажется» что позади него существенно больший объем чем на самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «аккустического» объема ящика по сравнению с геометрическим на 15-20%.
Cледующий по распространенности тип акустического оформления. ФИ более гуманен по отношению к излучению тыловой стороны диффузора. В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании в упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, от одной до двух октав, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает.
Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним важнейшим достоинством — вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. Это может на первый взгляд показаться парадоксом — как наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора, но тем не менее это — факт жизни. В своем рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны.
Выше частоты настройки тоннель становится все менее и менее «прозрачным» для звуковых колебаний, за счет инерции заключенной внутри него воздушной массы, и громкоговоритель работает как закрытый. Ниже частоты настройки происходит обратное: инерция отннеля постепенно сходит на нет и на самых низких частотах динамик работаеи практически без нагрузки, то есть как будто его вынули из корпуса. Амплитуда колебаний быстро возрастает, а вместе с ней и риск выплевывания диффузора или повреждения звуковой катушки от удара о магнитную систему. В общем, если не предохраняться, поход за новым динамиком становится реальной перспективой.
Средством предохранения от таких неприятностей, помимо осмотрительности в выборе уровня громкости, служит использование фильтров инфранизких частот. Отрезая часть спектра, где все равно никакого полезного сигнала не содержится (ниже 25 — 30 Гц), такие фильтры не дают диффузору идти в разнос с риском для собственной жизни и Вашего бумажника.
Фазоинвертор существенно более капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат уже три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель очень часто делают так, чтобы у уже готового сабвуфера можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.
Третий тип сабвуфера, довольно часто используемый в автоустановках (хотя и реже, чем два предыдущих) — полосовой громкоговоритель. Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой, как и вытекает из названия — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка (single vented). Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у обычного фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симетричная нагрузка».
Из традиционных конструкций полосовой громкоговоритель, в любом варианте — чемпион по эффективности. При этом эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола. Путем выбора соответствующих объемов и частоты настройки передней камеры, можно построить сабвуфер с широкой полосой пропускания, но органиченной отдачей, то есть колокол будет низким и широким, а можно — с узкой полосой и очень высоким к.п.д. в этой полосе. Колокол при этом вытянется в высоту.
Бандпасс — капризная штука в расчете и самая трудоемкая в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика так, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе.
Чем же это компенсируется? Прежде всего, как говорилось — высочайшим к.п.д. Во-вторых — тем, что весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт. Специально для таких установок фирма JLAudio, например, выпускает гибкие пластмассовые рукава-тоннели, которыми она предлагает соединять выход сабвуфера с салоном. Вроде шланга пылесоса, только толще и жестче.
Теперь немного о головках
Прежде чем делать ящик для саба нужно выбрать головку, под которую, собственно, и будут рассчитаны его физические параметры. Для выбора динамика необходимо знать как можно больше его электромеханических параметров.
Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса — помеха. Для ориентира: низкая — это 20 — 25 Гц. Ниже 20 Гц — редкость. Выше 40 Гц — считается высокой, для сабвуфера.
Полная добротность (Qts)
Добротность в данном случае- не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор — источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это — как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе. Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы.
Самая высокая добротность, измеряемая тысячами — у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.
Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием — не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это — снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно-С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это — подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов — целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической.
Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном — центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10 — 15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности.
Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика — это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки — максимальны.
Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически — ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их — батареи тормозных сопротивлений на крыше. Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный — почему нет?- Базовые понятия — низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 — 0,35; высокой — больше 0,5 — 0,6.
Эквивалентный объем (Vas)
Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе «акустического подвеса». Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором веновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик.
То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема. Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем — диаметром диффузора и той же жесткостью.
В результате возможна такая ситуация: предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого — наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.