Топ-10 лучших широкополосных динамиков - характеристики и сравнение широкополосных динамиков

Вентилятор

Если ваша акустическая система для телевизора или компьютера рассчитана на большую мощность воспроизведения, подумайте о дополнительных элементах охлаждения.

Ведь при высокой нагрузке элементы колонок сильно нагреваются, что может вызвать их преждевременный выход из строя. А устанавливать вентилятор нужно таким образом, чтобы он дул изнутри наружу, то есть горячий воздух выводил на улицу (или комнату). Если тепло от магнитолы будет отведено, перегрев деталей системы будет исключен, и ваши колонки прослужат очень длительное время. На данном этапе вопрос, как делается трехполосная акустическая система своими руками, можно считать закрытым.

Что такое широкополосный динамик?

По мере развития прогресса было придумано множество изделий, излучающих звуки самых разных диапазонов, но наиболее популярным стал электродинамический громкоговоритель. Устройство динамика довольно проста и универсальна. На катушку, находящуюся внутри постоянного магнита, подается напряжение звуковой частоты. Колебания, выдаваемые катушкой, передаются на диффузор. Механические колебания, возбуждаемые катушкой, передаются в воздух. Ухо улавливает данные механические колебания и человек слышит звук.

Учитывая, что слушать музыку и прочие передачи, сопровождаемые звуком, хочется всегда и везде, то появляется необходимость в создании универсального звукового излучателя. Специализированные динамики прекрасно работают в узком диапазоне, но это нужно далеко не сем и не всегда. А вот средние частоты востребованы больше всех.

Именно поэтому появилась необходимость в создании популярных широкополосных динамиков, которые наряду со средними частотами воспроизводят и низкие, и высокие. Безусловно, весь диапазон звуков на одном излучателе воспроизвести невозможно, но востребованность таких динамиком обуславливается рядом причин. Прежде всего тем, что конструкция узкоспециализированных излучателей часто бывает довольно громоздкой. Кроме того, цена у таких изделий выше, ведь за качество приходится платить. Не каждому это по карману.

А вот попсу с новостями, а также музыку в автомобиле вполне можно слушать без кроссовера через дешевый широкополосный динамик. Этим и объясняется устойчивая популярность именно широкополосных систем. Бытовая техника, смартфоны, телевизоры, портативные колонки — везде нашли своё применение широкополосные динамики.

Кроме того, универсальные излучатели, рассчитанные на широкий звуковой диапазон, устанавливаются в рупорных системах и трубах Войта.

Лучшие бюджетные широкополосные динамики

JVC CS-V418

Идеально для неприхотливых водителей, планирующих заменить плохо работающие штатные динамики в автомобиле на новые для прослушивания радио и новостных передач. Небольшой корпус подойдет под штатные гнезда, устройство легко устанавливается. Диффузор динамика изготавливается из карбона.

JVC CS-V418

Технические характеристики:

типоразмер — 10 см;
мощность — от 20 до 180 Ватт;
чувствительность — 89 дБ;
в каких частотах воспроизводит музыку — от 70 до 20000 Гц.

Плюсы

цена;
хорошее воспроизведение средних частот;
чистый звук;
наличие защитных решеток.

Минусы

мало низких частот;
мало высоких частот.

Средняя стоимость изделия — 955 рублей.

Широкополосные динамики JVC CS-V418

JVC CS-J410X

Коаксиальные динамики с тканевым подвесом и диффузором, выполненным с применением слюды, обеспечат хорошее приятное звучание популярной музыки в легковых автомобилях. Имеет компактные габариты, легко устанавливается.

JVC CS-J410X

Технические характеристики:

типоразмер — 10 см;
мощность — от 21 до 210 Ватт;
чувствительность — 90 дБ;
в каких частотах воспроизводит музыку — от 45 до 20000 Гц.

Плюсы

небольшой размер;
стильный;
достаточно мощный звук за свою цену.

Минусы

не подойдет для меломанов и любителей тяжелых стилей.

Средняя стоимость изделия — 710 рублей.

Широкополосные динамики JVC CS-J410X

KENWOOD KFC-S1056

Динамики с прочной стальной корзиной динамика и тканевым подвесом обладает хорошими показателями мощности и отличается небольшими габаритами, которые не мешают качественно воспроизводить музыку в большом диапазоне частот. При изготовлении диффузора используется полипропилен.

KENWOOD KFC-S1056

Технические характеристики:

типоразмер — 10 см;
мощность — от 21 до 220 Ватт;
чувствительность — 88 дБ;
в каких частотах воспроизводит музыку — от 50 до 18000 Гц.

Плюсы

компактный;
простой минималистичный дизайн;
мощность.

Минусы

сильно обрезаны низкие частоты.

Средняя стоимость изделия — 760 рублей.

Широкополосные динамики KENWOOD KFC-S1056

Рупорные акустические системы

Пытаясь с помощью широкополосных динамиков «укротить» как можно больший диапазон звуков изготовители сталкиваются с рядом проблем. Все зависит от того какой диапазон звуков необходимо произвести.

Низко чувствительные системы демонстрируют узкий динамический диапазон, особенно при понижении громкости. Выражается это в пропаже высоких и низких составляющих, которые «забиваются» среднечастотным звуком. Отчасти это происходит благодаря строению человеческого уха, наиболее оптимально приспособленного для восприятия именно средних звуков.

Что касается высоких частот, то звук, излучаемый маленькой диафрагмой высокочастотного динамика с небольшой амплитудой, просто теряется на фоне тех же средних частот. Решение данной проблемы находят в применении дополнительных устройств (темброблоки, АЧХ корректоры, тон компенсаторы и прочее), ухудшающих звуковоспроизведение.

Альтернативой выступает принципиально иной способ улучшения воспроизведения звука — улучшение КПД акустических систем с помощью рупоров (горнов). Такая оригинальная конструкция позволяет соотнести давление внешней воздушной среды и звукового давления диафрагмы излучателей. То приводит к минимизации искажений и выравниванию амплитудно-частотных характеристик широкополосных динамиков.

В Советском союзе очень любили создавать рупорные акустические системы на базе широкополосников 4А-28, например: Акустический агрегат с повышенным КПД на низких частотах.

Рис. 1. Широкополосные динамики 4А-28

Недостатки широкополосников

Проблемы широкополосных динамиков известны:

нелинейные амплитудно-частотные характеристики;
провалы в границах частотного раздела
высокий уровень гармоник;
интермодуляционные искажения;
«горб» в области средних частот;
урезание низких частот;

Попытки расширить спектр качественного звучания в сторону низких частот приводит к увеличению площади излучателя.

Закрытая форма акустической системы не позволяет использовать фазоинверторную конструкцию колонок, для расширения низкочастотного диапазона. А применение динамиков с высокой чувствительностью еще больше разбалансирует АЧХ.

Автомобильная широкополосная акустика

Прослушивание музыки в современных автомобилях — это целый спектр особенностей акустических систем. И здесь широкополосные динамики также занимают существенную долю, так как ограниченный объем авто не позволяет развернуться любителям по-настоящему качественного звука, требующего сложных конструкций.

В автомобиле с задачей передачи приемлемого звука вполне справиться широкополосник в диаметр диффузора 8,10 или 12 см. Стоит сразу отметить, что низкие и высокие частоты на таком динамике воспроизводятся без применения кроссовера — специального разделительного фильтра звуковых частот.

При выборе широкополосного динамика для своего автомобиля следует акцентировать внимание на некоторых аспектах. Так, в зависимости от размера салона и свободного объема важен размер динамика, а также общие требования к высоким и низким частотам

Рассеивание звука во всех направлениях (дисперсию) также необходимо учитывать. Так, если рассеивание плохое, то звучание будет глухим, а вот если еще на стадии покупки вы слышите естественный звук, то все в порядке. Для басов нужен дополнительный сабвуфер, который выступает в качестве компенсатора низких частот. Таким компенсатором могут выступить 10-ти дюймовые колонки. Помимо всего прочего, следует прослушать звучание на разных уровнях громкости.

Так как в авто не всегда достаточно места для крупногабаритных колонок, то качество звучания среднеразмерных конструкций можно улучшить с помощью звукового процессора, встроенного в современные магнитолы.

Пластик дешево, но резонирует

Пластик, сюда попадают и композиты, зачастую используется при производстве бюджетных АС, те которые еще китайские. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы.

Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам.

Очень популярен пластик при создании носимых акустических систем, которые работают через Bluetooth, типа JBL. При этом производителям удалось решить проблему резонирования.

Беспроводная колонка Philips SB500A

Еще несколько лет назад в производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользовался.

Но на текущий момент востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

Широкополосная акустика и ее развитие в иерархической последовательности

Известно, что самая обычная акустическая система или АС рассчитана на так называемый «звуковой» фон. К примеру, если водитель, в основном, слушает только радио, то для чего ему лишние траты? Простые широкополосные излучатели, диапазон воспроизведения частот которых не подарит слушателю ни глубоких басов, ни завораживающих высоких частот будут в этом случае тем, что надо.

Коаксиальная акустика

Итак:

Чтобы усладить слух уже более тонкими и сложными музыкальными композициями, простой широкополосной акустики без дополнений будет явно недостаточно. Тут уже речь пойдет, как минимум, о коаксиальной акустике. Она в нашей своеобразной иерархической лестнице занимает более высокую ступень и стоит подороже. Несколько динамиков этой системы работают уже в различных частотах. Применяются в этой АС уже сложные кроссоверы (такие специальные фильтры частот) и многое другое.

Коаксиальная акустика

Компонентная акустика

Следующую, более высокую ступень занимает компонентная акустика, которая наиболее распространена в среде ярых меломанов. И здесь диапазон воспроизводимых такими динамиками частот разбит на несколько частей. Применяются опять же кроссоверы, но динамики выполнены не в единой схеме, как в случае с коаксиальной АС, а по отдельности. Компоненты этой АС никоим образом не мешают друг другу.

Компонентная акустика

Автомобильные модификации

Колонки для автомобилей выпускаются на два или три динамика. Для самостоятельной сборки модели понадобятся листы фанеры. В некоторых случаях используется шпон, покрытый лаком. Чтобы зафиксировать динамик, необходимо сделать отверстие на панели. Следующим шагом устанавливается фазоинвертор. Некоторые модификации изготавливаются с низкочастотными сердечниками. Если рассматривать колонки (самодельные) небольшой мощности, то фазоинвертор разрешается устанавливать без усилителя.

В данном случае для регулировки звуком используется многоканальный кроссовер. Некоторые специалисты клеммники устанавливают за фазоинвертором. Если рассматривать колонки с мощность более 50 Вт, то микросхемы применяются на два усилителя. Диффузор стандартно устанавливается импульсного типа

Перед скреплением корпуса важно позаботиться о виброизоляционном слое. Для клеммника на пластине нужно сделать отдельное отверстие. Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить

Провода для колонок подойдут двухжильного типа

Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить. Провода для колонок подойдут двухжильного типа.

Проектирование акустики

Изначально выбираем количество колонок, тип, местоположение. Очевидно, изготавливать в большем числе, нежели имеет каналов домашний кинотеатр, неразумный тактический ход. Кассетному магнитофону хватит двух колонок. К домашнему кинотеатру выйдет уже не менее шести корпусов (динамиков будет больше). Согласно потребностям аксессуары встраиваются в мебель, качество воспроизведения низких частот хромает. Теперь вопрос выбора динамиков: в издании авторства Найденко, Карпова приведена номенклатура:

Трехполосная акустическая система

Низкие частоты – головка CA21RE (H397) посадкой на 8 дюймов.
Средний диапазон – головка MP14RCY/P (H522) на 5 дюймов.
Верхние частоты – головка 27TDC (H1149) на 27 мм.

Приводили базовые принципы конструирования акустических систем, предлагали электрическую схему фильтра, рассекающего поток на две части (выше дан перечень трех поддиапазонов), приводили название покупных динамиков, решающих задачу создания двух колонок стерео. Избегаем повторяться, читатели могут взять труд полистать раздел, найти конкретные названия.

Следующим вопросом будет фильтр. Полагаем, фирма National Semiconductor не обидится, если отскриним чертеж усилителя перевода Ридико. Рисунок показывает активный фильтр с питанием +15, -15 вольт, 5 однотипных микросхем (операционных усилителей), граничная частота поддиапазонов вычисляется формулой, приведенной на изображении (дублируем текстом):

f = 1 / 2П RC;

П – число Пи, известное школьникам (3,14); R, C – номиналы резистора, емкости. На рисунке R = 24 кОм, С – замалчивается.

Активный фильтр, питаемый электрическим током

Учитывая возможности выбранных динамиков, читатель сможет подобрать параметр. Берутся характеристики полосы воспроизведения колонки, находится стык перекрытия между ними, туда выносится граничная частота. Благодаря формуле, вычисляем величину емкости. Номинал сопротивления избегайте трогать, причина: может (спорный факт) задавать рабочую точку усилителя, коэффициент передачи. На частотной характеристике, приведенной в переводе, которую опускаем, граница составляет 1 кГц. Давайте посчитаем емкость указанного случая:

С = 1 / 2П Rf = 1 / 2 х 3,14 х 24000 х 1000 = 6,6 пФ.

Не ахти какая большая емкость, выбирается из условия максимально допустимого напряжения. В схеме с источниками +15 и -15 В вряд ли стоит номинал, превышающий суммарный уровень (30 вольт), возьмите пробивное напряжение (справочник поможет) не менее 50 вольт. Не пытайтесь поставить электролитические конденсаторы постоянного тока, схема обретает шансы взлететь на воздух. Отсутствует смысл разыскивать исходную схему чипа LM833 по причине Сизифова труда. Некоторые читатели найдут замену микросхеме, отличающуюся… надеемся на понимание.

Насчет сравнительно небольшой емкости конденсаторов (рознично и суммарной) описание фильтра говорит: благодаря низкому импедансу головок без активных компонентов номиналы пришлось бы увеличить. Закономерно вызывая появление искажений, обусловленных наличием электролитических конденсаторов, катушек с ферромагнитным сердечником. Не стесняйтесь двигать границу деления диапазонов, общая пропускная способность остается прежней.

Пассивные фильтры акустической системы

Пассивные фильтры соберет своими руками каждый обученный пайке, курс школьной физики. В крайнем случае заручитесь помощью Гоноровского, лучше некуда расписаны тонкости прохождения сигналов через радиоэлектронные линии, обладающие нелинейными свойствами. Приведенный материал заинтересовал авторов фильтрами низкой и высокой частоты. Желающие поделить сигнал на три части должны зачитываться трудами, раскрывающими базис полосовых фильтров. Максимально допустимое (или пробивное) напряжение выйдет мизерным, номинал станет значительным. Под стать упомянутым электролитическим конденсаторам емкости номиналом десятки микрофарад (три порядка выше используемых активным фильтром).

Новичков тревожит вопрос получения напряжения +15, -15 В питания акустических систем. Намотайте трансформатор (пример приводился, программа ПК Trans50Hz), снабдите двухполупериодным выпрямителем (диодный мост), профильтруйте, наслаждайтесь. Наконец, активный или пассивный фильтр прикупите. Называется указанная вещица кроссовером, внимательно подбирайте динамики, диапазоны точнее соотносите с параметрами фильтра.

Проектирование акустики

Трехполосная акустическая система

Низкие частоты – головка CA21RE (H397) посадкой на 8 дюймов.
Средний диапазон – головка MP14RCY/P (H522) на 5 дюймов.
Верхние частоты – головка 27TDC (H1149) на 27 мм.

f = 1 / 2П RC;

Активный фильтр, питаемый электрическим током

С = 1 / 2П Rf = 1 / 2 х 3,14 х 24000 х 1000 = 6,6 пФ.

Пассивные фильтры акустической системы

Рупорные акустические системы

Рис. 1. Широкополосные динамики 4А-28

Колонка или АС?

Звуковая колонка (КЗ, колонка звуковая) это один из видов акустического оформления электродинамических головок громкоговорителей (ГГ, динамиков), предназначенный для технико-информационного озвучивания больших общественных помещений. Вообще же акустическая система (АС) состоит из первичного излучателя звука (ИЗ) и его акустического оформления, обеспечивающего требуемое качество звучания. Домашние АС по большей части с виду похожи на звуковые колонки, поэтому их так и прозвали. Электроакустические системы (ЭАС) имеют в своем составе также электрическую часть: провода, клеммы, разделительные фильтры, встроенные усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ, в активных АС), вычислительные устройства (в АС с цифровой расфильтровкой каналов) и др. Акустическое оформление бытовых АС размещается как правило в корпусе, отчего они и выглядят более-менее вытянутыми вверх колоннами.

Доработка АС

Доработка акустических систем – это процесс улучшения характеристик уже имеющихся колонок с целью получить более качественный звук. При этом подвергать доработке имеет смысл только ту АС, у которой есть хотя бы небольшой потенциал, то есть — технику средней ценовой категории.

Важно! Дешевые колонки доработке не подлежат, а дорогую акустику улучшать бесполезно, поскольку замена или модернизация одного компонента повлечет за собой изменение других, в результате стоимость усовершенствованной АС будет приблизительно равна новым колонкам.

Улучшение электрической цепи

Данный процесс выполняется просто: имеющиеся элементы меняются на более качественные. Злектролитические конденсаторы можно заменить пленочными, металлобумажными или металлопленочными. Если катушка сделана из тонкой проволоки, намотанной на металлический сердечник, допускается вместо нее использовать другую, имеющую вид медного толстого провода сечением около 1 мм2 и без сердечника. Можно провода, соединяющие динамики и усилитель, заменить специальным акустическим кабелем или толстой проводкой из меди.

Улучшение корпуса

Для систем типа 2.1 или 5.1 с маленькими колонками есть смысл модернизировать только корпус низкочастотного сабвуфера — необходимо улучшить жесткость, чтобы качество звука не ухудшалось от дребезжания и вибрации. Между верхней и нижней гранями достаточно одной распорки, а между боковыми сторонами, если внутренний объем акустики более десяти литров, – нужно как минимум две распорки. Проще всего просверлить противоположные стенки и стянуть их болтами. Другое решение – установить внутри деревянные бруски, закрепив их на клей или шурупы.

Далее необходимо провести тщательную герметизацию. Из корпуса удаляют все, что там находится, и скрупулезно обрабатывают полость внутри герметиком, например, битумной мастикой. После высыхания процедуру следует повторить. По окончании такой доработки нужно герметиком либо замазкой закрыть места на стыках динамиков, а также задней панели с корпусом.

Важно! Запрещается при герметизации внутренней поверхности колонок использовать материалы, которые после затвердевания становятся жесткими и ломкими. Все операции нужно проводить на открытом воздухе из-за специфического запаха.

Увеличение объема колонок

Если во время работы колонок слышен гул, можно частично увеличить их внутренний объем. Для этого нужно распушить вату и уложить внутрь, предварительно взвесив тот синтепон, который там был. В одном литре корпуса должно содержаться 25 грамм материала. Если его мало, можно добавить распушенную вату до нужного количества. Можно и больше, но только если гул не прекратится. В результате этой процедуры низкие частоты станут слышны чуть меньше, но и гул пропадет.

Другое решение – оклеить стенки изнутри ватином или войлоком. Не допускается использовать большое количество клея, иначе материал будет плотным и неэффективным. Толщина такого уплотнения не должна превышать 15 мм.

Более глубокая доработка занимает большое количество времени, требует финансовых вложений и определенных навыков. Кроме того, потребуется проводить звуковые тесты и т.д. В Интернете можно найти множество видео на эту тему или бесплатно скачать книги и статьи в формате PDF для ознакомления.

Видео

Читайте наши статьи, узнавайте новое, слушайте качественную музыку с отличным басом!

Как известно, все акустические системы (АС) можно разделить на 3 группы: 1). Активные многополосные (от 2-х и более полос)/активная фильтрация. В таких АС раздел полос осуществляется до УМ, далее каждый усилитель усиливает только «свою» полосоу частот и нагружается на одну/группу однотипных головок. По многим моментам такой вариант исполнения дает наиболее качественное звучание, однако на практике его реализация дорога (требуется число УМ по числу полос), требует индивидуальной настройки и – в случае активной акустики, у которой УМ находится внутри, сложна для модернизации. 2). Пассивные многополосные АС. Пожалуй сегодня это самый распостраненный тип АС. В большинстве это 2-х и 3-х полосные системы, подключаются они на выход усилителя мощности, а заботу по разделу головок берет на себя встроенный в АС пассивный фильтр. Основная беда многополосной акустики, на мой взгляд – это наличие у нее этого самого фильтра. Пассивный кроссовер, кроме выполнения своей непосредственной задачи (выделения каждой головке своего диапазона) больше ничего хорошего в звук не добавляет. Портится ФЧХ, импульсная характеристика системы, вносятся серьезные искажения, и т.д. Причем, несмотря на наличие разнообразных вариантов построения фильтров, любой из этих вариантов является по сути компромиссом, улучшая одно – но ухудшая другое (классический пример – цепь Цобеля). Итогом звучания такой АС является либо приплюснутый зачищенный звук, либо неинтересный, занудный, либо – сочетание одного и другого. Однако из-за удобства, простоты эксплуатации и доступности, а так же фактически отсутствия альтернативы, именно этот вид АС, как я отметил, на сегодняшний день имеет наибольшее распостранение. 3). Широкополосная АС. Самая старая конструкция, в которой отсутствет разделение на полосы, а излучателем является широкополосная головка, призваная передать весь частотный диапазон. Широкополосная АС обладает своими плюсами и минусами в сравнении с многополосными системами. К минусам относятся неравномерность АЧХ (в т.ч как правило – неприятный выброс на участке2-3 КГц, слабый низ и «заваленые» ВЧ), большая направленность на средних/высоких частотах и модуляция средних/высоких частот низкими за счет колебаний диффузора. Тем не менее, несмотря на свои явные и заметные недостатки, конструкция с одной головкой находит приличное число своих поклонников. К её плюсам относятся отсутствие фазовых искажений, наиболее близкая конструкция к точечному источнику и отсутствие элементных искажений (т.к отсутствует сам фильтр). Кроме того, конструкция широкополосной АС проще, т.к не требуется настраивать кроссовер (активный или пассивный). Есть и магическая сторона – сторонники заявляют о некой «музыкальности», «воздушности» и «вовлеченности» звучания такой АС.

Рейтинг

На основе отзывов потребителей и статистики объемов продаж был составлен рейтинг лучших вариантов комплектной акустики для автомобиля. В него вошли устройства, предлагающие оптимальный баланс цены и качества. Они обеспечивают хороший звук и предлагают удобные варианты установки.

качество сборки, материалов
хорошо звучат от штатной магнитолы
достаточная выходная мощность
в некоторые авто динамики устанавливаются в штатные места

насыщенные средние частоты
нет проводов в комплекте
резкий, рубленый звук высоких частот

За свои деньги комплект играет очень хорошо. Пользователи особо отмечают универсальность. JBL CS760C создает аутентичную звуковую картину при прослушивании любых жанров музыки. Рекомендуется подключение к усилителю.

живое звучание
ровный тембральный баланс
нет перегрузки на басовых композициях
устанавливается в штатные места

нужны дополнительные работы по шумоизоляции кузова (вибрации)
долго прогреваются

Данный комплект, рассчитанный на 100 Вт номинальной мощности, отлично играет даже при подключении к штатной магнитоле. Особых недостатков, кроме длительного периода «прогрева», пользователями не отмечается. Главное преимущество: возможность установки динамиков в штатные места кузова.

отличный звук
ровный насыщенный бас
нет перегруженности отдельных частот

требуется доработка твиттеров-пищалок
кроссоверы без аттенюатора
требуется надежная установка, проклейка шумоизолятора

Данная компонентная акустика воспроизводит очень широкий диапазон частот. Ее мощности достаточно для любого авто — некоторые пользователи отмечают дрожание зеркала заднего вида. Особо стоит отметить, что система требует тонкой настройки, как поворотом динамиков, так и доработкой твиттеров. Рекомендуется подключение к усилителю.