что такое рупорный твиттер
Твитеры, ВЧ-динамики, пищалки — зачем они и как отличить хорошие от плохих
Большинство современных колонок (в т.ч. и модели потребительского уровня) комплектуются целым набором динамиков (они же — излучатели или драйверы) с тем расчетом, чтобы они в комплексе максимально полно охватывали весь диапазон частот, которые способен улавливать обычный человек…
…то есть, весь спектр частот в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц. И это как минимум.
Поэтому, хотя звук на экстремальных частотах (т.е. вне «стандартных» 20-20000 Гц) большинство людей просто не в состоянии расслышать, ведущие компании-производители аудиооборудования продолжают разрабатывать и выпускать акустические системы, которые звук воспроизводят в более широком диапазоне.
При этом хорошие колонки от, скажем так, всех прочих отличаются как раз тем, что у них за качество воспроизведения звука на определенных частотах отвечают отдельные выскококачественные и специальным образом настроенные излучатели. И из них особенное значение имеют так называемые твитеры.
Зачем нужны твитеры в колонках и чем отличаются хорошие твитеры от плохих?
Твитер, он же — ВЧ-динамик — это акустическое устройство, разработанное для воспроизведения звука в диапазоне высоких частот. В настоящее время, такими динамиками комплектуются все аудиосистемы среднего и высокого уровня. Кроме того, купить ВЧ динамики с определенными характеристиками можно отдельно.
Для качественного звучания всей аудиосистемы крайне важно, чтобы все твитеры работали слаженно и с адекватной эффективностью. И, собственно, главная задача разработчика такой системы и звукорежиссеров, которые занимаются её настройкой, состоит в том, чтобы выровнять работу всех динамиков и сделать её АЧХ «не слишком волнистой». Следовательно, если твитеры недостаточно мощные или работают тихо, то верхние частоты просто «потеряются», и звучание системы станет, что называется, слишком тусклым.
Поэтому в высококлассных системах ВЧ-динамики, как правило, оснащаются дополнительными фильтрами верхних частот, которые предохраняют от «прожига».
Какие бывают твитеры
В настоящее время выпускаются ВЧ-динамики нескольких типов и применяются они в различных конфигурациях:
Что касается конфигурации твитеров в различных системах, то главное, что рекомендуются — это избегать их применения в системах, у которых не предусмотрены динамики, охватывающие диапазон средних частот. Во избежание возникновения эффекта «провала».
Также на этапе выбора комплекта ВЧ-динамиков в обязательном порядке необходимо учитывать, в каких условиях они должны будут работать. Проще говоря, в помещении или на улице. Для колонок, которые планируется ставить только в помещениях оптимально подойдут купольные твитеры.
«Хорошие и недорогие» колонки без ВЧ-динамиков?
Разумеется, сегодня подавляющее большинство любителей качественного звука не занимаются конструированием и сборкой колонок, а покупают комплекты колонок, которые производятся серийно. Так проще, дешевле и быстрее.
Но, к сожалению, частенько неопытный владелец новых колонок даже не проверяет, если в них твитеры и как они работают. А многие недобросовестные производители и продавцы этим пользуются, предлагая покупателям дешевые модели с имитацией ВЧ-динамиков. Это когда колонка оснащена стандартной парой полнофункциональных низко- и среднечастотных динамиков, а вместо твитера в верхней части — лишь пластиковый муляж.
Как проверить, установлен ли в колонке настоящий и, самое главное, работающий твитер. Да очень просто. На этапе прослушивания устройства (лучше еще в магазине), включаем любой трек, ставим звук на чуть выше среднего и просто слегка прикрываем то место колонки, где должен быть ВЧ-динамик, рукой. Если характер звука сразу же изменился (он стал более «басовым» и приглушенным), значит, твитер есть и он действительно функционирует. А вот насколько качественно — это уже другая история. И об этом мы тоже как-нибудь еще расскажем.
Как установить (подключить) рупор к машинной магнитоле своими руками и что такое твитеры в акустике
Аудиоаппаратура современности воспроизводит весь необходимый диапазон частот. Этот фактор достаточен, чтобы слушать музыку, но эффекта присутствия слушателя на концерте нет. Приобретение рупора в машину исправит упущенное и предоставит качественный звук. Рупорная акустика устроена просто — динамик небольшого размера подключается к рупору, что существенно увеличивает громкость звука. Но нужно обратить на ряд факторов особое внимание — правильный выбор твитера из подходящего материала, особенности установки и подключение устройств.
Что такое твитеры и зачем они нужны
Рупорный твиттер — это небольшого размера динамик, способный воспроизводить звук высокой частоты. Приспособление, позволяющее существенно модифицировать звучание музыки, создавая эффект присутствия слушателя в зале. Нужны в машине для создания высокого качества звука. Отдельно покупать чаще смысла не имеет, так как работает только вместе с простыми колонками в среднем диапазоне звучания.
Какие лучше выбрать
Шелковые твитеры, как считалось ранее, обеспечивали наиболее лучший результат звучания. Но производимая продукция ряда брендов на практике доказала, что качества можно добиться и без применения шелка. В первую очередь играет роль чувствительность сабвуфера, дающее хорошее качество звука.
Шелк — мягкая ткань и звука удара по тарелкам не передает в достаточной мере. Кроме мягкости, материал обладает еще и вязкостью, из-за чего возникает большое внутреннее трение. Послезвуковые ощущения сильно теряются от этого и сложно разобрать, как в музыкальной композиции ударяют по тарелкам из разных металлов. Худший вариант — музыка по своему звучанию напоминает больше шипение, в лучшем случае — нет послезвуковых эффектов удара по барабанам или тарелке.
Для повышения качества звука шелк пропитывают специальным составом. Есть и преимущества — шелк хорошо переносит сырость, температурные изменения и справляется с большими нагрузками.
Также выбор зависит от типа музыки, которую слушает водитель — мягкая и плавная музыка не потеряет качества, более агрессивный металл или рок будет звучать хуже.
Выбор магнитолы для автомобиля нужно производить согласно следующим параметрам: в нем должны быть несколько выходов для подключения фронтальных, тыловых и дополнительных каналов и саба. Это позволит создать эффект живого присутствия при прослушивании музыки. Особенно нужно обратить внимание на показатель выходной мощности — он должен быть не менее 50W.
Как и где установить
Производители рекомендуют устанавливать прибор как можно выше, ближе к ушам слушателя. Но часто этот вариант неудобен и установка твитеров реализуется исходя из обстоятельств.
Чаще акустику прикрепляют к уголкам зеркал — это гармонично вписывается в интерьер автомобиля и не вызывает неудобства из-за расположения.
Также твитеры устанавливают на приборную панель — способ можно реализовать своими руками с применением двустороннего скотча.
Существуют подиумы под твитеры — выбирают либо штатный, который поставляется вместе с пищалкой, либо изготавливают самостоятельно.
Устанавливаются твитеры 2 способами: они направляются на слушателя или производят диагональную установку. Это когда устройство справа направляется в сторону левого сиденья, а левый твитер — в сторону правого.
Реализация зависит от индивидуальных предпочтений, дизайна салона автомобиля и массы других вариантов — можно попробовать установить по-разному и протестировать оба варианта. Лучше подиум для твитеров изготавливать самому — результат получается качественнее.
Как подключить
Пищалка воспроизводит звук от 3000 до 20 000 герц частотой и один из главных элементов стереосистемы. Магнитола имеет больший спектр частот от 5 до 25 000 герц. Пищалка при подаче низкочастотного сигнала, на которое она не рассчитана, может перестать функционировать корректно или сломаться окончательно.
Для повышения долговечности и надежности работы пищалки убирают низкочастотные звуки и модифицируют таким образом, чтобы на нее доставлялся только нужный диапазон звуковых частот.
Самый простой вариант реализации идеи — установка через конденсатор. Он пропускает низкочастотные сигналы менее 2000 Гц и является своеобразным фильтром, но с ограниченными возможностями. Конденсатор в акустической системе чаще уже имеется и приобретать его не нужно.
Исключения составляют те случаи, когда автовладелец купил бывшую в использовании магнитолу без конденсатора. Выглядит конденсатор как небольшая коробочка, на которую идет подача сигнала, либо он смонтирован на проводе или встроен в сам твитер. Диапазон частот зависит от вида конденсатора и при покупке необходимо удостовериться, что приобретаете нужный.
Главное — правильно подключить твитер прямо к динамику, расположенному в двери. Сторону положительного заряда твитера подсоединить к плюсу динамика через конденсатор, а минус — к минусу. Подключение рупоров производится аналогичным образом. Другой вариант — использовать кроссоверы для твитеров.
Рупорные твиттеры и качество звука
Широко распространено мнение что качественный звук — это ровная АЧХ и мягкий приятный на слух звук. А так как рупорные твиттеры не дают ни того, ни другого, то считается что их звук не обладает высоким качеством. Качественный звук обычно ассоциируется с купольными (шелковыми) твиттерами.
Продвинутые аудиофилы знают что кроме АЧХ есть ещё ФЧХ, от которой зависит разборчивость звука. АЧХ+ФЧХ определяют импульсную и переходную характеристику, т.е., передачу фронтов сигнала. Отдельно АЧХ и ФЧХ могут выглядеть не идеально, но при этом в совокупности будут обеспечивать отличную передачу фронтов. На слух такой звук будет восприниматься более детальным чем звук системы с более ровной АЧХ, но плохой передачей фронтов сигнала.
Так вот рупор обеспечивает наилучшую передачу фронтов сигналов среди всех типов излучаетелей, включая экзотические.
Совершенно случайно я нашёл способ как воочию убедится что разница в передаче фронтов между рупорными и купольными твиттерами колоссальна.
Завалялись у меня тесты на интермодуляционные искажения для разных частот. Тесты представляют собой записи двух сигналов, наложенных друг на друга — один постоянной частоты, например, 15 кГц, другой равномерно нарастающей частоты, например, от 14 до 16 кГц.
Если есть интермодуляционные искажения, а они есть, то наряду со смесью основных сигналов будет слышна разностная частота, которая изменяется от 1 кГц в начале записи (15 кГц — 14 кГц = 1 кГц) до нуля Гц в середине записи и опять до 1 кГц в конце записи (16 кГц — 15 кГц = 1 кГц). Будет что-то вроде …-ю-ю-ю-у-у-о-о-у-у-ю-ю-ю-…
Т.е., в первой половине записи на фоне основного сигнала будет слышно завывание с убывающей частотой, во второй половине сигнала аналогичное завывание, но с нарастающей частотой. Чем больше интермодуляционные искажения, тем громче завывание.
Но для нас тестовая запись интересна тем, что смесь близких частот дает биения. В начале и конце записи биения быстрые, в середине записи они медленные и на слух воспринимаются как отдельные импульсы.
Звук с биениями на слух воспринимаются так же как созвучия в музыке — звук дрожащий, урчащий, сверлящий в зависимости от частоты. На высоких частотах быстрые биения дают сверлящий звук, ассоциирующийся со звуком бормашины.
Из первой картинки видно, что частота сигнала практически постоянная, происходят только биения амплитуды. В этом также можно убедиться с помощью спектрального анализа.
Это означает что если излучатель обладает большой инерцией, то он будет излучать звук той же частоты, но более равномерной амплитуды, чем амплитуда подаваемого сигнала. Чем более точный (безынерционный) излучатель звука, тем лучше будут передаваться биения амлитуды, тем более сверлящим должен быть звук.
Каково же было мое удивление когда оказалось что в наушники айфона и динамики ноутбука биения в начале и конце записи абсолютно не слышны, как будто звучит обычный сигнал 15 кГц (интермодуляционные искажения при этом слышны хорошо). Только ближе к середине записи биения становится слышно, и то не четко. Даже когда частота биений падает настолько, что они превращаются в отдельные импульсы, их четкость оставляет желать лучшего.
Подключил мониторы Yamaha HS80M — ситуация улучшилась, биения стали слышны отчётливее, импульсы в середине записи стали чётче, интермодуляционные искажения почти отсутствуют. Но все равно биения были более-менее слышны только в районе середины записи, высокочастотного сверлящего звука, похожего на звук бормашины в начале и конце записи не было, ну или звук был слегка сверлящим, если прислушаться.
И вот настала очередь рупоров Ural Armada в машине. С первых секунд записи появился высокочастотный сверлящий звук, импульсы в середине записи предельно четкие. Это полный разгром — даже купольные твиттеры мониторов Yamaha HS80M не идут ни в какое сравнение с дешевыми рупорами по разборчивости звука. Интермодуояционные искажения, кстати, небольшие.
Есть все основания полагать что непревзойденная реалистичность звука рупоров в сравнении с купольными твиттерами связана с четкой передачей фронтов сигналов и биений. В самом деле, если купольные твиттеры не могут качественно передавать высокочастотные биения, разве смогут они передать звук той же бормашины так, чтобы слушатель поверил в его реалистичность?
Очень хорошая аналогия с замыленностью изображения — подобно тому как на мире величина перепада яркости светлых и темных полос определяет замыленность изображения (MTF), величина перепада амплитуды биений излучаемого тестового сигнала определяет замыленность звука. У купольных твиттеров звук очень замыленный в сравнении с рупорами. Подобно тому как замыленное изображение кажется мягким, замыленный звук слышится мягким.
Однако, резкий сверлящий звук рупоров не нравится аудиофилам, полагающим что мягкий звук купольных твиттеров и есть эталон качества, а не следствие плохой передачи фронтов и биений.
P.S.
Постараюсь в ближайшее время закинуть тестовую запись куда-нибудь и оставлю ссылку для скачивания. При желании каждый может создать такую запись, например, с помощью программы Sound Forge.
Пока что сделал видео (Ютуб сильно порезал качество звука — биения звучат не так как должны, хотя сверлящий оттенок сохранился, 15 кГц вообще не слышно):
Если воспроизводить в рупорные твиттеры, то звук, похожий на звук бормашины, будет четко слышен и на 15 кГц.
Рупорная акустика и ее обзор
Рупорная акустика всегда была дороже обычной. И не удивительно, что самыми горячими поклонниками такой акустики являются те пользователи, которые когда-то владели традиционными колонками.
Ничего удивительного в этом нет. Искушенный слушатель всегда оценит общую гармонию, целостность восприятия и естественность звучания.
Акустика рупорная самому пользователю нравится в виду своей музыкальности и умения захватывать слушателя.
Что это такое
Акустические системы рупорные
Современная аудиоаппаратура способна воспроизводить весь диапазон требуемых частот. Этого бывает достаточно для передачи музыкальных композиций, но совершенно недостаточно для создания ощущения присутствия слушателя.
Как скажет вам любой меломан, есть что-то такое, которое отвечает за передачу не просто музыки, мелодии, но и за передачу эмоций исполнителя. Рупорная акустика как раз отлично с этим делом справляется.
Рупорная акустика устроена не так, как обычная. Динамик(см.Как выбрать динамики своими силами) в ней не совсем больших размеров и присоединяется он к рупору, увеличивающему громкость его звучания.
Это можно сравнить с тем случаем, когда человек, чтобы докричаться до собеседника на большом расстоянии, складывает руки рупором.
Рупорные акустические системы
Примечание. Если вы задумались о приобретении рупорной акустики в свой автомобиль, спешим предупредить: разница между хорошими и плохими рупорными динамиками очень существенная, чем это наблюдается в традиционных вариантах.
Дешевая рупорная акустика, изготовленная недобросовестным производителем, никак не может выступать в роли сравнения. Именно такие дешевые варианты и породили слухи о том, что якобы рупорная акустика хороша, но звук в них окрашивается.
Что касается качественных рупорных динамиков, то стоят они всегда дорого. В них всегда задействованы магниты Alnico и диафрагмы из экзотических металлов.
Собирается рупорная акустика всегда согласно строгим допускам и размерам. Одним словом, такая технология производства не может подразумевать никаких компромиссов и снижения затрат.
1000 евровый супертвиттер TAD
Приведем примеры. Двухдюймовый компрессионный драйвер TAD, используемый во всех моделях рупорной акустики Цезаро, стоит около 1 тысячи евро. В то же время, самый дорогой твиттер на сегодняшний день, это Скан Спик с бериллиевой диафрагмой и стоит он всего-то около 600 долларов.
Акустическая система свёрнутый рупор
Рупорная акустика для авто – это всегда уникальные изделия, выпущенные сериями. Имена некоторых золотыми буквами вписаны в историю автозвука.
Например, это японская рупорная акустика Максоник, выпускающаяся с 1932 года. Сегодня Максоник представляет всегда высокотехнологичные изделия.
При создании всегда применяются дорогие технологии с использованием магнитных систем в излучателях.
История
Примечание. Именно тогда инженер основывает компанию по производству рупорной акустики, которая и по сей день является мировым лидер ом. Компанию назвали Клипш, а динамики такого типа «клипшами».
Рупорная акустика Клипш
Магическое звучание рупорных систем
Примечание. Именно по этой причине рупорная акустика используется в большинстве своем для воспроизведения СЧ и ВЧ, но если подобрать себе колонки побольше, то и НЧ будут воспроизводится на самом высоком уровне.
Примечание. Интересно, что в последнее время довольно часто встречаются динамики, где только излучатели ВЧ выполнены в виде рупора. К примеру, те же АС серии Клипш Референц выполнены по данному образцу.
Самодельная рупорная акустика
В последнее время среди производителей рупорной акустики хотелось бы выделить отдельно итальянскую компанию Зингали. Инженеры этой фирмы создали оригинальный рупорный излучатель, который одновременно воспроизводит СЧ и ВЧ, а при этом еще и красиво выглядит.
Рупорная акустика в авто
Не стоит говорить, что все автомобильные традиционные АС не позволяют добиться высокого качества звучания. Дело не в чем-нибудь, а в тесном салоне.
Вот рупорные акустические системы дадут шанс значительно возвеличить звук, создать эффект присутствия (как будто сидишь в студии или на концерте). Объяснить все можно просто: рупор увеличивает расстояние, на которое распространяются звуковые волны, одновременно увеличивая плотность звука и придавая характерную мелодичность.
Технические решения размещения такой акустики в автомобиль могут быть разными:
Преимущества и недостатки рупорной акустики
Музыкальные композиции звучат намного детализировано и прозрачно | Корпуса под такие излучатели должны быть сделаны в очень сложной конструкции. Если подразумевается самодельное изготовление, то надо знать законы физики, геометрии и материаловедения |
Более артикулировано воспроизводятся диалоги | Полнодиапазонная система, каковой является рупорная акустика достаточно громоздка и требует много места |
Налицо передача эмоций исполнителя и «живость» музыки | |
Звук более ударный и динамичный |
На этом закончим наш обзор рупорных акустических систем. В последнее время их стали все чаще устанавливать в автомобили своими руками, с использованием пошаговых инструкций, полезных видео обзоров, чертежей и фото – материалов.
Цена на хорошую рупорную акустику очень высока, но ярых меломанов это не остановит.
Компрессия без компрессии – магия рупорного твитера
В описании акустики Klipsch (а также других колонок, в которых твитеры работают совместно с рупорами или звуководами) вы можете прочитать словосочетание «компрессионный ВЧ-динамик». Давайте разберемся, что это за режим работы твитера, зачем он был придуман и что он дает нам с точки зрения качества звука.
Фазовая заглушка перед куполом твитера, переводящая его в компрессионный режим работы
Компрессионный ВЧ-динамик по своей конструкции представляет собой традиционный твитер, оснащенный куполом и электромагнитной системой. Его основное отличие от других твитеров состоит в том, что перед куполом компрессионного твитера находится так называемая фазовая заглушка. В результате площадь купола ВЧ динамика становится больше, чем площадь свободного пространства перед ним, через которое проходят создаваемые твитером воздушные акустические волны. Следовательно, образуется сжатие (компрессия) воздушной волны, пропорциональное отношению этих двух площадей. Именно в этом месте, за фазовой заглушкой, находится горловина рупора, его самая узкая часть.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Таким образом, можно сказать, что твитер под давлением закачивает акустические звуковые волны в рупор, которые затем распространяются в нем. Так как рупор имеет расширяющуюся форму, его выход (раскрыв) обладает во много раз большей площадью, чем горловина. В результате маленький и легкий купол твитера звучит так же громко, как динамик с площадью диффузора, приблизительно равной площади раскрыва рупора. Другими словами, мы получаем воспроизведение высоких частот, на которое способен именно твитер с его маленьким и легким куполом, и высокую громкость звука без искажений, которую может обеспечить динамик с большим диффузором. Надо отметить, что форма рупора, а также материал, из которого он изготовлен, имеют критически важное значение для получения не только громкого, но и качественного звука. Конструкции рупоров, на разработку и совершенствование которых уходят долгие годы, патентуются компаниями-изготовителями. Одним из наиболее удачных рупоров для Hi-Fi акустики является Tractrix, разработанный компанией Klipsch.
Твитер в рупоре Tractrix нового поколения в акустике Klipsch Reference Premiere
Обычный купольный твитер имеет чувствительность около 90 дБ, а номинальная подводимая мощность для такого динамика, работающего в составе колонки, составляет около 100 Вт. Компрессионный твитер в рупоре, с таким же диаметром купола, будет иметь схожие электрические параметры. Но его чувствительность благодаря рупору составит около 108 дБ. Хотя компрессионный твитер также рассчитан на подводимую мощность в 100 Вт, фактически же она будет приложена к «динамику» гораздо больших размеров – в соответствии с площадью раскрыва рупора. В результате, такая же громкость звука, которую даст рупорный твитер на мощности в 100 Вт, обычный сможет обеспечить при подведении 1 кВт – совершенно нереальный показатель для домашней акустики.
Обратимся к THX
Чтобы более наглядно оценить преимущества компрессионных рупорных твитеров, давайте рассмотрим требования, которые известный всем любителям домашних кинотеатров стандарт THX предъявляет к акустике. Согласно спецификациям THX для коммерческих кинотеатров, величина звукового давления в них должна составлять 105 дБ для зрителей, находящихся на расстоянии 3 метра от экрана, то есть от фронтальной акустики. В нашем эксперименте будет задействован усилитель мощностью 100 Вт, что также соответствует требованиям THX. Сразу оговоримся, что, строго говоря, звуковое давление и громкость звука — это не совсем одно и то же. Но они непосредственно связаны друг с другом, и чтобы не усложнять данную публикацию, мы будем использовать оба этих термина.
Комплект акустики для домашнего кинотеатра Klipsch THX Ultra II
Теперь испытаем компрессионный рупорный динамик. Начнем с его паспортных 108 дБ на расстоянии в 1 метр при подведении мощности в 1 Вт, а затем получим 118 дБ при мощности в 10 Вт. Если мы начнем увеличивать эту мощность дальше, то получим давление в 124 дБ при ее значении в 40 Ватт. Для 100-ваттного усилителя это более чем комфортная величина, и такая мощность не вызовет каких-либо проблем в виде искажений или опасности выхода техники из строя. На расстоянии в 3 метра мы получим громкость не менее 115 дБ, что на самом деле в два раза больше требуемого THХ значения (не забываем про логарифмическую шкалу!). На самом же деле нужные нам 105 дБ мы можем получить при подведении к рупорному компрессионному твитеру и гораздо более низкой мощности.
Фронтальная акустика Klipsch THX Ultra II, расположенная за экраном домашнего кинотеатра
При этом верхняя планка значения звукового давления, развиваемого рупорным динамиком при подведении полной 100-ваттной мощности, может составить 118–123 дБ. Это очень высокое значение, сравнимое громкостью звука в первых рядах на самом «шумном» рок-концерте. Итак, теперь мы знаем, что компрессионные рупорные драйверы позволяют получить высокую громкость звука при сравнительно скромной подводимой мощности и без слышимых искажений. А какие еще у них есть преимущества? Об этом читайте в наших следующих публикациях.