Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (31.VIII.1821-8.IX.1894) - немецкий физик, математик, физиолог и психолог, положивший начало акустике. Он построил модель уха, позволившую изучить характер воздействия звуковых волн на орган слуха, решил задачу органной трубы, провел исследования колебания струн и акустических резонаторов. Помимо этого, Гельмгольц занимался проблемами электродинамики. Он создал колебательный контур - основу радиосвязи, под его влиянием Г. Герц провел исследования, приведшие к обнаружению электромагнитных волн.
Явление резонанса оказывает влияние на все колебательные процессы - механические, электрические, звуковые. Акустика - одна из таких прикладных дисциплин, где влияние резонанса особенно ощутимо. С нежелательными резонансами приходиться бороться, полезные нужно использовать. Динамические головки, используемые в системах воспроизведения звука - пример механической колебательной системы, работающей с заходом в область резонанса.
Кроме механических колебательных систем, в электроакустических преобразователях широко используются акустические колебательные системы, в которых отдельные элементы представляют собой газообразную среду. Акустические колебательные системы используются в виде полостей, каналов, объемных резонаторов, которые в сочетании могут образовывать сложные устройства, по своему действию аналогичные резонансным контурам, фильтрам и т.д. С их помощью можно выделять или подавлять определенные участки звукового диапазона частот.
Если в магнитоле нет отдельно выделенных разъемов и специально предназначенных для подключения внешнего источника AUX-IN, то возможны только два способа позволяющие получить этот вход:
1-й вариант.
Если в магнитоле предусмотрено управление внешним многодисковым проигрывателем - CD-чейнджером, тогда возможна покупка оригинального, т.е. выпускаемого самой фирмой производителем НЧ-входа AUX-IN с RCA разъемами ("тюльпан"). На разъеме CD-чейнджера присутствуют два контакта входных сигналов левого и правого канала снимаемых с CD-чейнджера, но если сам чейнджер не подключен, то эти входы не активируются. В схемах этих блоков используется микроконтроллер, с помощью которого имитируется наличие CD-чейнджера, поэтому этот вход активируется.
Басы в автомобиле нужны. Это, тривиальное заявление с точки зрения многих, в том числе и автора. И мы тем временем попробуем, в рамках отведенной статьи, определиться, что надо делать для того, чтобы за свои деньги получить баса столько, сколько нужно (или сколько хотим) и такого, какого хотим (или какого нужно).
Известная сумятица в понимании принципов формирования басового звена автомобильной акустики во многом обусловлена информационной политикой рекламных, а часто и справочных публикаций. Там потенциальному покупателю в первую очередь сообщают размер динамика, затем - его мощность, потом еще мифический "диапазон частот" и завершают это победным аккордом цены.
Все? Не тут-то было! Здесь все только и начинается. В английском собственно динамик называется driver - привод, и это очень правильно. Подобно тому как двигатель станет автомобилем только обогатив себя всем тем, что выработало для этого человечество, так и динамик станет громкоговорителем только в присущем ему акустическом оформлении.
С верхнечастотными и среднечастотными головками дело обстоит относительно просто: ВЧ головки свое акустическое оформление несут на себе, а СЧ - требуют в минимальных размерах.
Закон и теория.
Когда на соревнованиях по максимальному звуковому давлению (SPL) «огнедышащие» (в смысле децибел) автомонстры извергают из себя (вернее – внутрь себя) громовые раскаты, вопрос о том, как его, давление, измерять, не возникает.
Всё строго по правилам, а правила базируются на знании авторами законов акустики. Раз измеряются «басы», частота которых не должна превышать 100 Гц (это – из правил, а стало быть, закон), то длина звуковой волны намного больше линейных размеров салона (это – из теории, а значит, тем более закон). Измеряется среднее значение звукового давления в салоне, причем так, чтобы свести к минимуму влияние прямого излучения низкочастотных головок или тоннелей фазоинверторов. Напомним читателю, что SPL’ный микрофон в своё штатное место устанавливается на стойке или подставке на оговоренных расстояниях от угла лобового стекла по вертикали и горизонтали на расстоянии 2,5 см у лобового стекла и направлен в стекло. Здесь никакая хитрость не позволит расположить низкочастотный излучатель так, чтобы он «дунул» микрофону прямо в физиономию и принес участнику незаслуженную победу. Измерительный прибор и монитор (если он есть) находятся вне салона автомобиля – для всеобщего обозрения. Закон строг (и человеческий, и физический), несмотря на то, что при этом виде измерений положение микрофона всё же не очень критично, а результаты вполне точны. В общем, всё замечательно.
Несмотря на кажущуюся простоту расчёта фильтров нижних частот, необходимых для формирования нужной амплитудно-частотной характеристики, многие испытывают затруднения при построении готовой конструкции. В данной статье представлено описание простой схемы для воспроизведения нижнего диапазона звуковых частот с использованием низкочастотного громкоговорителя, так называемый Subwoofer.
Хотя разработка в большей мере предназначена для автолюбителей, её также можно с успехом использовать и для домашнего аудиокомплекса.
Данная конструкция представляет собой активную колонку со встроенным усилителем и с возможностью автоматической активации при включении звуковоспроизводящего комплекса.
Технические данные:
Выходная мощность - 25 Вт
Сопротивление громкоговорителя - 4 Ом
Полоса воспроизводимых частот - от 5 до 300 Гц
Электропитание - порядка 12...16 В
Максимальный потребляемый ток - 3 А
В статье описана простая конструкция мощного низкочастотного громкоговорителя, который можно использовать в АС автомобиля. Специфическая особенность такой конструкции - применение "в спарке" двух одинаковых головок.
Задача получения высококачественного звучания в салоне автомобиля при скромном бюджете считается трудновыполнимой, любителями. Очередная попытка, с точки зрения автора, представляется достаточно удачной: получены хорошие отзывы о работе этой АС. Немаловажным фактором следует признать легкость повторения конструкции.
Показанный на схеме усилитель А1 - четырёхканальный УМ обычной автомагнитолы либо CD- ресивера, выполненного по мостовой схеме. Именно такие усилители и составляют большинство в ныне производимых моделях. Динамические головки ВА1, ВА2 и ВА7, ВА8 - это части широко распространённых двухполосных 10 - 12 сантиметровых громкоговорителей номинальным сопротивлением 4 Ом. Динамические головки ВА1, ВА7 выполняют роль НЧ - СЧ звена и монтируют в передние двери, непосредственно в обшивку или на подиумы. Отделённые от них высокочастотные головки ВА2, ВА8 монтируют на стойках лобового стекла или на панели. Как правило, озвучивание этой части автомобильного салона достигается легко.
Выпускаемой отечественной промышленностью бытовой радиоаппаратуре (телевизорах, приемниках, магнитофонах) чаще всего используются широкополосные динамические головки небольшой мощности, такие, как 2ГД-40, ЗГД-38 и т. п. Наряду с достоинствами (невысокая цена, хорошая отдача, широкая полоса воспроизводимых частот), эти головки имеют существенные недостатки: значительная неравномерность АЧХ излучения на средних частотах; наличие посторонних призвуков (у некоторых громкоговорителей) при воспроизведении синусоидального сигнала в диапазоне 500...2 000 Гц; значительный разброс параметров между отдельными экземплярами. Все перечисленные недостатки вызваны одной причиной - образованием резонирующих поверхностей на небольших участках диффузора, гофра или воротника. Площади этих поверхностей могут быть невелики, но из-за высокой добротности возникающего резонансного процесса, они излучают весьма интенсивные акустические волны. Резонансные частоты отдельных участков диффузоров различны, что приводит к неравномерности АЧХ излучения головки и ее диаграммы направленности. Влияние таких локальных резонансов столь велико, что часто воспроизведение головкой синусоидального сигнала даже сравнительно небольшой мощности сопровождается заметными на слух посторонними призвуками. При увеличении подводимой мощности сигнала до паспортной величины вероятность возникновения посторонних призвуков резко возрастает. Участок диффузора, "виновный" в появлении посторонних призвуков, можно обнаружить по резкому изменению тембровой окраски звучания (усилению или исчезновению призвука) при легком прикосновении к его поверхности.
