что такое пищалки в автозвуке
Что же такое «пищалка»?
Неплохая статья, дающая представление о том, что такое твиттер (пищалка).
В восприятии человеком высоких частот есть определенные особенности, поэтому сначала — немного психоакустики. Дело в том, что разные диапазоны мы воспринимаем неодинаково, и профессионалам наверняка знакомо понятие кривых равной громкости, или изофонов (по стандарту ISO 226). Из них следует, что при одинаковой силе (громкости) звука лучше всего мы слышим высокую середину в районе 2,5-3,5 кГц, гораздо хуже бас, а в области самых высоких частот график неравномерный (см. схему). Еще один нюанс — длительность звука. Высокочастотный короткий импульс человек может и вовсе не услышать, однако, если у него будет послезвучие или сама его «протяженность» превышает примерно 200 мс, мы его осознаем вполне четко. Измерения изофонов опять-таки не являются истинными для всех (потому там и стоит отметка о стандарте ISO) — это некий усредненный итог, выведенный из большого количества субъективных опытов. При желании график зависимости слуховой чувствительности от частоты, так называемую аудиограмму, делают индивидуально. Более того, ее рекомендуется периодически замерять всем профессионалам, чтобы знать собственный слуховой аппарат и происходящие в нем в силу возраста изменения. Собственно говоря, возрастное изменение слуха — один из самых тиражируемых фактов психоакустики, однако плохие стороны явления несколько преувеличены. Да, в старости человек перестает слышать высокие звуки. Обычно приводятся такие цифры — 20 кГц мы воспринимаем, когда нам 14-19 лет.
А затем пропадает чуть больше килогерца каждые десять лет. В итоге к 60 годам ухо не улавливает частоты выше 10-12 кГц! Но не стоит думать, будто пожилые люди не способны воспринять всю красоту музыки, обертоны и прочее. Основной тембральный слепок любого музыкального инструмента, человеческого голоса и многих других природных звуков лежит в пределах 100-5000 Гц, а значит, человек и в старости нисколько не лишается информационного наполнения. Единственное, звук кажется уже не таким ярким.
Кстати, в любом возрасте нужно помнить, что после громкой музыки (в том числе через наушники в метро) чувствительность слуха резко снижается, и это опять же сильнее всего касается высокочастотного диапазона. Процесс восстановления после нескольких минут прослушивания музыки на предельной громкости может занять более 16 часов!
В связи с этим дадим совет — при выборе колонок в магазине не начинайте слушать их громко. Наоборот, на низком и среднем уровне оцените равномерность АЧХ, тембральные особенности акустики и только потом выкручивайте ручку усилителя до предела, чтобы на пиковой громкости проверить способность колонок выдерживать высокую нагрузку.
Еще одна психоакустическая хитрость — маскировка, когда звук одной частоты прячет за собой сигнал другой частоты. Нередко эффект маскировки применяют для уменьшения количества информации при хранении звука в цифровой форме (самый известный пример — алгоритмы МР3). Нам же полезно про маскировку знать, что один громкий звук при определенных условиях заглушает другой. Так, в шумном месте приходится чуть ли не кричать, чтобы собеседник понял вашу речь. И особо важный момент: низкочастотный звук маскирует высокочастотные, однако обратного эффекта нет (это связано с особенностями строения улитки уха). Таким образом, подняв уровень баса, мы субъективно понизим громкость верхов на тот временной период, когда в сигнале заполнены оба спектра. (Кстати, иногда такое происходит из-за перегрузки усилителя, но в данном случае мы говорим о другом.) Отметим, что это правило действует для любого контента. будь то музыка или кино. Так что всегда нужно находить баланс, при котором одно не будет подавлять другое, иначе мы рискуем потерять часть полезной информации, а в конечном счете и красоту звука.
Наконец, звукорежиссеры путем эквализации (подъема) частот в диапазоне 2,5- 3 кГц получают звонкое и энергичное звучание, 3-4,5 кГц — вообще резкое и жесткое. Обратите внимание, когда говорят о звонком или резком тембре, то чаще всего подразумевают высокочастотный спектр — что-то вроде «высоких много, вот и звенит в ушах». Однако в этом повинен среднечастотный диапазон, истинные высокие частоты (выше 5 кГц) гораздо слабее воспринимаются слухом.
Теперь от психоакустики перейдем к электроакустике — то есть к собственно колонкам, которые и дают нам возможность услышать высокие частоты. Если не брать редкие широкополосные модели, то за верха в АС отвечает специальный драйвер, называемый твитером. В среднем на него приходится диапазон от 2 кГц до 20 кГц. Полоса в 18 тысяч герц — и все на самый маленький динамик! Правда, в этих цифрах присутствует определенное лукавство: в большинстве АС низкой и средней ценовой категории равномерная АЧХ твитера обеспечивается лишь в пределах от 3-4 кГц до 12-16 кГц, а ниже и выше наблюдается крутой спад. В недешевой акустике встречается более ответственный подход: одни производители специально добавляют еще один «супертвитер» излучающий пронзительно высокие частоты, другие используют дорогие материалы и специфические конструкции, чем добиваются расширенного диапазона от одного динамика.
Посмотрите, за какой спектр отвечает твитер в двух- или трехполосной колонке. Как правило, частота среза кроссовера между СЧ- и ВЧ-динамиками приходится на диапазон 2-5 кГц. И там работают одновременно оба драйвера! Вот почему идея точечного источника и коаксиальных динамиков столь популярна среди инженеров — ведь даже слабые фазовые искажения в этой области тут же будут замечены ушами. И вот почему некоторые разработчики особое внимание уделяют способности твитера играть низко, а потому, если вы видите в характеристиках колонки срез кроссовера в районе 1,5-2,5 кГц, оцените, сможет ли высокочастотник чисто воспроизвести этот спектр. В конечном счете именно в силу всего указанного качеству кроссовера и придается столь важное значение.
Вообще требования к твитерам за последние пару десятилетий стали куда более серьезными, и причиной тому послужило улучшившееся качество записи, а фактически, появление цифрового монтажа. Послушайте композиции 60-х — верхов там не так уж и много. Наложение и перезапись магнитной пленки прежде всего сказывается на высокочастотном спектре. С «цифрой» таких проблем нет, поэтому плотность и динамический диапазон верхов в современной записи значительно выше, а следовательно, выше и требования к воспроизводящей аппаратуре.
Стандартно в твитерах используется купольная диафрагма. Конусы, как у СЧ- и НЧ- драйверов, не ставят, поскольку высокая частота движения мембраны в данном случае вызывает радиальные резонансные колебания, приводящие к слышимым искажениям. Считается, что для обеспечения минимальной инерции и высокой скорости мембрана твитера должна быть необыкновенно легкой. Чаще всего ее делают на тканой основе, например из шелка, пропитанного скрепляющим композитом. У дорогих моделей встречаются бериллий (масса всей однодюймовой мембраны — чуть больше 10 мг), напыление алмазной пыли и другие. Металлические диафрагмы (из алюминия, титана), иногда даже керамика хороши тем, что практически не имеют собственных резонансов, однако, для того чтобы колебаться достаточно быстро, они требуют продвинутого «двигателя». Магниты содержат примесь редкоземельного металла неодима, благодаря чему уменьшается размер динамика — напряженность магнитного поля неодимовых магнитов выше, чем у обычных. В силу того, что высокочастотник трудится с не вообразимой скоростью, усложняются требования и к системе охлаждения драйвера — отсюда популярность ферромагнитной жидкости.
Среди систем касса Hi-Fi встречаются еще нединамические типы твитеров. Так, немало поклонников у ленточных высокочастотников. По сути, они соединяют позитивные качества электростатических и динамических излучателей. Легкая гофрированная алюминиевая лента колеблется по всей своей поверхности (гораздо большей, чем у типичного однодюймового твитера), отчего получается широкая диаграмма направленности и огромный частотный диапазон — до 30-40 кГц. Но есть и недостатки: малое сопротивление, низкая чувствительность и усложненная электрическая схема с согласующими трансформаторами.
Другая популярная ленточная конструкция — излучатели Хейпа. На гофрированную мембрану, например, из нейлона специальным образом наносится металлический проводник, который помещается в электрическое поле. При подаче тока складки мембраны с одной стороны сжимаются, а с другой разжимаются, за счет чего и создается звуковое давление. Высокая эффективность — одно из главных достоинств излучателей Хейла.
Кроме того, встречаются твитеры плазменные (звуковую волну создает мини-молния, из-за чего их еще иногда называют ионными), изодинамические (посреди двух рядов стержневых магнитов расположена лавсановая мембрана с нанесенным на нее проводником) и другие.
Высокочастотные волны имеют малую длину, всего несколько сантиметров, отчего их энергия достаточно быстро гаснет на расстоянии, причем речь идет не о десятках, а уже о трех-четырех метрах. Если колонки в зале стоят далеко от слушателя, то, вероятнее всего, придется корректировать частотную характеристику, приподнимать высокие (следует учесть, что у подавляющего большинства современных акустических систем и так присутствует горб в районе 8-12 кГц). Один из способов решения проблемы — рупорные громкоговорители. Если заметите, в концертных порталах твитеры практически всегда имеют рупорное оформление — с его помощью увеличивается энергия высоких частот, пусть и в узком направлении.
Также верха легко заглушить с помощью любых адсорбирующих материалов (ковер, шторы). А знаете, что лучше всего поглощает высокочастотные колебания? Человеческое тело! Его коэффициент близок 0,5, то есть чуть ли не половина звука остается, буквально говоря, на нас. Именно поэтому следует корректировать частотную характеристику АС, если в комнате много людей, иначе звучание будет казаться глухим.
Как видите, высокие частоты создаются с большим трудом, зато легко теряются. А ведь именно от них зависит, насколько красивым и чистым мы считаем звук. Отнеситесь к ним со всей ответственностью. Выбирайте лучшие и берегите их!
4 комментариев к статье: Что же такое «пищалка»?
Хороший вопрос, приятельПодождем ответа куратора рубрики
Тебе поможет Десипатор! В последнем сообщении про автозвук я дал ответ что это такое. Резкость звучания — результат воздействия индуктивности звуковой катушки и емкости ВЧ фильтра. устраняется последовательным подключением резистора. В твоём случае 5 ватт и 2.7-3.3 ома. Звук станет мягче, не будет выброса АЧХ на 3-5кГц..
Небольшое снижение чувствительности легко компенсируется эквалайзером, но при этом уже нет характерного подсвистывания. Ну и материал купола то же влияет,но здесь может помочь только работа на отражение от стекла или смена пищалки на шёлковый купол
Спасибо Георгий, помогла лампочка, врезал перед пищей в плюсовой провод, лампа от габаритов 7 вт, свист и резкостьпропали, попробую лампы с другой мощностю т.к на совсем малом уровне громкости вч чуть не хватает
Панель отправки комментариев Отменить комментарий
Авторизуйтесь используя свой аккаунт в социальных сетях Войти чтобы оставить комментарий.
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.
Про дудки и свистульки. Или как работает рупор на примере ВЧ-излучателя Edge EDPRO45T со съемной «дудкой»
Недавно в одном из разговоров был задан вопрос о том, как работает высокочастотник с рупорным оформлением. Появилась идея найти какой-нибудь излучатель со съемной «дудкой» и посмотреть, что он умеет с ней и без неё.
Как работает рупорный компрессионный излучатель
Название серьезное, но, по сути, мы имеем дело с обычным динамиком. Посмотрите на обратную сторону – обычная магнитная система.
Только в отличие от обычного динамика звуковая катушка толкает не дифузор, а металлическую мембрану. Мембрана находится внутри корпуса, и звуковые колебания излучаются не сразу в открытое пространство, а «проталкиваются» через небольшое отверстие (собственно, поэтому излучатель и называется компрессионным). На выходе этого отверстия как раз и ставится рупор.
Чтобы понять, для чего нужен рупор, вот вам наглядный пример. Выйдите на балкон и что-нибудь крикните. Пока соседи офигевают, продолжите эксперимент – возьмите какой-нибудь журнал из плотной бумаги, сверните его конусом, и крикните уже через него. Теперь срочно уходите с балкона, пока вам не вызвали «дурку», и делайте выводы.
Их, как минимум, два. Во-первых, с рупором стало громче. Значит, при той же подаваемой мощности можно получить более высокое звуковое давление. Во-вторых, с рупором изменился тембр голоса. Значит, формой «дудки» можно корректировать АЧХ. Для начала этого достаточно. Теперь смотрим то же самое на конкретном примере.
Строго говоря, когда мы снимаем пластиковую «дудку» с Edge EDPRO45T, то не полностью лишаемся рупора. Сама излучающая мемебрана находится глубоко внутри корпуса, так что правильней говорить – с коротким рупором и с большим рупором.
Итак, первым делом смотрим, влияет ли рупор на импеданс динамика. Синяя кривая – без накрученной «дудки», зеленая – всё в сборе.
Как видите, разница хоть и небольшая, но всё же есть. Причина в том, что рупор акустически нагружает излучающую мембрану. Воздушная масса в коротком рупоре и в длинном рупоре будет «сопротивляться» движению мембраны по-разному. Кстати, один из моментов – плавно ли закруглен выход рупора или же у него острые края. Это тоже вносит свои коррективы в поведение воздушной массы внутри рупора.
Теперь смотрим АЧХ по оси и под углом. Красная кривая – без накрученной «дудки», зеленая – всё в сборе:
Как видите, с рупором действительно получается громче, а заодно и АЧХ становится не такой корявой. Вот вам и подтверждение сказанного ранее — повышение эффективности и коррекция АЧХ.
Как превратить недостатки в достоинства
Раз уж динамики всё равно были у меня в руках, решил ещё немного поэкспериментировать. Ну не нравился мне этот горб в районе 2 кГц. Ничего хорошего для звука он не обещал. Включаю излучатель через простой фильтр первого порядка. Кто не понял – через обычный конденсатор. Смотрите, как это отразилось на АЧХ. На нижнем краю диапазона она немного опустилась, оставив все как есть наверху. Стало очень даже неплохо:
Зелёная кривая – собственная АЧХ излучателя
Синяя кривая – с включенным последовательно конденсатором 3,3 мкФ,
Фиолетовая кривая – с включенным последовательно конденсатором 4,7 мкФ:
Драйвер эффективно излучает, начиная уже с 1,5-2 кГц. Кстати, можно иметь этот вариант ввиду, если СЧ-динамики «глухие» и неохотно работают выше 1-2 кГц.
Комментарии 16
Строго говоря, громче рупор только в одном направлении. За счет сужения диаграммы направленности, все давление идет в одну зону. Плюсы — динамик акустически нагружен и работает в оптимальном режиме. Обратная сторона медали — трубные и жестяные призвуки (если не делать огромный рупор для устранения краевых эффектов), а потом горбатый рупорный звук приходится жестко корректировать фильтрами со всем вытекающими. Слушать тоже в нужно одной зоне, отраженка не работает, звук утомляющий.
В авто совсем не подходит, там важна максимально широкая дисперсия.
На практике пришел к выводу, что рупоры имеет смысл применять только в дальней зоне (дома, в больших помещениях). Там как раз минусы рупоров уходят, плюсы остаются.
А запись хорошая, мне понравилась. И оформлено здорово.
Чем меряете?
К слову, пищалки #F1 Status рупорные
Вообще-то там кольцевой излучатель. Как раз в отличие от классических купольных твитеров, где по центру купола наибольшие потери и искажения (изгибные деформации), здесь его нет, работает только зона, присоединенная к звуковой катушке, что и обеспечивает лучший контроль и отдачу.
Может, фазовыравнивающий колпачок за рупор приняли? Так в технических описаниях как раз и обозначено, что колпачок-игла предназначен для снижения турбулентности и работает как волновод. В даташите даже специально указано, что приняты конструктивные меры для борьбы с акустической компрессией на высокой мощности, то есть технически это полная противоположность рупорам.
По той же причине и от ферромагнитной жидкости в зазоре отказались. Эта конструкция именно максимально далека от рупоров. За счет чего и получили такой звук.
да, скан, да, кольцевой. Но и короткий рупор присутствует, иначе был бы плоский фланец позади диафрагмы. Чтобы получился «классический» кольцевой рупор, форму центрального тела поменять на пулевидную, и всё.
Очень яркий пример из мира «типа якобы SQ» — пищалки Audison Prima Ap1, вот там рупор ясно виден, как и фазовыравнивающее тело
Назначение скругленного фланца то же, что и у основания иглы — симметрирование нагрузки по краям излучателя и снижение краевых эффектов (все та же борьба с турбулентностью, что и у иглы), на подробных схемах это хорошо видно.
Там даже мотора называется симметричный )), хотя и немножко в другую тему, Patented Symmetrical Drive (SD-2) motor.
Нет, это не рупор, с компрессией здесь борьба во всех аспектах.
С плоским фланцем появилось бы взаимодействие с местом установки, а здесь условную скорость потока снижают непосредственно в твитере (с более предсказуемыми результатами). Делают правильно, ранние отражения наиболее значимы.
По аналогии вход-выход трубы ФИ делают максимально скругленным наружу (а классический ФИ имеет трубу с концами одинаковой длины и снаружи, и внутри ящика), и никаких препятствий у выхода трубы, поверхности максимально монотонные. А самые правильные рупоры тоже имеют снаружи максимально закругленный лопух, никаких резких изломов.
Эту образующую можно рассматривать и так и этак, присутствуют все эффекты. По поводу турбулентности, при такой амплитуде мембраны это сродни влиянию подставок для проводов
Про турбулентность — вообще термин применяется к воздушному потоку, амплитуда да, невелика, но скорость звука, т.е. продольная волна сжатия-разрежения и для НЧ и для ВЧ одна и та же, а вот влияние поверхностей для этих частот значительно выше, роль интерференции тоже возрастает с уменьшением периода.
Если я скажу диссипация, будет еще менее понятен физический смысл. Не нравится термин — хорошо, скажем, гладкая образующая (суть всё та же, любой излом прилегающей поверхности — зло, поэтому колпачок на конце — игла), основное назначение — фазовыравнивающее. Излучение приводится к максимально когерентному, то есть эффективному, виду.
Если имеете в виду, что потоком воздуха там не сдувает — да, в этом смысле турбулентности нет 🙂 Удельная эффективность твитеров выше, чем у НЧ динамиков. Вообще потоки делят на ламинарные (упорядоченные) и турбулентные (хаотичные), в данном случае термин оттуда. А турбулентность как причина потерь известна даже в оптике, если привязываете её к амплитуде и частотам.
Строго говоря, громче рупор только в одном направлении. За счет сужения диаграммы направленности, все давление идет в одну зону. Плюсы — динамик акустически нагружен и работает в оптимальном режиме. Обратная сторона медали — трубные и жестяные призвуки (если не делать огромный рупор для устранения краевых эффектов), а потом горбатый рупорный звук приходится жестко корректировать фильтрами со всем вытекающими. Слушать тоже в нужно одной зоне, отраженка не работает, звук утомляющий.
В авто совсем не подходит, там важна максимально широкая дисперсия.
На практике пришел к выводу, что рупоры имеет смысл применять только в дальней зоне (дома, в больших помещениях). Там как раз минусы рупоров уходят, плюсы остаются.
А запись хорошая, мне понравилась. И оформлено здорово.
Чем меряете?
Точно так и есть — «концентрация» звуковой энергии в узком «луче» и коррекция АЧХ )))
Комплекс Audiomatica Clio
Полезная штука в хозяйстве, себе бы такую )))
Кстати, про коррекцию АЧХ — у Bruel & Kjaer микрофонов сами вырезы на корпусе вокруг капсюля — индивидуальный корректор АЧХ.
слово «драйвер» было вставлено специально для поисковика Гугла.
динамики с акустической линзой считаются рупорными, или купольными?
купольными с линзой 🙂
Ачх +-5 дб получается? Кривовата
У рупоров внеосевая АЧХ резко заваливается наверху, а эти замеры явно на оси.
Что значит внеосевая? Диаграмму направленности рупора могу понять.
При замерах не на оси рупора (в направлениях 15, 30, 45 градусов от оси).
В данном случае правый горб на АЧХ при смещении микрофона в сторону будет быстро опускаться (у обычной акустики медленно).
Поэтому у рупоров часто вот такая картина и бывает. На оси слушать невозможно — мозг выгрызает звоном, а чуть в стороне АЧХ выравнивается и вроде ничего. Этим компенсируют узкую направленность. Для твитеров это особенно заметно.
Исторически так сложилось, что рупоры в силу высокой чувствительности брали к слабеньким по мощности ламповым однотактникам, то есть товар в элитном разделе (и высоком ценовом), отсюда и легенды о чудесном звуке. А по сути рупор — мегафон.