No Image

Схема подключения высокочастотных динамиков

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
11 марта 2020

Последовательное, параллельное и смешанное соединение динамиков

Самое главное при соединении динамиков – выполнить соединение так, чтобы ни один из динамиков не был перегружен. Перегрузка грозит выходом из строя динамика.

Важно понимать, что на динамик можно подавать мощность либо меньше, либо равную номинальной, на которую он, собственно, и рассчитан. В противном случае, рано или поздно даже самый качественный динамик выйдет из строя из-за перегрузки.

Понятно, что перед соединением динамиков нужно определить их:

Номинальную мощность (Вт, W);

Активное сопротивление звуковой катушки (Ом, Ω).

Всё это, как правило, указывается на магнитной системе динамика, либо на корзине.

1W – значит на 1Вт, 4Ω – сопротивление звуковой катушки.

Марка динамика – 3ГДШ-16. Первая цифра 3 – это номинальная мощность, 3 Вт. Рядом подпись – 8 Ом, сопротивление катушки.

Бывает и не указывают, но можно узнать по маркировке.

Среднечастотный динамик 15ГД-11-120. Номинальная мощность – 15 Вт, сопротивление катушки – 8Ω.

Соединение динамиков. Пример.

Давайте начнём так сказать с азов – наглядных примеров. Представим, что у нас есть 6-ти ваттный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) и 3 динамика. Два динамика мощностью 1 Вт (сопротивление катушки 8 Ω каждый) и один динамик на 4 Вт (8 Ω). Задача состоит в том, чтобы подключить все 3 динамика к усилителю.

Сначала рассмотрим пример неверного соединения этих динамиков. Вот наглядный рисунок.

Как видим, сопротивления всех трёх динамиков одинаково и равно 8 Ω. Так как это параллельное соединение динамиков, то ток разделится поровну между 3-мя динамиками. При максимальной мощности усилителя (6 Вт) на каждый из динамиков будет приходиться по 2 Вт мощности. Ясно, что 2 из 3 динамиков будут работать с перегрузкой – те, чья номинальная мощность равна 1 Вт. Понятно, что такая схема соединения не годится.

Если бы усилитель выдавал на выходе всего 3 Вт звуковой мощности, то такая бы схема подошла, но динамик на 4 Вт работал бы не в полную силу – "филонил". Хотя это и не всегда критично.

Теперь возьмём пример верного соединения всё тех же динамиков. Применим, так называемое, смешанное соединение (и последовательное и параллельное).

Соединим последовательно два 1-ваттных динамика. В результате общее их сопротивление будет равно 16 Ω. Теперь параллельно им подключаем 4-ёх ваттный динамик сопротивлением 8 Ω.

При работе усилителя на максимальной мощности ток в цепи разделится исходя из сопротивления. Так как сопротивление последовательной цепи из двух динамиков в 2 раза больше (т.е. 16 Ω), то динамики получат от усилителя всего 2 ватта звуковой мощности (по 1 ватту на каждый). А вот на 4-ёх ваттный динамик пойдёт мощность в 4 ватта. Но он будет работать согласно своей номинальной мощности. Перегрузки при таком соединении не будет. Каждый из динамиков будет работать в нормальном режиме.

И ещё один пример.

У нас есть 4-ёх ваттный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ, он же "усилок"). 4 динамика, мощность каждого – 1 ватт, а сопротивление каждого равно 8 Ω. К выходу усилителя можно подключать нагрузку сопротивлением 8 Ω. Нужно соединить динамики между собой так, чтобы общее сопротивление их было равно 8 Ω.

Как правильно соединить динамики между собой в таком случае?

Последовательное соединение динамиков.

Для начала соединим все динамики последовательно. Что получим в результате?

Так как при последовательном соединении сопротивление динамиков складывается, то в результате мы получим составной динамик с сопротивлением 32 ома! Понятно, что такая схема соединения не подойдёт. К слову сказать, такое же сопротивление (32 Ω) имеет капсюль наушников – в народе обзываемых "затычками".

Если мы подключим такой составной динамик на 32 Ω к 8-ми омному выходу нашего усилителя, то из-за высокого сопротивления ток через динамики пойдёт маленький. Динамики будут звучать очень тихо. Эффективного согласования усилителя и нагрузки (динамиков) не получится.

Читайте также:  Canon 60d или 70d

Параллельное соединение динамиков.

Теперь давайте соединим все динамики параллельно – может на этот раз получится?

При параллельном соединении общее сопротивление считается вот по такой мудрёной формуле.

Как видим общее сопротивление (Rобщ) равно 2 Ω. Это меньше, чем необходимо. Если мы подключим наши динамики по такой схеме к 8-ми омному выходу усилителя, то через динамики пойдёт большой ток из-за малого сопротивления (2 Ω). Из-за этого усилитель может выйти из строя .

Параллельное и последовательное соединение динамиков (смешанное соединение).

Ну, а если применить смешанное соединение, то получим вот что.

При последовательном соединении динамиков, сопротивление их складывается, получаем 2 плеча по 16 Ω. Далее сопротивление считаем по упрощённой формуле, так как у нас всего 2 плеча, включенных параллельно.

Вот такое соединение уже подходит для нашего усилителя. Таким образом, мы согласовали выходное сопротивление усилителя с нагрузкой – нашим составным динамиком (колонкой). Усилитель будет отдавать в нагрузку полную мощность без перегрузки.

При соединении динамиков не забываем об их синфазном включении.

В многополосных акустических системах, кроме динамиков обязательно ставятся частотные фильтры. Это необходимо чтобы разделить полосу звука в зависимости от типа громкоговорителя. Все динамики можно разделить на следующие группы:

  • Низкочастотные
  • Среднечастотные
  • Высокочастотные
  • Широкополосные

Самые простые акустические системы, состоящие из одного широкополосного динамика, фильтров не имеют, но и диапазон воспроизведения такой системы невелик. Он может составлять 40-50 Гц – 12-16 кГц. Хорошие акустические системы включают в себя три динамика с разделением сигнала, поступающего от усилителя на три следующие полосы:

  • НЧ – 20 Гц-500 Гц
  • СЧ – 200 Гц-7000 Гц
  • ВЧ – 2000 Гц-22000 Гц

Разделение звукового сигнала на отдельные полосы осуществляется с помощью пассивных LC фильтров. Подключение ВЧ динамиков через конденсатор связано с необходимостью ограничения мощности на частотах, определяемых ёмкостью конденсатора. Дело в том, что высокочастотные «пищалки» имеют маленькие размеры и соответственно маленький диффузор, сделанный из твёрдого материала. Большая мощность низких частот может повредить высокочастотную динамическую головку. Кроме того «низы» воспроизводимые «пищалкой» будут звучать с сильными искажениями, нарушая всю звуковую картину.

Как подключить ВЧ динамик через конденсатор

Схема подключения ВЧ головки, состоящая только из одного конденсатора называется фильтром или пассивным кроссовером первого порядка. Он называется «High-passfilter» и работает следующим образом. Ёмкость конденсатора определяет полосу среза. Это не означает, что звуковые частоты, располагающиеся ниже уровня среза, не будут воспроизводиться высокочастотным громкоговорителем.Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB (децибел) на октаву. Октава это в два раза меньше или больше. Если величина среза равна 2 000 Герц, то частота, лежащая на октаву ниже, то есть 1 000 Герц будет воспроизводиться с уровнем на 6 dB меньше, снижение уровня на 500 Герц будет уже – 12 dB и так далее.

Исходя из размеров и жёсткости диффузора высокочастотного громкоговорителя, можно считать, что низкие частоты не окажут существенного влияния на воспроизведение ВЧ диапазона. Существуют более сложные кроссоверы второго порядка, в схему которого, кроме конденсатора, входит дроссель. Они обеспечивают снижение мощности в 12 децибел на октаву, а фильтры третьего порядка позволяют получить спад в 18 децибел на октаву.

Какой конденсатор ставить на ВЧ динамик

Для получения качественного звучания акустических систем, нужно очень тщательно подходить к выбору конденсатора. Какой конденсатор нужен для динамика ВЧ. Китайские производители недорогих колонок ставят последовательно с катушкой высокочастотного динамика электролит ёмкостью 2-10 мкф.

Изделия такого типа являются полярными и по определению предназначены для работы в цепях постоянного тока. На переменном токе они ведут себя не совсем корректно, поэтому для подключения высокочастотного динамика в акустической системе из двух или трёх громкоговорителей нужно использовать плёночные изделия соответствующей ёмкости. Если имеется недорогая акустическая система китайского производства, то достаточно вскрыть её, и заменить электролит, на полипропиленовый или бумажный конденсатор, чтобы почувствовать разницу.

Читайте также:  Порт госуслуги личный кабинет

Если необходимой ёмкости нет, то нужные конденсаторы для ВЧ динамиков собираются из нескольких изделий, соединённых параллельно.Из отечественной продукции можно использовать К73-17 и К78-34. Это лавсановые и полипропиленовые изделия. Тип К78-34 специально разработан для установки в фильтры высококачественных акустических систем. Он корректно работает на частотах до 22 кГц при выходной мощности колонок до 220 ватт с динамиками 4 Ом.

Чтобы правильно подобрать конденсатор для ВЧ динамика 4 Ом нужно знать его резонансную частоту. Высокочастотные головки могут иметь сравнительно низкую резонансную частоту порядка 800-1 200 Гц, но у большинства «пищалок» резонанс будет на 2 000-3 000 Гц. Величины конденсаторов для разных уровней среза к динамику 4 Ом выглядят следующим образом:

  • 5 000 Гц – 8,0 мкф
  • 6000 Гц – 6,5 мкф
  • 8000 Гц – 5,0 мкф
  • 9000 Гц – 4,4 мкф

Обрезать полосу, с помощью фильтра первого порядка, нужно выше резонанса, в противном случае колонка будет неприятно вибрировать при воспроизведении звука. Рекомендуется, чтобы частота среза фильтра примерно в два раза превосходила величину резонанса высокочастотного громкоговорителя.

В процессе установки новой акустической системы у владельца может возникнуть следующая задача – как подключить твитеры (пищалки), чтобы они работали качественно и без проблем?

Суть вопроса в сложности устройства современных стереосистем. По этой причине на практике нередко бывают случаи, когда установленные пищалки либо работают с искажениями, либо не работают вообще. Придерживаясь правил установки, можно избежать возможных трудностей – процедура окажется максимально быстрой и простой.

Что такое твитер?

Современные твитеры являются разновидностью источников звука, задача которых заключается в воспроизведении высокочастотной составляющей. Поэтому их так и называют – высокочастотные динамики или пищалки. Следует заметить, что, имея компактные размеры и специфическое предназначение, пищалки легче установить, чем большие динамики. Они издают направленный звук, и их проще разместить для создания качественной детализации и точной прорисовки звукового ряда, которые сразу же почувствует слушатель.

В каких местах рекомендовано устанавливать высокочастотные динамики?

Производители рекомендуют много мест, в которых можно разместить высокочастотные динамики, чаще всего на уровне ушей. Другими словами, направить их как можно выше на слушателя. Но не все согласны с подобным мнением. Такая установка не всегда удобна. Она зависит от конкретных обстоятельств. И количество вариантов установки довольно-таки большое.

  • Уголки зеркал. В процессе поездки они не будет вызывать дополнительный дискомфорт. Притом красиво впишутся в интерьер транспортного средства;
  • Приборная панель. Монтаж можно выполнить даже с помощью двухстороннего скотча;
  • Подиумы. Здесь есть два варианта. Первый – поставить твитеры в штатный подиум (который идёт в комплекте с пищалкой), второй – изготовить подиум самостоятельно. Последний случай более сложен, но при этом гарантирует более качественный результат.

Куда лучше всего направлять твитеры?

Проектируя автозвук, можно выбрать один из двух вариантов:

  1. каждый твитер направляется на слушателя. То есть, правую пищалку направляют на водителя, левую – также на него;
  2. Диагональная установка. Другими словами, твитер справа направляется на левое сиденье, в то время как левый динамик – на правое.

Выбор того или иного варианта зависит от индивидуальных предпочтений владельца. Для начала можно направить вч динамики на себя, а потом попробовать диагональный способ. После тестирования владелец сам решит, нужно выбрать первый способ, либо отдать предпочтение второму.

Особенности подключения

Пищалка – это элемент стереосистемы, задачей которого является воспроизведение звука частотой от 3000 до 20 000 герц. Магнитола же выдаёт полный спектр частот, начиная от пяти герц и заканчивая 25 000 герцами.

Пищалка может качественно воспроизвести только автозвук, частота которого составляет минимум две тысячи герц. Если на неё подать более низкочастотный сигнал, он не будет воспроизводиться, а при достаточно большой мощности, на которую рассчитаны средне- и низкочастотные динамики, пищалка может выйти из строя. При этом о каком-либо качестве проигрывания не может быть и речи. Для долговечной и надежной работы пищалки следует избавиться от низкочастотных составляющих, которые присутствуют в общем спектре. То есть, сделать так, чтобы на неё попадал только рекомендованный диапазон рабочих частот.

Читайте также:  Сколько стоит смена экрана

Первым и самым простым способом отсечения низкочастотной составляющей является последовательная установка конденсатора. Он хорошо пропускает высокочастотную полосу частот, начиная от двух тысяч герц и более. И не пропускает частоты ниже 2000 Гц. По сути, это простейший фильтр, возможности которого ограничены.

Как правило, конденсатор уже присутствует в составе акустической системы, поэтому в дополнительном приобретении не нуждается. Подумать об его покупке следует в том случае, если владелец решил обзавестись бывшей в употреблении магнитолой, и не нашёл конденсатор в комплекте твитера. Выглядеть он может следующим образом:

  • Специальная коробочка, на которую подаётся сигнал и далее передается напрямую к пищалкам.
  • Конденсатор смонтирован на проводе.
  • Конденсатор встроен непосредственно в сам твитер.

Если вы не увидели ни одного из перечисленных вариантов, следует докупить конденсатор отдельно и установить своими руками. В радиомагазинах их ассортимент велик и многообразен.

Диапазон фильтруемых частот зависит от типа установленного конденсатора. Например, владелец может установить конденсатор, который будет ограничивать диапазон частот,подаваемых для колонок на уровне трех или четырех тысяч герц.

Обратите внимание! Чем выше частота сигнала, подаваемого на твитер, тем большей детализации звука можно добиться.

При наличии двухполосной системы можно сделать выбор в пользу среза от двух до четырех с половиной тысяч герц.

Подключение

Подключение твитера выглядит следующим образом, он подключается на прямую к динамику который расположен у вас в двери плюс твитера подключается к плюсу динамика а минус к минусу, при этом конденсатор должен присоединяться к плюсу. Это практический совет для тех, кто не знает, как подключить твитеры без кроссовера.
Альтернативный вариант подключения, это — использование кроссовера. В некоторых моделях акустических систем для авто он уже имеется в комплекте. Если отсутствует,можно приобрести его отдельно.

Другие особенности

На сегодняшний день самым распространенным вариантом твитера является электродинамическая система. Конструктивно она состоит из корпуса, магнита, катушки с обмоткой, диафрагмы с мембраной и запитывающих проводов с клеммами. При подаче сигнала, в катушке протекает ток, образуется электромагнитное поле. Оно взаимодействует с магнитом, возникают механические колебания, которые передаются на диафрагму. Последняя создаёт акустические волны, слышен звук. Чтобы повысить эффективность звуковоспроизведения, мембрана имеет специфическую купольную форму.Автомобильные твитеры, как правило, используют шелковые мембраны. Для получения дополнительной жесткости мембрану пропитывают специальным составом. Шелк характеризуется возможностью более эффективно справляться с высокими нагрузками, температурными перепадами и сыростью.В наиболее дорогих твитерах мембрана изготовляется из тонкого алюминия или титана. Встретить подобное можно только на очень престижных акустических системах. В обычной аудиосистеме автомобиля они попадаются довольно редко.
Наиболее же дешевым вариантом является бумажная мембрана.

Помимо того, что звучание хуже, чем в двух предыдущих случаях, такое оборудование имеет крайне малый срок эксплуатации. И это неудивительно, поскольку бумага не может обеспечить качественную работу твитера в условиях низкой температуры, повышенного уровня влажности и высокой нагрузки. Когда машина повышает обороты двигателя, может ощущаться посторонний звук.

Не забудьте, что настроить пищалку можно и с помощью магнитолы. Даже в самых дешевых моделях имеется возможность настройки высоких частот. В частности, модели среднего ценового диапазона имеют встроенный эквалайзер, значительно упрощающий задачу.

После установки твитера требуется настроить аудиосистему, а как это сделать читайте в статье «Как настроить магнитолу».

Видео как установить твитеры

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector