Твитер — купольный или ленточный? Плюсы и минусы этих решений
К середине XX века кино (на тот момент – уже звуковое) начинает постепенно становиться стереофоническим и даже многоканальным. Активное участие в этом процессе принимал в том числе и разработчик Уильям Хейт. Затем его внимание переключилось на домашние акустические системы: в 1962 году он выпускает первые в мире колонки с мягкими купольными твитерами, на которые 27 июня 1967 года получает патент США за номером 3328537. Сейчас подобную конструкцию можно встретить… везде!
Купольная мембрана высокочастотного динамика
В 1933 году в гёттингенском университете имени Георга-Августа защитил кандидатскую диссертацию по молекулярной спектроскопии некто Оскар Хейл. Помимо работы над такими глобальными темами, как радиолокация и полупроводниковая схемотехника, он также известен как изобретатель электроакустического преобразователя (Air Motion Transformer) или излучателя Хейла. Первый случай его практического использования опять же зарегистрирован в США, в 1972 году, в колонках ElectroStaticSound, разработанных еще одним небезызвестным персонажем, Нельсоном Пассом. А один из самых активных приверженцев этих излучателей сейчас – немецкая компания ELAC. Любопытно, что в линейке этого производителя есть колонки как с традиционными купольными твитерами, так и с более экзотическими AMT. Так в чём же разница?
Первый купольный ВЧ-динамик в ассортименте ELAC появился в 1989 году, назывался он HT25 и представлял собой своего рода отштампованный из металлического (алюминий/магний/марганец) сплава «стакан», где выпуклое днище было собственно говоря куполом, а стенки — каркасом звуковой катушки. А четыре года спустя, после поглощения берлинского производителя колонок A.R.E.S., был выпущен и первый излучатель Хейла под маркой ELAC, легендарный теперь уже JET-твитер.
Ленточный (AMT) твитер ELAC
Три самых важных параметра купольного твитера – это его малая масса, высокая жесткость и хорошее демпфирование (то есть отсутствие собственных резонансов). Попытки совместить эти свойства в рамках одного изделия напоминают анекдот про работу, которую следует выполнить одновременно быстро, хорошо и дёшево. Очевидно, что самые жёсткие купола – металлические, но они же и самые «звонкие», то есть наименее задемпфированные. Мягкие купола имеют гораздо менее выраженные собственные резонансы, но по причине их гибкости страдает и верхняя граница АЧХ.
Купольный твитер ELAC
Очевидный плюс купольного ВЧ-динамика — это его повсеместная распространенность и как следствие — высокая технологичность производства и относительно низкая (если не используются экзотические материалы вроде бериллия и алмаза) стоимость. Грубо говоря, и разработчику и производителю с куполом все предельно ясно, примерно как с кинескопным телевизором на заре плазмы и ЖК. Да, плоские панели уже на тот момент были очевидно более перспективными, но качество их изображения еще хромало, а из кинескопа уже выжали все возможное и невозможное.
Внутренняя конструкция JET-твитера ELAC
А что же с Хейлом, вернее – с его излучателем? Классический ленточный излучатель в виде металлизированной ленты или просто фольги обладает очень низким сопротивлением и требует согласующего трансформатора для совместной работы с усилителем. Если вместо полной металлизации наносить на пленку токопроводящую дорожку в виде меандра, то сопротивление вырастает до разумных значений. Такой излучатель называется изодинамическим. Наконец, если его сложить гармошкой, то при равных внешних габаритах существенно вырастет площадь излучения, но уменьшится хрупкость, за счет многочисленных ребер жесткости. Добавьте сюда стержневые магниты и получится АМТ.
Недостатков у такого излучателя пожалуй что два. Первый – относительно высокая сложность и, как следствие, стоимость производства: ведь используется большая доля ручного труда квалифицированных сборщиков. Второй – высокая детальность звучания вкупе с низким процентом собственных искажений и призвуков, что предъявляет повышенные требования как к качеству остального тракта, так и к качеству записей.
Высокотехнологичный процесс производства ленточных твитеров
Объективно говоря, эти выводы можно сделать даже глядя на ассортимент ELAC и сравнивания конструктив серий акустических систем с их стоимостью. Модели от бюджетного до среднего класса оснащены купольными твитерами, а от среднего и до абсолютного high end – излучателями Хейла. Впрочем, ожидать иного решения от немецкой компании с почти столетним опытом в этой области было бы, по меньшей мере, наивно!
Источник
Как выбрать твитер в машину
Что такое твитер и зачем он нужен.
Твитер (от английского tweet – щебетать, чирикать) динамик, предназначенный для качественного воспроизведения высокочастотных звуков слышимого диапазона (2000-20000 Гц). Зачем же он нужен?
Во-первых, производители автомобилей часто экономят на штатной аудиосистеме и ограничиваются установкой пары недорогих широкополосных динамиков в двери. «Провал» высоких частот на таких динамиках – обычное дело. Решить проблему можно, заменив штатные широкополосные динамики на коаксиальные, либо установив дополнительно к штатным твитеры.
Во-вторых, наличие твитеров необходимо, если вы цените хороший звук и решили установить в автомобиль компонентную акустику, т.е., такую акустику, в которой каждую полосу частот озвучивает отдельный динамик: ВЧ – твитеры, СЧ – широкополосные динамики, НЧ – сабвуферы. Несмотря на всю перспективность коаксиальной акустики, компонентная пока считается наилучшим решением для обеспечения чистоты и качества звука.
Установка и подключение твитеров.
Прежде чем приступить к выбору модели твитеров, будет нелишне определиться с местом их установки. Установка твитеров имеет несколько особенностей, о которых нельзя забывать, чтобы не разочароваться в их приобретении:
- человеческое ухо очень хорошо определяет направление на источник высокочастотного звука, поэтому твитеры не должны располагаться на большом расстоянии от соответствующих широкополосных динамиков. Если пренебречь этим требованием, может возникнуть «плавающий» стереоэффект, при котором кажущееся направление на источник звука будет меняться в зависимости от частоты. Максимально допустимым расстоянием считается 6 дюймов – около 21 см. Исходя из этого и следует выбирать место расположения твитера.
- если у вас установлены задние СЧ-динамики и они играют на одинаковой с передними громкости, твитеры следует установить и сзади – для предотвращения того же «плавающего» стереоэффекта
- если место установки твитера ближе к уху водителя, чем место установки широкополосного динамика, твитер следует выбирать с меньшей, чем у основного динамика, чувствительностью, иначе верхние частоты будут «задавливать» громкостью остальные
-
Звуковая картина для водителя и пассажира одинакова и сбалансирована, так как отклонения от осей твитеров для обоих ушей как водителя, так и пассажира тоже одинаковы. Звуковая картина сбалансирована и для водителя и для пассажира, но водитель получает более качественный и громкий звук - многие твитеры имеют довольно узкую диаграмму направленности, т.е., качество звука заметно ухудшается при смещении уха от оси направления. Поэтому оба твитера либо направляют прямо в уши водителя, либо в точку между передними сиденьями – тогда отклонение от осей обоих твитеров одинаковы, что для водителя, что для пассажира.
- между твитером и слушателем не должно быть препятствий
- высокочастотный звук твитера хорошо отражается от стекол автомобиля, поэтому располагать твитеры надо так, чтобы отражения звукового конуса от стекол не попадали в уши слушателя, искажая звуковую картину. Представьте, что вместо твитера вы ставите фонарик и установить его надо так, чтобы отражение света от этого фонарика ни в одном из стекол не было видно
- не обязательно располагать твитер строго напротив уха, но стоит поднять его повыше – для уменьшения отражений, которые могут возникнуть (и ухудшить качество звука) при установке твитера в двери или в нижней части приборной панели
| В данном случае варианты 3 и 4 — не самые удачные из-за того, что часть звукового конуса от левого твитера перекрываются рулевым колесом. |
Исходя из перечисленных требований, наиболее удачными местами установки твитеров являются двери, уголки зеркал, приборная панель, боковые стойки.
Подключение твитера также имеет свои особенности – твитеры не любят, когда на них подается низкочастотный сигнал, особенно – НЧ сигнал с большой амплитудой. Если вы подключаете твитеры не к срезающему низкие частоты кроссоверу усилителя, а к широкополосному выходу магнитолы, то «пищалка» может быстро выйти из строя.
Поэтому большинство твитеров снабжается простейшим кроссовером – обычным конденсатором, достаточно эффективно фильтрующим низкочастотные колебания. Как правило, такой конденсатор входит в комплектацию самого твитера и либо уже припаян к клемме, либо к монтажным проводам, с помощью которых следует производить подсоединение твитеров к усилителю (магнитоле). Перед подключением твитеров убедитесь, что конденсатор присутствует в цепи каждого твитера, иначе первое же включение акустики может оказаться для твитеров последним. Если конденсаторов нет, не беда – их можно подобрать, воспользовавшись формулой
и припаять их к плюсовым клеммам твитера.
Характеристики твитеров.
Цены на различные модели твитеров отличаются в десятки раз – от тысячи рублей до десятков тысяч. Свою лепту в цену вносят как марка твитера, так и его характеристики – можно подобрать модель на любой кошелек, но следует иметь в виду, что класс твитера должен соответствовать классу остальных компонентов аудиосистемы. Как нет смысла устанавливать дорогие твитеры рядом с простыми дешевыми широкополосниками, так и нет смысла экономить на твитерах в Hi-End аудиосистеме.
Диаметр твитеровменяется от 2 до 10 см, модели с большой мощностью обычно имеют диаметр больше, но явной взаимосвязи тут нет, и диаметр твитера следует рассматривать как чисто геометрическую характеристику: маленькому твитеру, как правило, и место найти проще.
Максимальная мощность твитера (PMPO) — это мощность кратковременного (до 2 секунд) сигнала, которую может выдержать динамик без повреждений. Если максимальная мощность усилителя выше, чем максимальная мощность твитеров, следует воздержаться от прослушивания музыки на громкости, близкой к максимальной — особенно музыки с резкими и продолжительными перепадами громкости. Но следует иметь в виду, что стандартной процедуры измерения максимальной мощности не существует и при выборе динамиков ориентироваться лучше не на неё, а на номинальную мощность.
Номинальная мощность твитера (RMS) — та, на которой он может работать час без опасности повреждения. Именно эту характеристику следует использовать при подборе. Также следует ориентироваться на мощность усилителя, к которому будет подключен твитер. Мощность твитера должна быть сравнима с мощностью усилителя (магнитолы). При больших различиях мощности твитера и усилителя следует воздержаться от прослушивания музыки на высокой громкости: при превышении мощности усилителя над мощностью твитеров громкой музыкой последние можно просто сжечь. А при превышении мощности твитера над мощностью усилителя, он может войти в режим «клиппинга», выдавая на динамик чрезвычайно вредный высокочастотный сигнал высокой мощности. При появлении в звучании твитера появляются хрипов, тресков и щелчков – явных признаков «клиппинга» — следует немедленно уменьшить громкость и более до этого уровня не увеличивать. Для систем высокой мощности лучше использовать твитеры с подвесом на ферромагнитной жидкости – в таких твитерах тепловая энергия отводится намного эффективнее и он лучше переживает пиковые нагрузки.
Твитеры отличаются высокой чувствительностью – даже самые дешевые модели обеспечивают показатель в 95 дБ. Но если чувствительность твитеров будет больше чувствительности широкополосных динамиков, то громкость высоких частот будет заметно больше громкости остальных частот. В этом случае либо следует твитеры отодвинуть дальше от ушей слушателя, либо понизить уровень высоких частот на головном устройстве.
Импедансили внутренне сопротивление твитера должно в точности поддерживаться усилителем. Если подключить динамик с импедансом 2 Ом к выходу, рассчитанному минимум на 4 Ом, то выходной каскад усилителя может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. Если же наоборот, подключить нагрузку на 8 Ом к выходу, рассчитанному максимум на 4, то звук динамика будет намного тише, чем если подключение производилось бы правильно.
Твитеры часто подключаются параллельно широкополосному динамику. Следует помнить, что общий импеданс при этом меняется! Он считается по формуле, соответствующей типу подключения.
Подбирая твитер, помните о том, что минимальная частота твитера должна быть ниже максимальной частоты широкополосного (или среднечастотного) динамика – это обеспечит ровную амплитудно-частотную характеристику всей системы.
Максимальная частотатвитера никак не может быть ниже 20000 Гц. Как правило, эту планку выдерживают все модели твитеров. Но у некоторых указана максимальная частота намного выше – 22000, 30000 и даже 50000 Гц. Какой в этом смысл? Разумеется, человеческое ухо таких частот не слышит. Такие частоты скорее являются показателем совершенства аппаратуры и некоторой гарантией того, что уж на слышимом участке до 20000 Гц АЧХ твитера будет максимально ровной.
Перед покупкой твитера обратите внимание на диффузор выбранной модели. Диффузоры купольной формы обеспечивают более широкий звуковой конус и снижают требования к выдерживанию направления на ухо слушателя, но и они же порождают больше отражений в пространстве автомобиля. Сам диффузор может быть сделан из шелка (чаще всего), бумаги (бюджетный вариант, чреватый недолгим сроком эксплуатации) и металла (самый дорогой вариант).
Варианты выбора.
Если у вас возникают проблемы с подбором места установки твитера, выбирайте модель поменьше размером – установить такую будет проще. Такой твитер будет стоить от 2000 рублей.
Если у вас собрана аудиосистема высокой мощности с чувствительностью динамиков выше 95 дБ, то подобрать к ней соответствующие твитеры будет не так уж и сложно, и обойдутся они от 1000 до 3000 рублей.
Вы хотите подключить на 4-омный выход магнитолы твитер параллельно с широкополосным динамиком? Берите и тот и другой с импедансом в 8 Ом – суммарный импеданс как раз будет 4 Ома. Такой твитер будет стоить от 1100 рублей.
Источник