Kiat yang berguna. Daya: berapa watt yang dibutuhkan speaker?

Kekuatan pembicara

Daya derau maksimum speaker, daya speaker jangka panjang maksimum, daya speaker jangka pendek maksimum.
Batas daya kebisingan (PHC)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis untuk waktu yang lama tanpa kerusakan termal dan mekanis. Durasi pengujian berkelanjutan ditunjukkan oleh pabrikan dalam jam dan pada sinyal apa.
Batas Daya Berkelanjutan (RMS)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis tanpa kerusakan termal dan mekanis selama 1 menit dengan interval 2 menit selama 10 siklus berturut-turut.
Daya maksimum jangka pendek (PMPO)- kekuatan yang dapat ditahan oleh kepala dinamis tanpa kerusakan termal dan mekanis selama 1 detik dengan interval 60 detik selama 60 siklus berturut-turut.
Dengan kata kekuasaan dalam percakapan sehari-hari, banyak yang mengartikan “kekuatan”, “kekuatan”. Oleh karena itu, wajar jika konsumen mengasosiasikan daya dengan volume: “Semakin besar daya, semakin baik dan keras suara yang dihasilkan speaker.” Namun, kepercayaan populer ini sepenuhnya salah! Tidak selalu speaker dengan daya 100 W akan menghasilkan suara lebih keras atau lebih baik daripada speaker yang memiliki rating daya “hanya” 50 W. Nilai daya bukan berbicara tentang volume, tetapi tentang keandalan mekanis akustik. 50 atau 100 W yang sama sama sekali bukan volume suara yang dihasilkan speaker. Bahkan driver dinamis terbaik pun memiliki efisiensi yang rendah dan hanya mengubah 2-3% kekuatan sinyal listrik yang disuplai menjadi getaran suara, dan bahkan lebih sedikit lagi untuk sebagian besar speaker (walaupun suara yang dihasilkan cukup untuk membuat soundtrack).
Nilai yang ditunjukkan oleh pabrikan di paspor speaker atau sistem secara keseluruhan hanya menunjukkan bahwa ketika sinyal dengan daya yang ditentukan disuplai, sistem head atau speaker dinamis tidak akan gagal (karena pemanasan kritis dan korsleting interturn dari speaker). kawat, “menggigit” rangka koil, pecahnya diffuser, kerusakan pada suspensi fleksibel sistem, dll.).
Dengan demikian, kekuatan suatu sistem akustik merupakan parameter teknis yang nilainya tidak berhubungan langsung dengan kenyaringan akustik, meskipun agak berkaitan dengannya. Nilai daya pengenal kepala dinamis, jalur amplifier, dan sistem speaker mungkin berbeda. Mereka diindikasikan untuk orientasi dan pemasangan optimal antar komponen. Misalnya, amplifier dengan daya yang jauh lebih rendah atau jauh lebih tinggi dapat merusak speaker pada posisi maksimum kontrol volume pada kedua amplifier: yang pertama - karena tingkat distorsi yang tinggi, yang kedua - karena pengoperasian yang tidak normal dari amplifier pembicara.
Daya dapat diukur dengan cara berbeda dan dalam kondisi pengujian berbeda. Ada standar yang diterima secara umum untuk pengukuran ini. Mari kita lihat lebih dekat beberapa di antaranya, yang paling sering digunakan dalam karakteristik produk dari perusahaan Barat:
RMS(Root Mean Squared - nilai akar rata-rata kuadrat). Daya diukur dengan menerapkan gelombang sinus 1000 Hz hingga tingkat distorsi harmonik tertentu tercapai. Biasanya di paspor produk tertulis seperti ini: 15 W (RMS). Nilai ini menunjukkan bahwa sistem speaker, bila disuplai dengan sinyal 15 W, dapat beroperasi dalam waktu lama tanpa kerusakan mekanis pada kepala dinamis. Untuk speaker berbiaya rendah, nilai daya dalam watt (RMS) yang lebih tinggi dibandingkan speaker Hi-Fi diperoleh karena pengukuran pada distorsi harmonik yang sangat tinggi, seringkali hingga 10%. Dengan distorsi seperti itu, hampir tidak mungkin untuk mendengarkan soundtrack karena suara mengi yang kuat dan nada tambahan di kepala dinamis.
PMPO(Output Daya Musik Puncak - kekuatan musik puncak). Dalam hal ini, daya diukur dengan menerapkan gelombang sinus jangka pendek dengan durasi kurang dari 1 detik dan frekuensi di bawah 250 Hz (biasanya 100 Hz). Dalam hal ini, tingkat distorsi nonlinier tidak diperhitungkan. Misalnya daya speakernya 500 W (PMPO). Fakta ini menunjukkan bahwa sistem speaker, setelah memainkan sinyal frekuensi rendah jangka pendek, tidak mengalami kerusakan mekanis pada kepala dinamis. Satuan daya watt (PMPO) populer disebut “Watt Cina” karena nilai daya yang menggunakan teknik pengukuran ini mencapai ribuan watt! Bayangkan - speaker kecil berdiameter 10 cm yang diputar dari balalaika (radio tape recorder) murah, berkekuatan listrik 15 VA dan mengembangkan daya musik puncak 1500 W (PMPO).
P.H.C. Daya kebisingan maksimum (maksimum) (papan nama) (kapasitas penanganan daya bahasa Inggris), yang mencirikan ketahanan sistem akustik terhadap kerusakan termal dan mekanis selama pengoperasian jangka panjang (selama 100 jam) dengan sinyal kebisingan jenis "kebisingan merah muda", spektrumnya mendekati spektrum sinyal musik nyata;
Selain standar Barat, ada juga standar Soviet untuk berbagai jenis kekuasaan. Mereka diatur oleh gost 16122-87 dan gost 23262-88, yang masih berlaku sampai sekarang. Standar-standar ini mendefinisikan konsep-konsep seperti nilai nominal, kebisingan maksimum, sinusoidal maksimum, daya maksimum jangka panjang, daya maksimum jangka pendek. Beberapa di antaranya tercantum dalam paspor peralatan Soviet (dan pasca-Soviet). Tentu saja, standar-standar ini tidak digunakan dalam praktik dunia, jadi kami tidak akan membahasnya.
Menarik kesimpulan: Yang paling penting dalam praktiknya adalah nilai daya yang ditentukan dalam Watt (RMS) pada nilai distorsi harmonik (THD) 1% atau kurang. Namun, perbandingan produk bahkan dengan indikator ini sangat mendekati dan mungkin tidak ada hubungannya dengan kenyataan, karena volume suara dicirikan oleh tingkat tekanan suara. Oleh karena itu, kandungan informasi pada indikator “daya sistem speaker” adalah nol.
KEPEKAAN
Kepekaan (SPL)- salah satu parameter yang ditunjukkan oleh pabrikan dalam karakteristik sistem speaker. Nilai tersebut mencirikan intensitas tekanan suara yang dikembangkan oleh speaker pada jarak 1 meter ketika sinyal disuplai dengan frekuensi 1000 Hz dan daya 1 W. Sensitivitas diukur dalam desibel (dB) relatif terhadap ambang pendengaran (tingkat tekanan suara nol adalah 2*10^-5 Pa). Terkadang tingkat sensitivitas karakteristik (SPL, Sound Pressure Level) digunakan. Dalam hal ini, untuk singkatnya, di kolom dengan satuan pengukuran, dB/W*m atau dB/W^1/2*m (atau 2,83V) ditunjukkan.
Penting untuk dipahami bahwa sensitivitas bukanlah koefisien proporsionalitas linier antara tingkat tekanan suara, kekuatan sinyal, dan jarak ke sumber. Banyak perusahaan menunjukkan karakteristik sensitivitas penggerak dinamis yang diukur dalam kondisi non-standar.
Kepekaan - Karakteristik yang lebih penting ketika merancang sistem akustik Anda sendiri. Jika Anda tidak sepenuhnya memahami apa arti parameter ini, maka ketika memilih akustik, Anda tidak dapat memberikan perhatian khusus pada sensitivitas (untungnya, ini tidak sering ditunjukkan) jika Anda memiliki penguat daya eksternal.

Tweeter profesional Dirancang untuk pemasangan dalam instalasi multi-arah dan akustik konser. Speaker frekuensi tinggi profesional harus memiliki keluaran suara yang lebih baik, sehingga speaker yang dipasang memiliki kemampuan untuk mencakup ruangan besar sepenuhnya, serta keandalan yang tinggi. Akustik profesional secara tradisional digunakan dengan peningkatan input daya untuk waktu yang lama. Mode pengoperasian ini sangat berbahaya untuk speaker frekuensi tinggi, yang karena dimensi sistem magnetiknya yang relatif kecil, rentan terhadap panas berlebih dan kegagalan. Selain itu, amplifier yang beroperasi pada daya keluaran mendekati maksimum menghasilkan distorsi dalam jumlah besar, juga di wilayah frekuensi tinggi.

Speaker HF untuk akustik profesional, biasanya, memiliki dimensi lebih besar daripada, dan dilengkapi untuk meningkatkan keluaran suara. Celah magnet pada kumparan suaranya sering kali diisi dengan cairan pendingin, dan wadahnya memiliki elemen khusus yang memungkinkannya menghilangkan panas secara efektif. Jika tidak, pilihan tweeter untuk akustik profesional harus diperlakukan sama seperti tweeter biasa, berdasarkan rentang frekuensi yang diperlukan dari frekuensi yang direproduksi, resistansi dan sensitivitas. Tentu saja, speaker frekuensi tinggi profesional perlu dihidupkan melalui filter isolasi yang sesuai, yang mungkin juga mengandung elemen untuk melindunginya.

Pertama, mari kita beri tanda i dan pahami terminologinya.

Loudspeaker elektrodinamik, loudspeaker dinamis, speaker, kepala dinamis radiasi langsung adalah berbagai nama untuk perangkat yang sama yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik frekuensi suara menjadi getaran udara, yang kita persepsikan sebagai suara.

Anda telah melihat speaker suara atau, dengan kata lain, kepala dinamis radiasi langsung lebih dari sekali. Mereka secara aktif digunakan dalam elektronik konsumen. Loudspeakerlah yang mengubah sinyal listrik pada keluaran penguat audio menjadi suara yang dapat didengar.

Perlu dicatat bahwa efisiensi (efisiensi) speaker audio sangat rendah yaitu sekitar 2 – 3%. Ini, tentu saja, merupakan kerugian besar, tetapi sejauh ini belum ada yang lebih baik yang ditemukan. Meskipun perlu dicatat bahwa selain loudspeaker elektrodinamik, ada perangkat lain untuk mengubah getaran listrik frekuensi suara menjadi getaran akustik. Ini adalah, misalnya, pengeras suara jenis elektrostatik, piezoelektrik, elektromagnetik, tetapi pengeras suara jenis elektrodinamik banyak digunakan dan digunakan dalam elektronik.

Bagaimana cara kerja pembicara?

Untuk memahami cara kerja loudspeaker elektrodinamik, mari kita lihat gambarnya.

Speaker terdiri dari sistem magnetis - terletak di sisi belakang. Ini termasuk sebuah cincin magnet. Itu terbuat dari paduan magnetik khusus atau keramik magnetik. Keramik magnetik adalah bubuk yang dipres dan “disinter” secara khusus yang mengandung zat feromagnetik – ferit. Sistem magnet juga mencakup baja flensa dan silinder baja disebut inti. Magnet flensa, inti dan cincin membentuk sirkuit magnetik.

Terdapat celah antara inti dan flensa baja tempat terbentuknya medan magnet. Kumparan ditempatkan pada celah yang sangat kecil. Kumparan adalah kerangka silinder kaku yang di atasnya dililitkan kawat tembaga tipis. Kumparan ini disebut juga kumparan suara. Bingkai kumparan suara terhubung ke penyebar- kemudian "mendorong" udara, menciptakan kompresi dan penghalusan udara di sekitarnya - gelombang akustik.

Diffuser dapat dibuat dari bahan yang berbeda, tetapi lebih sering dibuat dari pulp kertas yang dipres atau dicor. Teknologi tidak tinggal diam dan dalam penggunaannya Anda dapat menemukan diffuser yang terbuat dari plastik, kertas dengan lapisan logam dan bahan lainnya.

Untuk mencegah kumparan suara menyentuh dinding inti dan flensa magnet permanen, maka dipasang tepat di tengah celah magnet menggunakan mesin cuci pemusatan. Mesin cuci tengahnya bergelombang. Berkat inilah kumparan suara dapat bergerak bebas di celah tersebut tanpa menyentuh dinding inti.

Diffuser dipasang pada badan logam – keranjang. Tepi diffuser bergelombang, yang memungkinkannya berosilasi dengan bebas. Tepi bergelombang dari diffuser membentuk apa yang disebut suspensi atas, A suspensi lebih rendah- Ini adalah mesin cuci pemusatan.

Kabel tipis dari kumparan suara dibawa ke luar diffuser dan diamankan dengan paku keling. Dan di bagian dalam diffuser, kawat tembaga yang terdampar dipasang ke paku keling. Selanjutnya, konduktor multi-inti ini disolder ke kelopak, yang dipasang pada pelat yang diisolasi dari badan logam. Karena kelopak kontak, tempat kabel multi-inti kumparan suara disolder, speaker terhubung ke sirkuit.

Bagaimana cara kerja pembicara?

Jika arus listrik bolak-balik dilewatkan melalui kumparan suara suatu pengeras suara, maka medan magnet kumparan tersebut akan berinteraksi dengan medan magnet konstan sistem magnet pengeras suara tersebut. Hal ini akan menyebabkan kumparan suara tertarik ke celah dalam satu arah arus dalam kumparan, atau terdorong keluar dari celah tersebut di arah yang lain. Getaran mekanis kumparan suara ditransmisikan ke diffuser, yang mulai berosilasi seiring dengan frekuensi arus bolak-balik, menciptakan gelombang akustik.

Penunjukan pembicara pada diagram.

Simbol grafis untuk speaker adalah sebagai berikut.

Surat ditulis di sebelah sebutan B atau B.A. , lalu nomor seri speaker pada diagram sirkuit (1, 2, 3, dst.). Gambar konvensional dari speaker dalam diagram dengan sangat akurat menyampaikan desain sebenarnya dari loudspeaker elektrodinamik.

Parameter dasar speaker audio.

Parameter utama speaker audio yang harus Anda perhatikan:

Namun selain resistansi aktif, voice coil juga memiliki reaktansi. Reaktansi terbentuk karena kumparan suara sebenarnya adalah induktor biasa dan induktansinya menahan arus bolak-balik. Reaktansi tergantung pada frekuensi arus bolak-balik.

Aktif dan reaktansi kumparan suara membentuk impedansi total kumparan suara. Itu dilambangkan dengan surat itu Z(disebut, impedansi). Ternyata resistansi aktif kumparan tidak berubah, tetapi reaktansinya berubah tergantung frekuensi arus. Untuk mengaturnya, reaktansi kumparan suara speaker diukur pada frekuensi tetap 1000 Hz dan resistansi aktif kumparan ditambahkan ke nilai ini.

Hasilnya adalah parameter yang disebut hambatan listrik nominal (atau total) kumparan suara. Untuk sebagian besar head dinamis, nilainya adalah 2, 4, 6, 8 ohm. Speaker dengan impedansi 16 ohm juga tersedia. Biasanya, nilai ini ditunjukkan pada casing speaker impor, misalnya seperti ini - 8Ω atau 8 ohm.

Perlu dicatat fakta bahwa resistansi total kumparan berkisar antara 10 dan 20% lebih besar daripada resistansi aktif. Oleh karena itu, dapat ditentukan dengan cukup sederhana. Anda hanya perlu mengukur resistansi aktif kumparan suara dengan ohmmeter dan meningkatkan nilai yang dihasilkan sebesar 10 - 20%. Dalam kebanyakan kasus, hanya resistensi aktif murni yang dapat diperhitungkan.

Hambatan listrik nominal kumparan suara merupakan salah satu parameter penting, karena harus diperhitungkan saat mencocokkan amplifier dan beban (speaker).

Rentang frekuensi adalah rentang frekuensi suara yang dapat direproduksi oleh speaker. Diukur dalam hertz (Hz). Ingatlah bahwa telinga manusia merasakan frekuensi dalam kisaran 20 Hz – 20 kHz. Dan, ini hanya telinga yang sangat bagus :).

Tidak ada speaker yang dapat secara akurat mereproduksi seluruh rentang frekuensi suara. Kualitas reproduksi suara akan tetap berbeda dari yang dibutuhkan.

Oleh karena itu, rentang frekuensi suara yang terdengar secara konvensional dibagi menjadi 3 bagian: frekuensi rendah ( JIKA), frekuensi menengah ( kelas menengah) dan frekuensi tinggi ( HF). Jadi, misalnya, woofer paling baik mereproduksi frekuensi rendah - bass, dan frekuensi tinggi - "mencicit" dan "berdering" - itulah mengapa mereka disebut tweeter. Ada juga speaker full-range. Mereka mereproduksi hampir seluruh rentang audio, tetapi kualitas pemutarannya rata-rata. Kami menang dalam satu hal - kami mencakup seluruh rentang frekuensi, kami kalah dalam hal lain - dalam kualitas. Oleh karena itu, speaker pita lebar dipasang di radio, televisi, dan perangkat lain, yang terkadang tidak memerlukan suara berkualitas tinggi, tetapi hanya memerlukan transmisi suara dan ucapan yang jernih.

Untuk reproduksi suara berkualitas tinggi, speaker bass, midrange, dan tweeter digabungkan dalam satu housing dan dilengkapi dengan filter frekuensi. Ini adalah sistem pengeras suara. Karena setiap speaker hanya mereproduksi sebagian dari rentang suara, kerja total semua speaker meningkatkan kualitas suara secara signifikan.

Biasanya, woofer dirancang untuk mereproduksi frekuensi dari 25 Hz hingga 5000 Hz. Woofer biasanya memiliki kerucut berdiameter besar dan sistem magnet yang besar.

Speaker kelas menengah dirancang untuk mereproduksi rentang frekuensi dari 200 Hz hingga 7000 Hz. Dimensinya sedikit lebih kecil dari woofer (tergantung daya).

Tweeter mereproduksi frekuensi dengan sempurna dari 2000 Hz hingga 20.000 Hz dan lebih tinggi, hingga 25 kHz. Diameter diffuser speaker semacam itu biasanya kecil, meskipun sistem magnetnya bisa sangat besar.

Nilai daya (W) - ini adalah daya listrik dari arus frekuensi audio yang dapat disuplai ke speaker tanpa ancaman kerusakan atau kerusakan. Diukur dalam watt ( W) dan miliwatt ( mW). Ingatlah bahwa 1 W = 1000 mW. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang notasi nilai numerik yang disingkat.

Jumlah daya yang dirancang untuk ditangani oleh speaker tertentu dapat ditunjukkan pada wadahnya. Misalnya, seperti ini - 1W(1W).

Artinya, speaker tersebut dapat dengan mudah digunakan bersama dengan amplifier yang daya keluarannya tidak melebihi 0,5 - 1 W. Tentu saja, lebih baik memilih speaker dengan cadangan daya tertentu. Foto juga menunjukkan bahwa hambatan listrik nominal ditunjukkan - 4Ω(4 ohm).

Jika Anda menggunakan daya yang lebih besar pada speaker daripada yang dirancang untuknya, speaker akan bekerja dengan beban berlebih, mulai “mengi”, mendistorsi suara, dan segera gagal.

Ingatlah bahwa efisiensi speaker adalah sekitar 2 – 3%. Artinya jika daya listrik sebesar 10 W dialirkan ke speaker, maka hanya akan mengubah 0,2 – 0,3 W menjadi gelombang suara. Cukup banyak, bukan? Namun telinga manusia sangat canggih, dan mampu mendengar suara jika pemancarnya mereproduksi daya akustik sekitar 1 - 3 mW pada jarak beberapa meter darinya. Dalam hal ini, daya listrik sebesar 50 - 100 mW harus disuplai ke emitor - dalam hal ini speaker. Oleh karena itu, tidak semuanya buruk dan untuk kenyamanan suara di ruangan kecil, cukup menyuplai daya listrik 1 - 3 W ke speaker.

Ini hanyalah tiga parameter dasar speaker. Selain itu juga ada seperti tingkat sensitivitas, frekuensi resonansi, respon frekuensi amplitudo (AFC), faktor kualitas, dll.

Saat membuat sistem audio berkualitas tinggi di dalam mobil, kehati-hatian harus diberikan untuk mereproduksi semua frekuensi rentang audio. Hal ini dicapai dengan menggunakan berbagai jenis speaker: frekuensi rendah, frekuensi menengah, dan frekuensi tinggi. Di sini kita akan berbicara tentang bagian frekuensi tinggi dari sistem audio - speaker, yang sering disebut tweeter atau “tweeter”.

Tujuan dari head frekuensi tinggi (“tweeter”)

Tidak mungkin membangun sistem audio mobil berkualitas tinggi berdasarkan dua speaker - karena fitur desain, satu kepala loudspeaker tidak dapat mereproduksi semua frekuensi rentang audio (dari 20 hingga 20.000 Hz) sekaligus. Bagian frekuensi tinggi dari rentang yang paling menderita: speaker mereproduksi frekuensi rendah dan menengah dengan baik, tetapi frekuensi tinggi hilang - hal ini menyebabkan penurunan kualitas pemutaran secara keseluruhan, dunia musik menjadi "halus", dan mendengarkan komposisi musik sama sekali tidak menyenangkan. Bagaimana cara mengatasi masalah ini?

Ada solusinya - Anda perlu mempercayakan reproduksi frekuensi tinggi ke speaker frekuensi tinggi khusus. Pembicara seperti ini disebut “tweeter” atau tweeter, yang mencerminkan esensi mereka dengan baik.

Biasanya, tweeter untuk sistem audio mobil dibuat dalam bentuk speaker kompak (berdiameter tiga hingga lima sentimeter), yang dapat ditempatkan dengan nyaman di panel depan atau pilar depan. Selain itu, speaker frekuensi tinggi merupakan bagian dari sistem speaker koaksial, namun pada dasarnya tidak berbeda dengan tweeter yang dijual terpisah.

Jenis dan prinsip pengoperasian kepala HF

Reproduksi frekuensi tinggi memiliki karakteristiknya sendiri, sehingga saat ini terdapat berbagai macam “tweeter”, dan sangat sering dalam desainnya digunakan solusi yang praktis tidak digunakan pada frekuensi menengah dan, terutama, pada woofer. Alasannya tidak sulit untuk dipahami.

Secara konvensional, rentang frekuensi tinggi dimulai dengan frekuensi 3-5 kHz, dan pada 4 kHz panjang gelombangnya sekitar 8,5 cm, dan pada frekuensi maksimum yang dapat diakses oleh pendengaran manusia (20 kHz) panjang gelombangnya genap 1,7 cm, yang berarti bahwa untuk Untuk mereproduksi frekuensi seperti itu, perangkat pemancar loudspeaker harus memiliki dimensi kecil, dan pada saat yang sama memiliki inersia yang sangat kecil (yaitu, sangat ringan) - ini adalah satu-satunya cara perangkat ini dapat dibuat berosilasi dengan suatu frekuensi satuan dan puluhan kilohertz.

Jadi apa pun jenis dan perangkatnya, semuanya kepala HF memiliki dimensi kecil (biasanya 1-2 inci, yaitu tidak lebih dari 5 cm) dan bobot rendah.

Tweeter dapat dibuat berdasarkan berbagai prinsip; tersedia dalam jenis berikut:

Dinamis (elektrodinamik, speaker konvensional);
Piezoelektrik (suara dipancarkan oleh elemen piezoelektrik yang diterapkan arus frekuensi audio);
Kondensor (suara dikeluarkan oleh salah satu pelat kapasitor; untuk pengoperasiannya, pelat tersebut harus dialiri arus searah tegangan tinggi, sehingga tweeter jenis ini tidak digunakan di mobil);
Electret (sama seperti tweeter kondensor, namun pelatnya sudah terisi daya, sehingga tidak memerlukan sumber DC);
Tape (suara dipancarkan oleh strip logam bergelombang yang ditempatkan di antara dua magnet);
Isodinamik (suara dipancarkan oleh membran dengan jalur konduktif logam yang ditempatkan di antara dua pelat berlubang dengan deretan magnet tipis - "sandwich" seperti itu mengeluarkan suara di kedua arah);
Orthodynamic (sama seperti isodinamik, namun membran, plat dan magnetnya berbentuk bulat; sekarang tweeter seperti ini cukup populer di beberapa kalangan pecinta audio mobil).

Saat ini, yang paling luas adalah “ tweeter Tipe elektrodinamik, yaitu speaker biasa, tetapi ukurannya hanya kecil dan didesain khusus. Jenis tweeter lain dalam sistem audio mobil penggunaannya sangat terbatas, jadi di sini kita akan membahas secara khusus tentang kepala tipe elektrodinamik.

Perangkat tweeter

Dasar dari kepala HF adalah kumparan dengan konduktor yang ditempatkan di celah antara magnet cincin dan inti. Kumparan dihubungkan secara kaku ke perangkat pemancar suara - membran, yang biasanya berbentuk setengah bola (kubah). Ketika arus frekuensi audio diterapkan ke kumparan, medan magnet muncul di sekitarnya, yang berinteraksi dengan medan magnet magnet, dan oleh karena itu mulai bergerak di sepanjang inti seiring dengan perubahan arus - beginilah suara yang dihasilkan. dipancarkan oleh membran timbul.

Bentuk kubah pada membran disebabkan oleh fakta bahwa gelombang suara frekuensi tinggi memiliki arah yang tajam, dan membran hemisfer memungkinkan Anda memperluas sudut rambat suara. Seringkali di kepala HF, untuk memperluas pola radiasi, kerucut khusus dipasang di depan membran - pembagi.

Membran tweeter modern dapat dibuat dari bahan berikut:

Kertas (pilihan termurah, tidak sering digunakan);
Sutra (pilihan terbaik dalam hal harga dan kualitas, saat ini akan tersebar luas; sutra diresapi dengan komposisi khusus yang meningkatkan kekakuan kubah);
Aluminium, titanium (membran logam tipis memberikan kualitas tinggi, tetapi juga mahal dan memiliki sejumlah kelemahan yang hanya dapat diubah menjadi keuntungan dengan konstruksi sistem audio profesional).

Adapun magnetnya, seringkali berupa neodymium yang kuat, meskipun tweeter sederhana dalam kisaran harga yang lebih rendah memiliki magnet yang paling sederhana.

Pada akhirnya, kami mencatat bahwa dua jenis tweeter sekarang umum, berbeda dalam desain:

Kepala yang ditempatkan di rumah sederhana biasanya berupa tweeter datar atau sedikit cembung berukuran kecil;
Kepala yang ditempatkan di kerucut tanduk memiliki dimensi yang bertambah (terutama panjangnya), berkat tanduk, pola arah yang diperlukan disediakan.

Tweeter klakson lebih mahal daripada tweeter konvensional, sehingga paling sering digunakan pada sistem audio profesional tingkat tinggi.

Karakteristik Tweeter

Dari ciri-cirinya kepala HF Berikut ini adalah hal yang paling penting:

Rentang frekuensi;
Kepekaan;
Resistansi nominal (impedansi);
Kekuatan;
Kaliber.

Rentang frekuensi. Karakteristik inilah yang paling penting bagi sebuah tweeter; ini menunjukkan frekuensi apa yang mampu direproduksi oleh head, dan oleh karena itu, dalam sistem apa frekuensi tersebut dapat digunakan. Biasanya rentang frekuensi yang direproduksi terletak pada kisaran 2-20 kHz, tetapi paling sering batas bawah tweeter dimulai pada 2,5-3 kHz, dan batas atas dapat mencapai 22-30 kHz.

Kepekaan. Karena fitur desain (membran ringan, dimensi kecil), tweeter memiliki sensitivitas yang sangat tinggi dibandingkan speaker konvensional - terletak pada kisaran 102-109 dB. Ini berarti bahwa bahkan pada daya rendah, mereka menyediakan tingkat volume yang diperlukan. Namun tweeter termurah memiliki sensitivitas 92-96 dB, yang harus diperhitungkan saat membuat sistem audio.

Impedansi. Resistansi kumparan tweeter dapat memiliki nilai yang sama dengan impedansi speaker lain - 2, 3, 4, 6, 8 dan 16 ohm.

Kekuatan. Parameter ini tidak begitu penting untuk head frekuensi tinggi seperti untuk frekuensi menengah dan rendah - untuk memastikan adegan musik normal pada frekuensi tinggi, terdapat daya yang cukup, hampir urutan besarnya lebih rendah daripada frekuensi menengah dan rendah. Namun meskipun demikian, pasar menawarkan tweeter dengan kekuatan 50-80 W (walaupun dalam banyak kasus hal ini tidak benar).

Kaliber. Tweeter berukuran kecil, dan kaliber yang paling umum adalah 1, 1,5 dan 2 inci, yaitu 2,5, 3,8 dan 5 cm.

Memilih tweeter Ada banyak parameter yang bisa digunakan pada sebuah mobil, namun tiga di antaranya adalah yang terpenting.

Rentang frekuensi yang direproduksi - batas bawah kepala HF dan batas atas speaker midrange (atau midrange-bass) harus berpotongan. Misalnya, jika batas atas frekuensi yang direproduksi dari speaker frekuensi menengah adalah 4,5 kHz, maka lebih baik menggunakan tweeter dengan batas bawah 3-4 kHz atau bahkan lebih rendah - ini memastikan bahwa sistem audio akan berfungsi. mereproduksi seluruh spektrum frekuensi tanpa penurunan.

Impedansi - Anda harus membeli tweeter yang impedansi nominalnya sama dengan impedansi keluaran crossover. Jika tweeter hanya dihubungkan secara paralel ke speaker utama, maka impedansinya harus lebih tinggi, atau Anda dapat menggunakan resistor kuat satuan Ohm (lagipula, ketika speaker dihubungkan secara paralel, resistansi totalnya berkurang sesuai dengan rumus (R1+R2)/2).

Daya - daya pengenal tweeter harus setidaknya daya keluaran penguat radio mobil.

Pilihan tweeter berdasarkan parameter lain mungkin sesuai dengan preferensi pribadi, kemampuan finansial dan kemampuan kendaraan, karena mereka tidak memainkan peran seperti karakteristik teknis yang disebutkan di atas.

Fitur instalasi tweeter

Instalasi yang tepat kepala HF- salah satu tugas tersulit dalam membangun sistem audio mobil. Bahkan subwoofer yang sudah lama rusak lebih mudah dipasang dan dioperasikan, dan alasannya terletak pada kekhasan gelombang di bagian frekuensi tinggi dari rentang suara:

Karena panjangnya yang pendek (beberapa sentimeter), ombaknya terpantul dengan baik dari rintangan;
Karena pola tweeter yang sangat terarah, maka terbentuklah panggung suara penuh dalam ruang terbatas, dan sangat bergantung pada lokasi dan arah tweeter.

Refleksi gelombang suara penuh dengan efek negatif - pembentukan gelombang berdiri di dalam kabin dengan puncak volume maksimum dan minimum. Jika gelombang ditumpangkan dalam fase, suara diperkuat, dan frekuensi tinggi “menonjol” dari keseluruhan pemandangan; jika gelombang ditumpangkan dalam antifase, maka frekuensi tinggi benar-benar menghilang. Oleh karena itu, tweeter harus dipasang sedemikian rupa untuk meminimalkan kemungkinan pantulan suara yang tidak perlu dan terbentuknya gelombang berdiri.

Seperti yang ditunjukkan oleh latihan, posisi kepala HF yang optimal adalah di pilar depan. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memastikan jarak ke objek terdekat (jendela) lebih dari 5 cm, yang cukup untuk menyelesaikan masalah gelombang berdiri. Adapun posisi spasial tweeter harus memenuhi syarat sebagai berikut:

Pada bidang vertikal, tweeter harus ditempatkan setinggi mulut pendengar;
Pada bidang horizontal, tweeter harus diposisikan sedemikian rupa sehingga sumbunya kira-kira berpotongan antara kursi pengemudi dan penumpang.

Namun, pertanyaan yang jauh lebih sulit bukanlah bagaimana cara menginstal tweeter, tapi tentang cara menghubungkannya ke radio mobil. Ada tiga opsi yang memungkinkan di sini:

Menghubungkan kepala HF secara paralel dengan speaker LF-MF utama tanpa komponen tambahan;
Menghubungkan tweeter ke speaker melalui filter sederhana;
Menghubungkan tweeter melalui crossover pasif.

Dalam kasus pertama, seluruh spektrum suara akan disuplai ke tweeter, namun karena fitur desain, hanya rentang frekuensi tinggi yang akan direproduksi. Ini bukan pilihan terbaik, karena kepala akan kelebihan beban dan harus bekerja dalam mode sulit. Oleh karena itu, lebih baik menggunakan filter (crossover) yang memotong komponen low-midrange dan hanya menyalurkan frekuensi tinggi ke tweeter.

Saat menggunakan crossover, sangat penting untuk memilih frekuensi cutoff yang benar - di sini perlu untuk memilih frekuensi agar tidak melampaui batas bawah rentang frekuensi yang direproduksi tweeter, jika tidak, beberapa bagian dari spektrum akan hilang begitu saja. Saat ini di pasaran Anda dapat menemukan crossover dengan frekuensi cutoff 1,8 hingga 5 kHz, tetapi lebih sering frekuensi ini terletak pada level 2,5-3 kHz.

Perlu dicatat bahwa dalam crossover pasif, sebagian energi arus frekuensi audio hilang, yang berarti lebih sedikit daya yang disuplai ke speaker. Di sinilah sensitivitas tweeter yang tinggi membantu, sehingga hilangnya daya hampir tidak terlihat.

Dengan pemasangan dan koneksi tweeter yang tepat, sistem audio berkualitas tinggi akan tercipta di dalam mobil, yang dapat memberikan kenikmatan mendengarkan musik.

Eksploitasi tweeter tidak jauh berbeda dengan pengoperasian speaker sistem audio lainnya, di sini Anda perlu mengikuti beberapa aturan sederhana:

Tweeter baru perlu “pemanasan” - didorong dengan peningkatan volume selama 20-30 jam (dengan jeda) menggunakan musik yang berbeda. Selama pemanasan, kepala HF akan mencapai mode pengoperasian, bagian-bagiannya akan digiling, mesin cuci pemusatan, suspensi, dan komponen lainnya akan “menghangat”;
Tweeter kurang sensitif terhadap sinyal berkekuatan tinggi, namun tetap tidak disarankan untuk menyalakan sistem audio dengan volume tinggi - lebih baik menyalakan musik dengan volume rendah terlebih dahulu, lalu menaikkannya ke level yang diperlukan;
Tweeter harus dilindungi dari pengaruh mekanis (posisinya menyebabkan seringnya benturan dengan berbagai benda, dan sekadar dipegang dengan tangan), cairan, dll.

Jika Anda merawat pager dan komponen lainnya, sistem audio akan bertahan lama dan menjalankan fungsinya secara efisien di setiap perjalanan. Dan tidak ada lagi yang diperlukan darinya.