Коаксиальный громкоговоритель

Для расширения полосы воспроизводимых частот в конструкцию громкоговорителей вводят дополнительные СЧ-ВЧ излучатели. Они размещаются внутри диффузора основной головки, вблизи его оси или соосно с ним. Динамики этого типа получили название коаксиальных (axis означает ось). В некоторых случаях дополнительный излучатель установлен под углом к основному, головки этого типа называют кроссаксиальными. Если используется больше одного дополнительного излучателя, динамики называют триаксиальными. В ряде конструкций предусматривается возможность изменения ориентации дополнительного излучателя.В качестве дополнительных СЧ-излучателей используют малогабаритные диффузорные или купольные динамические головки и диффузорные пьезоизлучатели. ВЧ-излучатели обычно выполнены на базе малогабаритных купольных динамических головок или пьезокерамических пластин (в недорогих моделях). Для работы дополнительных головок необходим разделительный фильтр, обычно он встроен в конструкцию громкоговорителя.



Обычно дополнительные излучатели монтируются на «мостике», закрепленном на диффузородержателе . Возможно их расположение на стойке, прикрепленной к керну магнитной системы клеем или винтом через сквозное отверстие. Каждому варианту присущи свои достоинства и недостатки.
Иногда уже установленные в заднюю полку коаксиальные динамики используют как НЧ-звено , предварительно отключив СЧ-ВЧ излучатели.

Мостовая установка позволяет на основе одной и той же широкополосной динамической головки выпускать несколько вариантов коаксиальных и триаксиальных громкоговорителей с различным набором дополнительных излучателей. Изменяется только конструкция мостика. Однако мостик и его кронштейны, перекрывая значительную часть диффузора основной головки, ограничивают полосу воспроизводимых ей частот. За счет дифракции и интерференции увеличивается неравномерность суммарной АЧХ и ухудшается диаграмма направленности.Для устранения этого недостатка в некоторых конструкциях дополнительные головки размещают таким образом, чтобы центральная часть диффузора основной головки оставалась открытой. Обычно для установки применяют один или два кронштейна, прикрепленных к диффузородержателю.

Установка дополнительных излучателей на стойке требует более серьезного изменения конструкции базовой головки. Пылезащитный колпачок заменяется в этом случае подвижным кольцевым уплотнением. Плотно прилегающий уплотнитель повышает степень защиты магнитной системы, но увеличивает механические потери. Неравномерность силы трения может стать причиной появления нелинейных искажений. Износ уплотнения со временем вызывает изменение характеристик головки. Поэтому конструкторам приходится уделять много внимания выбору материала уплотнителя и его исполнению.В то же время коаксиальные громкоговорители стоечной конструкции имеют существенно меньшую неравномерность суммарной АЧХ и лучшую диаграмму направленности, чем мостиковые. Это объясняется тем, что затеняется существенно меньшая площадь диффузора основной головки, и расстояние между центрами излучения головок можно сделать меньше.

Все рассмотренные варианты конструкции коаксиальных громкоговорителей имеют один общий недостаток. Засчет интерференции звуковых волн, излучаемых одновременно несколькими головками, в зоне их совместного действия суммарная АЧХ приобретает ряд локальных пиков и провалов на средних и высоких частотах. В некоторых случаях это вызывает заметную на слух окраску звучания. Для устранения этого явления необходимо или повысить крутизну разделительных фильтров (что значительно усложняет их конструкцию), или сблизить центры излучения головок. В простейшем случае для этого можно отказаться от стойки и закрепить «пищалку» непосредственно на керне магнитной системы основной динамической головки . Ее диаметр выбирается близким к диаметру керна.



Диффузор основной головки играет роль рупора,благодаря чему отдача «пищалки» несколько увеличивается. Устраняются и дифракционные искажения.
Еще более высокими качественными показателями обладают коаксиальные громкоговорители со встроенными рупорными ВЧ-головками. Рупор при этом выполняется внутри керна магнитной системы основной головки.

Помимо рассмотренных вариантов двухполосного коаксиального громкоговорителя, известны аналогичные конструкции трехполосных громкоговорителей. В этом случае среднечастотная купольная головка устанавливается на переднем фланце обращенной магнитной системы, имеющей большой диаметр, или выполняется рупорной (аналогично рисунок выше). Высокочастотная головка может быть прямого излучения или рупорной и монтируется на мостике.


Сигнал к дополнительным головкам подводится гибкими проводниками от выводов звуковой катушки основного громкоговорителя, или неподвижными проводниками, уложенными на мостике или внутри стойки и керна. Элементы встроенного разделительного фильтра монтируются рядом с дополнительными головками или на диффузородержателе основной головки. В коаксиальных головках высокого качества предусматривается использование внешних разделительных фильтров, в этом случае каждая из них имеет отдельные выводы. В некоторых коаксиальных головках есть возможность снять пищалку и установить ее отдельно (т.н. динамики-трансформеры) .

Миф о том, что так называемые “блины”, т.е. акустика размером 6"х 9" (15 х 23см), установленная в заднюю полку автомобиля способна заменить сабвуфер и добавить системе “хороший бас”, является только лишь заблуждением. В некоторых случаях такой вариант акустики является компромиссным в сравнении с сабвуфером, но никак не заменяет его. Напротив, тыловая акустика только портит звук фронтальной, растягивая сцену и добавляя к звучанию объемность, которая нужна только при прослушивании клубной музыки. Далее приведу выдержку из замечательной статейки, которую цитировали еще тогда, когда я ездил на "Москвиче"...


Тылом имеет смысл заниматься только после того, как стабилизируется положение на фронте и будут одержаны важные победы: получена гладкая частотная характеристика фронтальной акустики, сформирована звуковая сцена, решен вопрос с басами. Только после этого можно обращаться к тыловым каналам, ибо роль их в качественной мобильной установке - существенно вторичная. И еще: сразу оговоримся, что речь пойдет о тыловой акустике, поддерживающей звуковую картину для сидящих на переднем сиденье, а не о системе обслуживания задних пассажиров.Им, если они не оглохнут от сабвуфера и так будет слышно. Тыловая часть звукового поля в машине должна быть именно добавкой к основному (т.е. фронтальному) звуку, а не давать самостоятельный звук. В этом смысле стихийно родившийся у нас термин "подзвучка" уступает по семантической состоятельности английскому "rear-fill", т.е. "тыловое заполнение", но тут уж ничего не сделаешь...
В техническом смысле термин "тыловая подзвучка" означает звуковое поле, воспроизводимое вспомогательными громкоговорителями, расположенными позади слушателя. Целью подзвучки является добавить глубины и реализма звучанию основной (фронтальной) акустической системы.
Распространенное заблуждение, что сзади должна стоять мощная широкополосная акустика, является своего рода атавизмом того периода развития автостерео, когда наиболее подходящим местом для установки динамиков считалась задняя полка. До сих пор, надо заметить, многие автомобильные производители, не желая себя обременять компоновочными проблемами, неизбежно связанными с установкой качественной фронтальной акустической системы, ставят в штатном варианте в заднюю полку излучатели значительно большие по размеру, нежели установленные в передних дверях или панели приборов.
Более того, идя на поводу у столь укоренившихся фактов жизни, производители головных аппаратов часто коммутируют встроенные усилители и RCA выходы таким образом, что сигнал на линейном выходе (т.е. предназначенный для дальнейшего усиления, обозначается как тыловой.

В терминах практических решений:

*1. Не устанавливайте высокочастотных излучателей сзади. Там они не нужны, лучше направьте сэкономленные средства на качественные пищалки для фронтального комплекса, за которые переплатить - трудно.
*2. Не устанавливайте больших динамиков - идеальными для тыла являются 3,5 - 4 дюймовые среднечастотные или широкополосные головки, 5-дюймовые - допустимы, 6 - дюймовые - излишество, 6 х 9 - явная несуразица. Более того, небольшие по размеру излучатели являются даже предпочтительными, поскольку создают меньше проблем с диаграммой направленности в верхней части рабочего диапазона (3 - 4 кГц). Для относительно скромных систем можно удовлетвориться штатными динамиками, если это - 4 - 5-дюймовые широкополосные головки. Если же Вас беспокоит, что дешевые головки, помимо ограниченного частотного диапазона, привнесут в общую звуковую картину повышенные искажения или неравномерность тонального баланса - лучше поставить небольшие, но качественные (но не шикарные) головки.
*3.Не предусматривайте большой мощности тыловых каналов: уровень мощности, который будет достигнут после настройки, окажется меньше мощности, подводимой к передней акустике в 20 - 100 раз, то есть будет измеряться единицами ватт даже при максимальной громкости. Нет смысла использовать для этих целей два полновесных канала усиления мощности, зная, что усиление на их входах предстоит установить вблизи нижнего предела регулировки. В большинстве случаев мощности встроенных |усилителей головного аппарата оказывается вполне достаточно, тем более, что в высококачественных установках они, как правило, оказываются вакантными. Один из вариантов включения тыловой акустики, успешно применявшийся в призовых установках, вообще может работать с одним каналом усиления.

Блины - круглые, овальные, даже квадратные : это всё они, воплощение экономии места и игра производителя на желании покупателя получить в одном корпусе пылесос, посудомоечную машину, стиральную машину и подобие приборчика на батарейках для ночных утех ! Некоторых это устраивает... Но для настоящего аудиофила слово блины есть продукт пищевой и сьедобный, никак не подлежащий прослушиванию.

"Концертный зал на клесах" Шихатов А.И.