Publikacje

Nareszcie mamy trochę czasu, by zająć się naszymi samochodami. Wieczory są coraz dłuższe, pogoda sprzyja wieczornemu majsterkowaniu, więc na pewno coraz więcej czasu spędzać będziemy w garażu, aby dokonać poprawek, przeróbek i udoskonaleń w naszych samochodach. Hobbiści i pasjonaci, miłośnicy dobrej muzyki, zapewne najwięcej uwagi poświęcą instalacjom audio. Uważni Czytelnicy wiedzą już, jakie parametry powinna posiadać instalacja audio w samochodzie, by słuchanie muzyki było przyjemnością. Przypomnę Czytelnikom, tym mniej uważnym, lub tym, którzy dopiero zaczynają swoją przygodę z car audio o podstawowych zasadach jakimi powinniśmy kierować się przy konstruowaniu systemu. Zaczniemy od głośników przednich.

Na wstępie naszych „rozważań o głośnikach” powinniśmy co nieco wiedzieć o parametrach charakteryzujących głośniki. By na śmierć Was nie zanudzić, w tym artykule zajmiemy się tylko jednym z nich, a mianowicie pasmem przenoszenia. Inne, równie ważne parametry jak skuteczność, zniekształcenia czy moc, omówię przy innej okazji. 

Pasmem przenoszenia głośnikanazywamy rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik przekształca proporcjonalnie energię elektryczną w energię akustyczną (z dopuszczalnym odchyleniem). Większość norm pomiarowych dopuszcza spadek o 3 dB. 

Ze względu na pasmo przenoszenia głośniki dzielimy na:
• niskotonowe 
• średniotonowe 
• wysokotonowe 
• szerokopasmowe 

Taka jest teoria jaką podają podręczniki. Praktyka jak zwykle odbiega nieco od teorii i w rzeczywistości często mamy do czynienia z głośnikami niskośredniotonowymi, to jest takimi, które z powodzeniem przenoszą niskie częstotliwości – basy i częstotliwości średnie. W dobrych instalacjach stosujemy również głośniki – subwoofery, które odtwarzają najniższe częstotliwości pasma akustycznego. Do odtwarzania częstotliwości najwyższych – sopranów przeznaczone są głośniki wysokotonowe - tweetery. 

Jakie głośniki powinniśmy zastosować do budowy naszej instalacji, wszak na rynku dostępnych jest bardzo dużo produktów różnych firm. W tym miejscu, w trosce o Waszą ciężko zarobioną kasę, jak zwykle zwrócę się z apelem. Nie wierzcie, gdy jakaś firma na głośniku o średnicy 10 cm napisze, że posiada on moc 200W i odtwarza pasmo częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz, i komplet kosztuje 40 PLN. Najczęściej takie bzdury wypisują firmy „krzak”, nie warte uwagi. Będzie taniej zakupić produkt renomowanej firmy, która w trosce o własny wizerunek, nie napisze takich bredni. Od razu kupimy produkt, z którego będziemy zadowoleni. 

Bardzo trudno jest skonstruować głośnik szerokopasmowy tzn. dobrze przetwarzający basy, częstotliwości średnie i soprany i dlatego najczęściej mamy do czynienia z głośnikami, które odtwarzają tylko pewną część pasma akustycznego. W samochodowych instalacjach audio, stosujemy najczęściej subwoofery, głośniki niskośredniotonowe i wysokotonowe. Aby każdy z tych głośników, zasilany był tylko tą częścią sygnału, którą może odtworzyć, stosuje się specjalne urządzenia – zwrotnice. Rolą zwrotnicy jest dokonanie podziału sygnału elektrycznego i skierowanie do każdego z głośników tej części sygnału, którą jest w stanie poprawnie odtworzyć. Jeżeli przyjrzymy się konstrukcji subwoofera, posiadającego dużą i ciężką membranę, to wiadomo, że prądy o wysokich częstotliwościach niepotrzebnie nagrzewałyby cewkę. Zaś głośnik nie byłby w stanie odtworzyć tej części pasma akustycznego. Identycznie przedstawia się sprawa dla głośnika wysokotonowego, mała i bardzo lekka membrana nie jest w stanie odtworzyć niskich częstotliwości. 

Do samochodowych systemów akustycznych produkowane są tzw. systemy komponentowe składające się z głośnika niskośreniotonowego, wysokotonowego i zwrotnicy - określane jako system dwudrożny lub z głośnika niskotonowego, średniotonowego, wysokotonowego i zwrotnicy nazywane systemem trójdrożnym. 

Często spotykane są systemy głośników koaksjonalnych tzn. takich, gdzie na jednej konstrukcji kosza, zamontowany jest system dwu, trój a nawet czterodrożny. Takie systemy montujemy w przednie drzwi, gdy system przeznaczony jest do słuchania prognozy pogody, wiadomości lub transmisji z obrad komisji śledczych. Miłośnicy muzyki na pewno mają większe wymagania i o głośnikach koaksjonalnych rozpisywał się nie będę. 

Aby uzyskać odpowiednią czystość obrazu dźwiękowego, czyli czystość brzmienia poszczególnych instrumentów, taką, by dźwięk nie był „rozmazany”, korzystne jest stosowanie głośników dobrej jakości, które posiadają małe zniekształcenia. Szerokie pasmo przenoszenia gwarantuje poprawną barwę dźwięku, czyli właściwe brzmienie poszczególnych instrumentów i równowagę głośności, czyli proporcję pomiędzy głośnością poszczególnych instrumentów, a także stosunek najgłośniejszych dźwięków do średnich i najcichszych. 

Budując instalacje będziemy dążyć do tego, by uzyskać jak najlepsze brzmienie. Istotnym zagadnieniem jest uzyskanie poprawnej sceny dźwiękowej – dobrze by było, aby wykonawcy utworu muzycznego znajdowali się przed nami, jak na scenie podczas koncertu. 

Wiemy, że zdolność umiejscawiania źródła dźwięku w przestrzeni, opiera się przede wszystkim na określonych różnicach pomiędzy dźwiękami odbieranymi lewym i prawym uchem. Największa czułość ucha ludzkiego na określenie kierunku, z którego dobiega dźwięk, przypada na częstotliwości powyżej 1000 Hz. Aby uzyskać scenę dźwiękową znajdująca się przed nami, powinniśmy dużo uwagi poświęcić poprawnemu zamontowaniu głośników wysokotonowych, wszak to one odtwarzają częstotliwości, na które najbardziej wrażliwe są nasze uszy. Doświadczenia wykazały, że najkorzystniejsze miejsce - to słupki przednie. A najkorzystniejsza wysokość - to 1/4 lub 1/3 wysokości słupka od deski rozdzielczej samochodu. 

Głośniki niskośredniotonowe odpowiedzialne za odtwarzanie środkowej części pasma akustycznego i basu muszą również być poprawnie zamontowane. Najczęściej miejscem przeznaczonym na zamontowanie głośników są przednie drzwi . Konstruktorzy aut nie przywiązują wagi do tego, by miejsca te były poprawne pod względem akustycznym. Niestety konstruktorami aut są ekonomiści i w mniejszym stopniu mechanicy, na pewno projekty te nie są nawet w minimalnym stopniu konsultowane z akustykami. W moich prawie 40 - letnich doświadczeniach nie spotkałem bezbłędnej fabrycznej konstrukcji audio w samochodzie. No ale do rzeczy, głośniki najprościej zamontować w tzw. miejsca fabryczne. Aby poprawić ich brzmienie powinniśmy drzwi akustycznie wytłumić. Przecież nie zmierzamy słuchać brzmienia cięgieł zamków, mechanizmów szyb. Niech naszą ulubioną muzykę odtwarzają membrany głośników, specjalnie do tego celu skonstruowane. 

Zapraszam do lektury kolejnych artykułów, w których będziemy się zajmowali budową systemów audio w samochodzie, tych najprostszych i tych rozbudowanych przeznaczonych dla bezkompromisowych miłośników dobrego brzmienia.