Почему динамики выходят из строя

Распространенные причины выхода динамиков из строя

Среди несомненных достоинств автомобильных динамиков и акустических систем Focal обязательно присутствует и высокая надежность. В рамках допустимых условий эксплуатации динамики будут радовать великолепным звучанием долгие годы: не только без выхода из строя, но и без существенного изменения характеристик. В конструкции автомобильной аудиотехники Focal предприняты специальные меры для защиты от воздействия неблагоприятных факторов: влаги, пыли, ультрафиолетового излучения, сильного перепада температур окружающей среды. Однако несоблюдение условий эксплуатации, неграмотный подбор компонентов и ошибки в настройке аудиосистемы могут привести к повреждению динамиков. Повреждения динамиков, вызванные грубыми нарушениями условий эксплуатации, могут не покрываться гарантией. В частности, сгоревшая или оплавленная звуковая катушка динамика чаще всего служит свидетельством эксплуатации за рамками допустимых условий.

В автомобильной аудиотехнике повреждение динамиков наблюдается чаще, чем в домашней, поскольку гораздо шире простор для выбора разных вариантов построения аудиосистемы, режимов ее работы и настройки. Наилучшим способом создания высоконадежной аудиосистемы служит обращение к авторизованным дилерам Focal за консультацией. Ниже приводятся только базовые сведения по наиболее распространенным причинам выхода динамиков из строя.

Слишком мощный усилитель

Очевидно, что слишком мощный усилитель может привести к повреждению подключенных к нему динамиков (или АС). Однако в автомобильной аудиотехнике подобные повреждения практически всегда вызваны не мощностью усилителя так таковой, а неправильной регулировкой его входной чувствительности усилителя (gain). В отличие от домашних усилителей с фиксированным уровнем gain, в любом автомобильном усилителе есть регулировка gain. Например, усилитель с номинальной (RMS) мощностью, в 2 раза превышающей допустимую продолжительную мощность подключенных к нему динамиков, можно считать слишком мощным. Однако при условии правильной установки чувствительности gain такой усилитель будет не только совершенно безопасным для динамиков, но более того - выступает максимально надежным и отличным по качеству решением. Мощный усилитель с принудительно ограниченной чувствительностью всегда находится в стабильном режиме работы без искажений, без угрозы перегрузки (клиппинга) на пиках аудиосигнала. Для АС с паспортной допустимой продолжительной мощностью 80 Вт (и 160 Вт пиковой мощностью) один и тот же усилитель с номинальной мощностью 160 Вт на канал (например, 2 х 160 Вт) может выступать либо как верное средство сжечь или разрушить динамики, либо как надежный партнер для отличного звучания на долгие годы – и зависит это от выставленного на усилителе уровня чувствительности gain. Для всех автомобильных усилителей мощности Focal в руководстве пользователя приводится расширенное подробное описание правильной настройки gain.

Таким образом, при правильной настройке gain мощный усилитель – это средство предотвратить выход динамиков из строя, сколь бы странным это ни казалось. Однако вовсе необязательно стремиться к 2-кратному, или более, запасу мощности усилителя, как в вышеописанном примере. В вышеописанном примере для АС среднего класса показатели допустимой мощности 80/160 Вт (прод./пик.) выступают достаточно распространенными, тогда как усилитель ном. мощностью 160 Вт (или более) на канал считается уже мощнее среднего, с соответствующим ростом его стоимости. У большинства автомобильных усилителей мощность укладывается в рамки 60 – 110 Вт на канал (для основных АС) - этого вполне достаточно и для создания весьма громкого звучания, и для надежной работы без искажений. Но только при условии правильной настройки gain в любом случае! Для сабвуферов и сабвуферных каналов усилителей (специализированного моноканала, или включенной в мостовом режиме пары каналов) показатели мощности соответственно выше, примерно в 3 раза.

Недостаточно мощный усилитель

Недостаточно мощный усилитель гораздо чаще приводит к выходу динамиков из строя, хоть это и неочевидно на первый взгляд. Причина вновь в уровне входной чувствительности усилителя gain. Если gain выставлен правильно, то с маломощным усилителем динамикам ничего не грозит. Но в этом случае малый запас мощности может привести к тому, что громкость звучания окажется меньше желаемой. Поэтому на практике слишком часто встречается слишком высокий уровень gain именно в маломощных усилителях. В таком случае усилитель входит в режим перегрузки (клиппинг), чрезвычайно опасный для динамиков. В режиме клиппинга усилитель номинальной мощностью 40 Вт может кратковременно выдавать втрое (!) большую мощность, причем спектр приходится на высокие частоты. Поэтому ВЧ-динамики выходят из строя намного чаще, чем НЧ/СЧ-динамики. Кроме того, у некоторых усилителей мощности (отличных от Focal) блок питания устроен так, что в режиме клиппинга возможно появление постоянного тока на выходах усилителя – это вновь очень опасная для динамиков ситуация.

Особняком стоят встроенные усилители мощности штатных или покупных головных устройств. Они все принципиально маломощные, около 20 Вт номинальной мощности (RMS) на канал, хотя в паспортных данных принято указывать более высокие цифры, 45-50 Вт на канал, что соответствует максимальной мощности. Правилом хорошего тона, часто "остающимся за кадром", выступает сразу определить на слух или по специальным приборам, при каком положении ручки регулировки громкости в головном устройстве начинаются искажения – и в дальнейшем никогда не превышать этот уровень громкости. У большинства головных устройств этот уровень соответствует 50-75% от максимального значения шкалы регулировки громкости. Если в аудиосистеме есть внешний усилитель мощности (любой, без исключения), то это правило обращения с ручкой регулировки громкости становится обязательным к исполнению.

Неаккуратное обращение со схемами коррекции звучания

В головных устройствах, многих усилителях мощности и всех внешних аудиопроцессорах есть те или иные возможности настройки тембра звучания с помощью регулятора тембра, эквалайзера, схемы подъема баса и т.д. Такие возможности очень полезны для автомобильной аудиосистемы, помогая получить наиболее ровное звучание с учетом особенностей динамиков, их мест расположения (часто далеко неоптимальных) и акустических характеристик салона автомобиля, а также в соответствии с личными предпочтениями. Однако схемы коррекции требуют очень аккуратного обращения и не предназначены для повышения общей громкости звучания! Всегда полезно помнить несложное правило: изменение уровня сигнала на 3 дБ эквивалентно изменению с тем же знаком мощности в 2 раза. Соответственно, увеличение уровня сигнала на +12 дБ (часто встречаемая граница регулировки для схемы подъема баса и др. функций) означает прирост мощности на выбранной основной частоте или частотном регистре в 16 раз! Столь высокая мощность может оказаться далеко за пределами возможностей как динамиков, так и усилителя, что приведет к неминуемой перегрузке с сильной вероятностью повреждения аудиокомпонентов.

Ошибки в настройке кроссоверов

Входящие в комплект компонентных АС пассивные кроссоверы, особенно старших серий, могут иметь развитые функции для гибкой и эффективной настройки звучания: выбора частоты среза фильтров, крутизны характеристики затухания, уровня сигнала в разных регистрах. Ошибки в настройке заданных производителем функций пассивных фильтров влияют на качество звучания, но совершенно безопасны для работы динамиков. Иначе обстоит дело с активными кроссоверами. Такие кроссоверы предоставляют больше возможностей и несут ряд дополнительных преимуществ, однако неверный выбор характеристик фильтров в этом случае уже угрожает надежности работы динамиков. Активные кроссоверы можно обнаружить в составе большинства усилителей, некоторых головных устройств и любого из аудиопроцессоров. При возможности выбора любой частоты среза и крутизны затухания необходимо строго придерживаться ограничений, заданных характеристиками подключенных динамиков выделенного частотного регистра. Наиболее уязвимы в этом отношении вновь ВЧ-динамики. Если в результате настройки кроссовера ВЧ-динамик работает в слишком широкой (протяженной вниз) полосе частот, то приходящая на него мощность аудиосигнала превышает возможности динамика, с соответствующими последствиями.

Особенности сабвуферов в корпусе с фазоинвертором

Акустическое оформление для сабвуферного НЧ-динамика типа "корпус с фазоинвертором" исключительно популярно, принося выигрыш в отдаче на самых низких частотах. Для всех сабвуферов в корпусе с ФИ рекомендуется использовать усилитель, оснащенный фильтром инфразвуковых частот (ФИНЧ, subsonic), для отсечения слишком низких, не участвующих в формировании музыкального представления частот. Например, ФИНЧ с фиксированной настройкой на частоту 25 Гц, отсекает от музыкального сигнала частоты ниже этого значения, а его работа ничуть не отразится на воспроизведении абсолютного большинства музыкальных композиций. Необходимо помнить, что одной из принципиальных особенностей работы сабвуфера в корпусе с ФИ выступает резкое увеличение амплитуды колебаний диффузора при снижении частоты ниже определенного значения. Если амплитуда колебаний диффузора превышает конструктивные возможности динамика – он выйдет из строя. Использование ФИНЧ эффективно защищает динамик от такого опасного явления. ФИНЧ есть в оснащении большинства сабвуферных (или универсальных) моноблоков, в аудиопроцессорах, а также часто встречается в специализированных басовых каналах многоканальных усилителей.

Ошибки инсталляции

Грамотно выполненная инсталляция покупных аудиокомпонентов в автомобиль имеет решающее значение в обеспечении безопасности аудиосистемы и автомобиля в целом. Это касается множества аспектов: выбора мест размещения компонентов, организации их подключения друг к другу, прокладки силовых, межблочных и акустических кабелей и т.д. При неквалифицированной инсталляции в лучшем случае страдает итоговое качество звучания. Но часто ситуация оказывается драматически хуже, с выходом аудиокомпонентов из строя, а то и опасностью возгорания. Кроме того, необходимо уделять внимание высокому качеству любого из компонентов аудиосистемы. Например, низкокачественный внешний усилитель мощности может иметь плохо реализованные схемы защиты от перегрузки, что приводит к появлению опасных для динамиков значений аудиосигнала в казалось бы, вполне безобидных ситуациях. Распространенным "попутчиком" неграмотных инсталляций выступает эффект громкого "хлопка" при включении или выключении аудиосистемы. Это не только неприятно на слух, но очень вредно для динамиков, а вызвано либо ошибками коммутации, либо особенностями схемотехники низкокачественного усилителя мощности. Возможный перечень таких дефектов можно продолжать до бесконечности.

В полном объеме учесть все необходимые факторы и выполнить работу по всем правилам могут только высокопрофессиональные специалисты авторизованных установочных студий.

Аудиосистемы повышенной мощности

Влияние любого из вышеперечисленных факторов стремительно возрастает, если строится аудиосистема повышенной мощности для громкого звучания. Современный ассортимент АС, сабвуферов и усилителей позволяет создавать аудиосистемы, сохраняющие исключительно высокое качество звучания на очень большой громкости – но только при условии строжайшего соблюдения всех правил изначального согласования компонентов по их характеристикам, последующей установки и настройки. То, что в аудиосистеме средней мощности приведет к некоторым погрешностям в качестве звучания, в аудиосистеме повышенной мощности скорее всего приведет к выходу компонентов из строя.