Мидвуфер — устройство и характеристики¶

Мидвуфер — это электродинамический громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения среднего и нижне-среднего диапазона частот, обычно от 150–200 Гц до 2–5 кГц. Термин является калькой с английского midwoofer (от midrange — «средний» и woofer — «низкочастотный динамик»). Мидвуфер занимает промежуточное положение между сабвуфером (или вуфером) и твитером, обеспечивая связность звукового поля и корректную передачу вокальных партий и основных музыкальных инструментов.

¶Назначение и место в акустической системе

В многополосных акустических системах мидвуфер выполняет функцию воспроизведения наиболее критичного для слуха диапазона. Человеческое ухо наиболее чувствительно к частотам около 1–3 кГц, поэтому искажения именно в этой области воспринимаются как «грязь» и «песок» в звуке. Использование отдельного динамика для средних частот позволяет разгрузить низкочастотный излучатель от необходимости работать на верхней границе своего диапазона, где его диаграмма направленности сужается, а искажения растут.

В двухполосных системах мидвуфер часто работает совместно с твитером, перекрывая диапазон примерно от 150 Гц до 3–4 кГц. В трёхполосных системах его полоса сужается: он отвечает за диапазон от 250–400 Гц до 2–3 кГц, уступая нижние октавы выделенному вуферу, а верхние — среднечастотному динамику.

¶Конструкция и характеристики

¶Диффузор

Материал диффузора определяет тембральный характер звучания. Распространены следующие материалы:

• Бумага (целлюлоза) — классический вариант, обеспечивающий лёгкость и внутреннее демпфирование; часто с добавками (кевлар, углеродное волокно, шёлк) для повышения жёсткости.
• Полипропилен — устойчив к влаге, имеет хорошее внутреннее затухание, часто используется в бюджетной и среднеценовой акустике.
• Металлы (алюминий, магний) — обеспечивают высокую жёсткость и поршневое поведение, но требуют тщательной стыковки с твитером из-за присущих им резонансов на высоких частотах.
• Многослойные композиты (стекловолокно, кевлар, сэндвич-структуры) — сочетают лёгкость и жёсткость.

¶Подвес

Обеспечивает центрирование диффузора и возврат его в исходное положение. В мидвуферах используется резиновый или полиуретановый подвес, реже — тканевый с пропиткой. Материал подвеса влияет на добротность динамика (Qts) и его способность работать в закрытом или фазоинверторном оформлении.

¶Звуковая катушка

Намотана на каркас из алюминия, каптона или стекловолокна. Диаметр катушки (обычно 25–50 мм) влияет на мощность и теплоотвод. Длинноходовые конструкции (с большим вылетом катушки) позволяют получить большую амплитуду колебаний без роста нелинейных искажений.

¶Магнитная система

Мидвуферы оснащаются ферритовыми, неодимовыми или (в редких случаях) самариево-кобальтовыми магнитами. Неодимовые магниты позволяют уменьшить массу и габариты динамика при сохранении высокой индукции в зазоре. Кольцевые магниты с медными или алюминиевыми короткозамкнутыми кольцами снижают нелинейные искажения и улучшают отдачу на низких частотах.

¶Основные параметры Тиля — Смолла

Для описания низкочастотного поведения мидвуфера используются стандартные параметры:

• Fs — резонансная частота динамика (обычно 40–80 Гц для мидвуферов);
• Qts — полная добротность (обычно 0,3–0,6);
• Vas — эквивалентный объём воздуха;
• SPL — чувствительность (обычно 86–92 дБ/Вт/м).

¶Особенности применения

Мидвуферы устанавливаются в корпуса акустических систем трёх основных типов: закрытый ящик, фазоинвертор и пассивный излучатель. Для мидвуферов характерна работа в диапазоне, где длина волны сравнима с размерами корпуса, поэтому конструкция оформления существенно влияет на нижнюю границу воспроизводимых частот.

В автомобильной акустике мидвуферы часто используются в компонентных системах, устанавливаясь в штатные места дверей. В этом случае они работают в условиях ограниченного объёма, что требует выбора динамиков с параметрами, адаптированными к «свободному» или «бесконечному» экрану.

¶Отличие от смежных типов динамиков

• Вуфер — работает ниже (от 20–30 Гц до 200–500 Гц), имеет больший диаметр (200–380 мм) и более массивную подвижную систему.
• Сабвуфер — специализирован на самых низких частотах (20–80 Гц), часто имеет усиленный подвес и длинноходовую конструкцию.
• СЧ-динамик — охватывает узкую полосу средних частот (300–400 Гц до 4–6 кГц), не рассчитан на значительные низкочастотные ходы и обычно имеет меньший диаметр (100–180 мм).

Граница между мидвуфером и СЧ-динамиком размыта: в двухполосных системах динамик, играющий от 100–150 Гц, называют мидвуфером, а в трёхполосных — тот же по конструкции излучатель может классифицироваться как СЧ-динамик.

¶Критерии выбора

При подборе мидвуфера учитываются:

• Чувствительность — для согласования с твитером и усилителем;
• Диаметр — влияет на нижнюю границу и диаграмму направленности;
• Мощность — номинальная и пиковая, для согласования с усилителем;
• Параметры Тиля — Смолла — для расчёта корпуса;
• Материал диффузора — определяет характер звучания и требования к разделительному фильтру.

¶Производители

На рынке представлены мидвуферы как массового производства (для встраиваемой и бюджетной акустики), так и Hi-Fi и Hi-End класса. Среди известных производителей: Peerless, ScanSpeak, SEAS, Morel, Focal, Eton, Dynaudio, Audison, Hertz, JL Audio, Alpine. В России динамики выпускаются, в частности, предприятиями, ориентированными на автомобильную акустику и студийный мониторинг (например, бренды «Союз», «Радиотехника» в исторической перспективе).

¶См. также

• Вуфер
• Твитер
• Акустическая система
• Параметры Тиля — Смолла

¶Источники

• Алдошина И. А., Приттс Р. Музыкальная акустика. — СПб.: Композитор, 2006.
• Шоров В. А. Акустические системы и излучатели. — М.: Радио и связь, 1989.
• Dickason V. The Loudspeaker Design Cookbook. — 7th ed. — Peterborough: Audio Amateur Press, 2006.