Як і було обіцяно, про потужність закінчили, набридло. Свого часу до питання повернемося, на іншому рівні та під іншим приводом, сьогодні йтиметься (як теж було обіцяно) про те, що важливо знати про акустику насправді. А саме – про знамениті параметри Тіля – Смолла, знання яких – запорука виграшу в азартній грі в автозвук. Без шельмовства та кабалістики.

Згадати все-3

Як! У тебе є бабуся, яка вгадує три карти поряд, а ти досі не перейняв у неї її кабалістики?
А.С. Пушкін, «Пікова дама»

Один видатний математик, за переказами, читаючи студентам лекції, говорив: «А зараз ми приступимо до доказу теореми, ім'я якої я маю честь носити». Кому випала честь носити імена параметрів Тіля та Смолла? Згадаймо і це. Першим у зв'язці йде Альберт Невіл Тіль (в оригіналі A. Neville Thiele, "А" майже ніколи не розшифровується). І за віком, і за бібліографією. Тілю зараз 84 роки, а коли йому було 40, він опублікував історичну роботу, в якій вперше було запропоновано проводити розрахунки характеристик гучномовців на основі єдиного набору параметрів, причому зручним та відтворюваним чином.

Там, у роботі 1961 року, було, зокрема, сказано: «Характеристики гучномовця в області низьких частот можуть бути адекватно описані за допомогою трьох параметрів: резонансної частоти, об'єму повітря, еквівалентного акустичної гнучкості гучномовця, і відношення електричного опору до опору частоті. За цими ж параметрами визначається електроакустична ефективність. Я звертаюся до виробників гучномовців із проханням публікувати ці параметри як частину основних відомостей про їхні вироби».

Прохання Невіла Тіля було почуте індустрією лише десятиліття, у цей час Тіль вже працював разом із Ріхардом Смоллом, уродженцем Каліфорнії. По-каліфорнійськи пишеться Richard Small, але чомусь шановний лікар віддає перевагу німецькому варіанту вимови власного імені. Смоллу цього року виповнюється 70, між іншим - ювілей важливіший за багатьох. На початку сімдесятих Тіль і Смолл остаточно довели до розуму запропонований ними підхід до розрахунку гучномовців.

Зараз Невілл Тіль – почесний професор одного з університетів у себе на батьківщині, в Австралії, а остання професійна позиція Д-ра Смолла, за якою нам вдалося встежити – головний інженер департаменту автомобільної аудіотехніки Harman-Becker. Ну і, само собою, обидва – у складі керівництва міжнародного товариства інженерів-акустиків (Audio Engineering Society). Загалом, обидва живі здорові.

Ліворуч Тіль, справа - Смолл, в порядку вкладу в електроакустику. Між іншим, знімок рідкісний, метри не любили фотографуватися

Вішати чи не вішати?

Образне визначення умов вимірювання Fs як резонансної частоти динаміка, що висить у повітрі, породило помилку, що так і треба цю частоту вимірювати, і ентузіасти намагалися дійсно підвішувати динаміки на дротах і мотузках. Вимірювання параметрів акустики буде присвячено окремому випуску «ВВ», а то й не один, тут же зазначу: у грамотних лабораторіях динаміки при вимірюваннях затискають у лещата, а не підвішують до люстри.

Підсумки обчислювального експерименту, які допоможуть бажаючим зрозуміти, як величини електричної та механічної добротності виражаються у імпедансних кривих. Ми взяли повний набір електромеханічних параметрів реального динаміка, а потім стали змінювати деякі з них. Спершу – механічну добротність, начебто замінювали матеріал гофру та центруючої шайби. Потім - електричну, для цього вже знадобилося змінювати характеристики приводу та рухомої системи. Ось що вийшло:

Реальна крива імпедансна низькочастотного динаміка. По ній обчислюються два з трьох головнихпараметрів

Криві імпедансу для різних значеньповної добротності, при цьому електрична Qes одна і та ж, рівна 0,5, а механічна змінюється від 1 до 8. Qms, тим він стає гострішим

Залежність звукового тиску від частоти за тих же значеннях Qts. При вимірюванні звукового тиску важлива тільки повна добротність Qts, тому абсолютно несхожим кривим імпедансу відповідають не такі вже й різні криві звукового тиску від частоти

Ті ж значення Qts, але тепер усюди Qms = 4, а Qes змінюється так, щоб вийти на ті ж значення Qts. Значення Qts ті ж, а криві зовсім інші і різняться між собою набагато менше. Нижні, червоні криві отримані для тих значень, які не можна було отримати в першому досвіді при фіксованій Qes = 0,5

Кривий звуковий тиск для різних Qts, отриманих зміною Qes. Чотири верхні криві за формою - такі ж, як коли ми змінювали Qms, їх форма визначається значеннями Qts, а вони залишилися колишніми. Нижні, червоні криві, отримані для Qts більше 0,5, зрозуміло, інші, і них починає рости горб, зумовлений підвищеної добротністю.

А ось тепер зверніть увагу: справа не тільки в тому, що при високих Qts на характеристиці з'являється горб, при цьому знижується чутливість динаміка на частотах вище за резонансну. Пояснення просте: за інших рівних Qes може зростати тільки зі зростанням маси рухомої системи або зменшенням потужності магніту. І те, й інше веде до падіння чутливості на середніх частотах. Так що горб на резонансній частоті - це, швидше, наслідок провалу на частотах вище за резонансну. В акустиці нічого безкоштовного не буває.

ВКЛАД МОЛОДШОГО ПАРТНЕРА

До речі: основоположник методу О.М. Тіль мав намір враховувати в розрахунках лише електричну добротність, вважаючи (справедливо для свого часу), що частка механічних втрат незначно мала в порівнянні з втратами, спричиненими роботою «електричного гальма» динаміка. Внесок молодшого партнера, не єдиний, втім, полягав у обліку Qms, тепер це стало важливим: у сучасних голівках використовуються матеріали з підвищеними втратами, яких не було на початку 60-х, і нам траплялися динаміки, де величина Qms становила лише 2 3 при електричній під одиницю. За таких справ не враховувати механічні втрати було б помилкою. І особливо важливим це стало з впровадженням феррожідкістного охолодження у ВЧ-головках, там через демпфуючу дію рідини частка Qms у повній добротності стає вирішальною, а пік імпедансу на частоті резонансу стає майже не видно, як на першому графіку нашого обчислювального експерименту.

ТРИ КАРТИ, ВІДКРИТІ ТІЛЕМ І СМОЛОМ

1. Fs – частота основного резонансу динаміка без жодного корпусу. Характеризує лише сам динамік, а чи не готову акустичну систему з його основі. При установці будь-який обсяг може тільки зростати.

2. Qts – повна добротність динаміка, безрозмірна величина, що характеризує відносні втрати у динаміці. Чим вона нижча, тим більше пригнічений резонанс випромінювання і тим вище пік опору на кривою імпедансної. Під час встановлення в закриту скриньку зростає.

3. Vas – еквівалентний обсяг динаміка. дорівнює обсягу повітря з такою ж жорсткістю, що і у підвісу. Чим жорсткіше підвіс, тим менше Vas. При одній і тій же твердості Vas росте зі зростанням площі дифузора.

ДВІ ПОЛОВИНКИ, СКЛАДНІ КАРТУ №2

1. Qes - електрична складова повної добротності, характеризує потужність електричного гальма, що перешкоджає розгойдування дифузора поблизу резонансної частоти. Зазвичай що потужніша магнітна система, то сильніше «гальмо» і тим менше чисельно величина Qes.

2. Qms – механічна складова повної добротності, що характеризує втрати в пружних елементах підвісу. Втрат тут набагато менше, ніж у електричній складовій, і чисельно Qms набагато більше за Qes.

ЧОМ Дзвонить дзвін

Що спільного у дзвона та гучномовця? Ну, те, що обидва звучать, це очевидно. Важливіше, що й те й інше – коливальні системи. А в чому відмінність? Дзвон, як за ним ні довба, звучатиме на єдиній частоті, запропонованій каноном. А зовні не такий несхожий на нього динамік - у широкому діапазоні частот, і може, за бажання, одночасно зобразити і дзвін, і пихтіння дзвонара. Так ось: два з трьох параметрів Тіля - Смолла якраз і описують кількісно цю відмінність.

Тільки треба твердо запам'ятати, а краще перечитати цитату з основоположника в історико-біографічній довідці. Там сказано: "на низьких частотах". До того, як поведеться динамік на частотах вищих, Тіль, Смолл та їх параметри жодного відношення не мають і жодної відповідальності за це не несуть. Які частоти для динаміка низькі, а які – ні? А про це і говорить перший із трійки параметрів.

КАРТА ПЕРША, ВИМІРЮВАНА У ГЕРЦАХ

Отже: параметр Тіля – Смолла №1 – власна резонансна частота динаміка. Позначається завжди Fs незалежно від мови публікації. Фізичний сенс гранично простий: раз динамік - коливальна система, отже, має бути частота, на якій дифузор коливатиметься, будучи наданий сам собі. Як дзвін після удару чи струна після щипка. При цьому мається на увазі, що динамік абсолютно «голий», не встановлений у жодному корпусі, як би висить у просторі. Це важливо, оскільки нас цікавлять параметри власне динаміка, а не те, що його оточує.

Діапазон частот навколо резонансної, дві октави вгору, дві октави вниз – це і є область, де діють параметри Тіля – Смолла. Для сабвуферних головок, ще не встановлених у корпус, Fs може становити від 20 до 50 Гц, у мідбасових динаміків від 50 (басові "шістки") до 100 - 120 ("четвірки"). У дифузорних середньочастотників – 100 – 200 Гц, у купольних – 400 – 800, у пищалок – 1000 – 2000 Гц (бувають винятки, дуже рідкісні).

Як визначають власну резонансну частоту динаміка? Ні, як найчастіше визначають - зрозуміло, читають у супровідній документації або у звіті про тест. А як її спочатку дізналися? З дзвоном було б простіше: дав по ньому чимось і виміряв частоту гудіння. Динамік ж у явній формі на жодній частоті гудіти не буде. Тобто він хоче, але йому не дає властиве його конструкції згасання коливань дифузора. У цьому сенсі динамік дуже подібний до автомобільної підвіски, і цією аналогією я користувався не раз і ще буду. Що станеться, якщо хитнути на підвісці автомобіль із порожніми амортизаторами? Він хоч кілька разів, але качнеться на власній резонансній частоті (де є пружина, там буде й частота). Амортизатори, що здохли лише частково, зупинять коливання після одного-двох періодів, а справні після першого ж хитавиця. У динаміці амортизатор головніший за пружину, причому тут їх навіть два.

Перший, слабший, працює завдяки тому, що відбувається втрата енергії у підвісі. Не випадково гофр робиться зі спеціальних сортів каучуку, м'ячик з такого матеріалу від підлоги майже не відскакуватиме, спеціальне просочення з великим внутрішнім тертям вибирається і для центруючої шайби. Це як би механічне гальмо коливань дифузора. Другий, набагато потужніший - електричний.

Ось як він працює. Звукова котушка динаміка – його мотор. У ній тече змінний струм від підсилювача, і котушка, що у магнітному полі, починає рухатися з частотою підведеного сигналу, рухаючи, зрозуміло, і всю рухливу систему, потім і тут. Але ж котушка, що рухається в магнітному полі – це генератор. Що вироблятиме тим більше електрики, чим сильніше рухається котушка. І коли частота наближатися до резонансної, на якій дифузор «хоче» коливатися, амплітуда коливань зросте, і напруга, вироблена звуковою котушкою, зростатиме. Досягши максимуму точно на резонансній частоті. Яке це має відношення до гальмування? Поки що ніякого. Але уявіть собі, що висновки котушки замкнули між собою. Тепер уже по ній потече струм і виникне сила, яка за шкільним правилом Ленца перешкоджатиме руху, що його породив. Адже звукова котушка в реальному житті замкнена на вихідний опір підсилювача, близький до нуля. Виходить ніби електричне гальмо, що пристосовується до обстановки: чим з великим розмахом намагається ходити туди-сюди дифузор, тим більше цьому перешкоджає зустрічний струм у звуковій котушці. У дзвону гальм немає, крім згасання вібрацій у його стінках, а в бронзі – яке згасання.

КАРТА ДРУГА, НЕ ВИМІРЮВАНА НІ В ЧОМУ

Потужність гальм динаміка чисельно виявляється у другому параметрі Тіля – Смолла. Це - повна добротність динаміка, що позначається Qts. Виражається чисельно, але з буквально. У сенсі, що потужніший гальма, то менше величина Qts. Звідси і назва «добротність» в російській (або quality factor в англійській, з якої виникло позначення цієї величини), що це як оцінка якості коливальної системи. Фізично добротність – ставлення пружних сил у системі до в'язких, інакше – до сил тертя. Пружні сили зберігають енергію в системі, поперемінно переганяючи енергію з потенційної (стиснута або розтягнута пружина або підвіс динаміка) в кінетичну (енергія дифузора, що рухається). В'язкі намагаються енергію будь-якого руху перетворити на тепло і безповоротно розсіяти. Висока добротність (а в того ж дзвону вона вимірюватиметься десятками тисяч) означає, що пружних сил набагато більше, ніж сил тертя (в'язких, це те саме). Це означає, що кожне коливання в тепло переходитиме лише мала частина енергії, запасеної у системі. Тому, до речі, добротність – єдина величина у трійці параметрів Тіля – Смолла, яка не має розмірності, це відношення одних сил до інших. Як розсіює енергію дзвін? Через внутрішнє тертя в бронзі, головним чином, потихеньку. Як це робить динамік, у якого добротність набагато менша, а отже, темпи втрати енергії набагато вищі? Двома способами, за кількістю «гальм». Частина розсіюється через внутрішні втрати в пружних елементах підвісу, і цю частку втрат можна оцінити окремою величиною добротності, вона називається механічною, позначається Qms. Друга, більша частина розсіюється у вигляді тепла від струму, що проходить по звуковій котушці. Струму, їй же виробленого. Це – електрична добротність Qes. Сумарна дія гальм визначалася дуже легко, якби в ходу були не величини добротності, а навпаки, величини втрат. Ми їх просто склали б. А якщо ми маємо справу з величинами, зворотними втрат, то і складати доведеться зворотні величини, тому й виходить, що 1/Qts = 1/Qms + 1/Qes.

Типові значення добротностей: механічна – від 5 до 10. Електрична – від 0,2 до 1. Оскільки у справу йдуть зворотні величини, то виходить, що ми підсумовуємо механічний внесок у втрати порядку 0,1 – 0,2 з електричним, що становить від 1 до 5. Ясно, що результат визначатиметься переважно електричної добротністю, тобто головне гальмо динаміка - електричний.

То як же вирвати у динаміка імена «трьох карт»? Ну хоча б двох перших, до третьої ще дістанемося. Пістолетом, як Герман, загрожувати марно, динамік не стара. На допомогу приходить все та ж звукова котушка, полум'яний двигун динаміка. Адже ми вже зрозуміли: полум'яний двигун підробляє і полум'яним генератором. І в цій якості як би бідує на амплітуду коливань дифузора. Чим більша напруга з'явиться на звуковій котушці як результат її коливань разом з дифузором, тим більше, значить, розмах коливань, тим ближче ми до резонансної частоти.

Як ця напруга виміряти, до звукової котушки підведений сигнал від підсилювача? Тобто як розділити підведене до мотора від виробленого генератором, це ж на тих самих висновках? А не треба розділяти, треба виміряти суму, що виходить.

Для цього роблять так. Динамік приєднують до підсилювача з можливо більшим вихідним опором, у реальному житті це означає: послідовно з динаміком включають резистор з номіналом набагато, у сто, як мінімум, разів більше номінального опору динаміка. Скажімо, 1000 Ом. Тепер при роботі динаміка звукова котушка вироблятиме проти-ЕРС, начебто для роботи електричного гальма, але гальмування не відбудеться: висновки котушки замкнені між собою через дуже великий опір, струм мізерний, гальмо - нікудишнє. Зате напруга, за правилом Ленца протилежне по полярності підведеному («що породжує рух»), складеться з ним у протифазі, і якщо в цей момент виміряти здавалося опір звукової котушки, то здасться, що воно дуже велике. Насправді при цьому проти-ЕРС не дає струму від підсилювача безперешкодно протікати по котушці, це прилад тлумачить як зріс опір, а як ще?

Через вимір імпедансу, того самого «здається» (а насправді - комплексного, з будь-якими активними та реактивними складовими, зараз про це не час) опору і відкриваються дві карти з трьох. Крива імпедансу будь-якого дифузорного динаміка, від Келлога і Райса до наших днів, виглядає, в принципі, однаково, вона навіть фігурує в логотипі якогось електроакустичного наукового співтовариства, зараз забув якого. Горб на низьких (при цьому динаміка) частотах позначає частоту його основного резонансу. Де максимум – там і омріяна Fs. Елементарніше не буває. Вище резонансу настає мінімум повного опору, його зазвичай і приймають за номінальний опір динаміка, хоча, як бачите, воно залишається таким тільки в невеликій смузі частот. Вище повний опір починає знову зростати, тепер уже через те, що звукова котушка - не тільки мотор, а й індуктивність, опір якої зростає із частотою. Але туди ми зараз ходити не будемо, там параметри, що нас цікавлять, не живуть.

Куди складніше з величиною добротності, проте вичерпна інформація про «другу карту» теж міститься в імпедансній кривій. Вичерпна, тому що по одній кривій можна обчислити і електричну Qes, і механічну добротність Qms окремо. Як потім зробити з них повну Qts, реально необхідну при розрахунку оформлення, ми вже знаємо, справа нехитра, не біном Ньютона.

Як саме визначаються шукані величини за імпедансною кривою, ми обговоримо в інший раз, коли йтиметься про методи вимірювання параметрів. Зараз виходитимемо з того, що хтось (виробник акустики або соратники вашого покірного слуги) це за вас зробили. Але зазначу ось що. Існує дві помилки, пов'язані зі спробами експрес-аналізу параметрів Тіля – Смолла на вигляд кривої імпедансу. Перше – зовсім лохівське, його ми зараз розвіємо без сліду. Це коли дивляться на криву імпедансу з величезним горбом на резонансі і вигукують: Нічого собі добротність! Типу – висока. А дивлячись на маленький пухирець на кривій, укладають: раз пік імпедансу так пригладжений, значить, у динаміка високе демпфування, тобто низька добротність.

Так ось: у найпростішому варіанті це навпаки. Що означає найвищий пік імпедансу на частоті резонансу? Що звукова котушка виробляє багато проти-ЕРС, призначеної для електричного гальмування коливань дифузора. Тільки за такого включення, через великий опір, струм, необхідний роботи гальма, не протікає. А коли такий динамік виявиться включений не для вимірювань, а нормально, безпосередньо від підсилювача, струм, що гальмує, піде будь здоров, котушка стане могутньою перешкодою на шляху непомірних коливань дифузора на його улюбленій частоті.

При інших рівних можна грубо оцінити добротність по кривій, причому саме пам'ятаючи: висота импедансного піка характеризує потенціал електричного гальма динаміка, отже, чим він вищий, тим нижче добротність. Чи буде така оцінка вичерпною? Не зовсім, як було сказано, вона залишиться грубою. Адже в імпедансній кривій, як уже говорилося, закопано інформацію і про Qes, і про Qms, викопати яку можна (вручну або за допомогою комп'ютерної програми), проаналізувавши не лише висоту, а й «ширину плечей» резонансного горба. З цього приводу ми тут поставили кілька обчислювальних експериментів, кому цікаво – подивіться.

А як добротність позначається на формі АЧХ динаміка, адже нас саме це цікавить? Як кажуть - вирішальним чином дається взнаки. Чим нижча добротність, тобто чим потужніша внутрішні гальма динаміка на резонансній частоті, тим нижче і більш плавно спадаючи, пройде поблизу резонансу крива, що характеризує створюваний динаміком звуковий тиск. Мінімальна нерівномірність у цій смузі частот буде за Qts, що дорівнює 0,707, що прийнято називати характеристикою Баттерворта. За високих значень добротності крива звукового тиску почне «горбитися» поблизу резонансу, зрозуміло чому: гальма слабкі.

Чи буває "хороша" чи "погана" повна добротність? Сама по собі - ні, тому що коли динамік виявиться встановлений в акустичне оформлення, в якості якого зараз розглядатимемо тільки закритий ящик, і частота його резонансу, і повна добротність стануть іншими. Чому? Тому що і те, і те залежить від пружності підвісу динаміка. Резонансна частота залежить тільки від маси рухомої системи та жорсткості підвісу. Зі зростанням жорсткості Fs росте, зі зростанням маси – падає. Коли динамік встановлений у закритий ящик, повітря в ньому, що має пружність, починає працювати додатковою пружиною у підвісі, загальна жорсткість підвищується, Fs росте. Зростає і повна добротність, оскільки вона - ставлення пружних сил до гальмівних. Можливості гальм динаміка від його установки в якийсь обсяг не зміняться (з чого?), а сумарна пружність - зросте, добротність - неминуче зросте. І ніколи не стане нижчою, ніж була у «голого» динаміка. Ніколи, це – нижня межа. Наскільки це все зросте? А це залежить від того, наскільки жорсткий динамік власний підвіс. Дивіться: те саме значення Fs можна отримати при легкому дифузорі на м'якому підвісі або при важкому - на жорсткому, маса і жорсткість діють у протилежних напрямках, а підсумок може виявитися чисельно рівним. Тепер якщо ми поставимо в якийсь об'єм (що володіє об'єму пружністю) динамік з жорстким підвісом, то він невеликого зростання сумарної жорсткості і не помітить, величини Fs і Qts зміняться не сильно. Поставимо туди ж динамік з м'яким підвісом, в порівнянні з жорсткістю якого «повітряна пружина» буде вже суттєвою, і побачимо, що сумарна жорсткість змінилася сильно, а значить, Fs і Qts, початково такі ж, як у першого динаміка, істотно зміняться.

У темні «дотилівські» часи для розрахунку нових значень частоти резонансу та добротності (вони, щоб не плутати з параметрами «голого» динаміка, позначаються як Fc і Qtc) потрібно було знати (або виміряти) безпосередньо пружність підвісу, в міліметрах на ньютон прикладеної сили , знати масу рухомої системи, та був мудрувати з програмами расчета. Тіль запропонував концепцію «еквівалентного об'єму», тобто такого об'єму повітря в закритому ящику, пружність якого дорівнює пружності підвісу динаміка. Ця величина, що позначається Vas, є третя чарівна карта.

КАРТА ТРЕТЯ, ОБ'ЄМНА

Як вимірюють Vas – історія окрема, там є забавні повороти, і про це, як говорю вже втретє, буде у спеціальному випуску серії. Для практики важливо зрозуміти дві речі. Перша: гранично лоховська помилка (на жаль, проте зустрічається), що наведене в супровідних документах до динаміка значення Vas - це обсяг, в який динамік треба ставити. А це лише - характеристика динаміка, що залежить тільки від двох величин: жорсткості підвісу та діаметра дифузора. Якщо поставити динамік у ящик з об'ємом, рівним Vas, резонансна частота та повна добротність зростуть у 1,4 рази (це квадратний корінь із двох). Якщо обсяг, рівний половині Vas - в 1,7 разу (корінь із трьох). Якщо зробити ящик обсягом в одну третину від Vas, все інше зросте вдвічі (корінь із чотирьох, логіка має бути вже зрозумілою і без формул).

В результаті, дійсно, чим менше за інших рівних величина Vas у динаміка, тим більш компактне оформлення можна розраховувати, зберігаючи планові показники по Fc і Qtc. Компактність, однак, не надається безкоштовно. В акустиці безкоштовного взагалі немає. Мале значення Vas при тій же частоті резонансної динаміка - результат поєднання жорсткого підвісу з важкою рухомою системою. А від маси «рухання» найрішучішим чином залежить чутливість. Тому всі сабвуферні головки, що відрізняються можливістю роботи в компактних закритих корпусах, характеризуються низькою чутливістю в порівнянні з колегами з легкими дифузорами, але великими значеннями Vas. Так що добрих і поганих значень Vas теж не буває, усьому своя ціна.

Про що йтиметься наступного разу? Зрозуміло, про що. Карти знаємо, тепер – як здавати, з якою ходити…

Найголовнішими параметрами, за якими можна розрахувати та виготовити сабвуфер, є:

• Резонансна частота динаміка Fs(Герц)
• Еквівалентний обсяг Vas(літрів або кубічних футів)
• Повна добротність Qts
• Опір постійному струму Re(Ом)

Для серйознішого підходу знадобиться ще знати:

• Механічну добротність Qms
• Електричну добротність Qes
• Площа дифузора Sd(м2) або його діаметр Dia(см)
• Чутливість SPL(dB)
• Індуктивність Le(Генрі)
• Імпеданс Z(Ом)
• Пікову потужність Pe(Ватт)
• Масу рухомої системи Mms(г)
• Відносну жорсткість Cms(метрів/ньютон)
• Механічне опір Rms(кг/сек)
• Двигуна потужність BL

Більшість цих параметрів може бути виміряно або розраховане в домашніх умовах за допомогою не дуже складних вимірювальних приладів і комп'ютера або калькулятора, що вміє добувати коріння та зводити у ступінь. Для ще більш серйозного підходу до проектування акустичного оформлення та обліку характеристик динаміків рекомендую читати серйознішу літературу. Автор цього " праці " не претендує особливі знання у сфері теорії, проте тут викладене є компіляцією з різних джерел - як іноземних, і російських.

Вимірювання Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведення вимірювань цих параметрів вам знадобиться таке обладнання:

• Вольтметр
• Генератор сигналів звукової частоти
• Частотомір
• Потужний (не менше 5 ват) резистор опором 1000 ом
• Точний (+- 1%) резистор опором 10 ом
• Проводи, затискачі та інша дрібниця для з'єднання всього цього в єдину схему.

Звісно, ​​у цьому списку можливі зміни. Наприклад, більшість генераторів мають власну шкалу частоти і частотомір не є в такому разі необхідністю. Замість генератора можна використовувати звукову плату комп'ютера і відповідне програмне забезпечення, здатне генерувати синусоїдальні сигнали від 0 до 200Гц необхідної потужності.

Схема для вимірів

Калібрівка:

Для початку необхідно відкалібрувати вольтметр. Для цього замість динаміка приєднується опір 10 Ом і підбором напруги, що видається генератором, треба досягти напруги 0.01 вольта. Якщо резистор іншого номіналу, напруга повинна відповідати 1/1000 номіналу опору в омах. Наприклад, для калібрувального опору 4 ома напруга повинна бути 0.004 вольта. Запам'ятайте! Після калібрування регулювати вихідну напругу генератора НЕ МОЖНА до закінчення всіх вимірювань.

Знаходження Re

Тепер, приєднавши замість калібрувального опору динамік та виставивши на генераторі частоту, близьку до 0 герц, ми можемо визначити його опір постійному струму Re. Їм буде показ вольтметра, помножене на 1000. Втім, Re можна заміряти і безпосередньо омметром.

Знаходження Fs та Rmax

Динамік при цьому і всіх наступних вимірах повинен бути у вільному просторі. Резонансна частота динаміка перебуває в піку його імпедансу (Z-характеристиці). Для її знаходження плавно змінюйте частоту генератора і дивіться показання вольтметра. Та частота, на якій напруга на вольтметрі буде максимальною (подальша зміна частоти призводитиме до падіння напруги) і буде частотою основного резонансу для цього динаміка. Для динаміків діаметром більше 16см ця частота має лежати нижче 100Гц. Не забудьте записати не лише частоту, а й показання вольтметра. Помножені на 1000 вони дадуть опір динаміка на резонансній частоті Rmax, необхідне для розрахунку інших параметрів.

Ці параметри знаходяться за такими формулами:

Як видно, це послідовне знаходження додаткових параметрів Ro, Rx та вимірювання невідомих раніше частот F1 і F2. Це частоти, у яких опір динаміка дорівнює Rx. Оскільки Rx завжди менший за Rmax, то й частот буде дві - одна дещо менша за Fs, а інша дещо більша. Ви можете перевірити правильність своїх вимірювань такою формулою:

Якщо розрахунковий результат відрізняється від знайденого раніше більше, ніж на 1 герц, потрібно повторити все спочатку і акуратніше.

Отже, ми знайшли та розрахували кілька основних параметрів і можемо на їх підставі робити деякі висновки:

1. Якщо резонансна частота динаміка вище 50Гц, він має право претендувати працювати у разі як мідбас. Про сабвуфер на такому динаміці можна відразу забути.
2. Якщо резонансна частота динаміка вище 100Гц, це взагалі не низькочастотник. Ви можете використовувати його для відтворення середніх частот у трьохсмугових системах.
3. Якщо співвідношення Fs/Qts у динаміка становить менше 50, то цей динамік призначений для роботи виключно в закритих ящиках. Якщо більше 100 – виключно для роботи з фазоінвертором або у бандпасах. Якщо ж значення перебуває у проміжку між 50 і 100, то тут потрібно уважно дивитися й інші параметри - якого типу акустичного оформлення динамік тяжіє. Найкраще для цього використовувати спеціальні комп'ютерні програми, здатні змоделювати у графічному вигляді акустичну віддачу такого динаміка у різному акустичному оформленні. Правда при цьому не обійтися без інших, не менш важливих параметрів – Vas, Sd, Cms та L.

Це так звана ефективна випромінююча поверхня дифузора. Для найнижчих частот (у зоні поршневої дії) вона збігається з конструктивною і дорівнює:

Радіусом R в даному випадку буде половина відстані від середини ширини гумового підвісу однієї сторони до середини гумового підвісу протилежної. Це пов'язано з тим, що половина ширини гумового підвісу є також випромінюючої поверхнею. Зверніть увагу, що одиниця виміру цієї площі - квадратні метри. Відповідно і радіус потрібно в неї підставляти за метри.

Для цього потрібні результати одного з відліків із першого тесту. Знадобиться імпеданс (повний опір) звукової котушки на частоті близько 1000Гц. Оскільки реактивна складова (XL) віддалена від активної Re на кут 900, то можна скористатися теоремою Піфагора:

Оскільки Z (імпеданс котушки на певній частоті) і Re (опір котушки по постійному струму) відомі, то формула перетворюється на:

Знайшовши реактивний опір XL на частоті F можна розрахувати і індуктивність за формулою:

Вимірювання Vas

Є кілька способів вимірювання еквівалентного обсягу, але в домашніх умовах простіше використовувати два: метод "додаткової маси" та метод "додаткового обсягу". Перший вимагає з матеріалів кілька грузиків відомої ваги. Можна використовувати набір вантажів від аптечної ваги або скористатися старими мідними монетками 1,2,3 і 5 копійок, оскільки вага такої монетки в грамах відповідає номіналу. Другий метод вимагає наявності герметичного ящика наперед відомого обсягу з відповідним отвором під динамік.

Знаходження Vas методом додаткової маси

Для початку потрібно рівномірно навантажити дифузор грузиками і знову виміряти його резонансну частоту, записавши її як F"s. Вона повинна бути нижче, ніж Fs. Краще якщо нова резонансна частота буде менше на 30%-50%. Маса грузиків береться приблизно 10 грамів на кожен дюйм діаметра дифузора. Тобто для 12" голівки потрібен вантаж масою близько 120 грамів.

– Як! У тебе є бабуся, яка вгадує три карти поряд, а ти досі не перейняв у неї її кабалістики?
А.С. Пушкін, «Пікова дама»

Сьогодні мова піде про те, що важливо знати про акустику насправді. А саме – про знамениті параметри Тіля – Смолла, знання яких – запорука виграшу в азартній грі в автозвук. Без шельмовства та кабалістики.

Один видатний математик, за переказами, читаючи студентам лекції, говорив: «А зараз ми приступимо до доказу теореми, ім'я якої я маю честь носити». Кому випала честь носити імена параметрів Тіля та Смолла? Згадаймо і це. Першим у зв'язці йде Альберт Невіл Тіль (в оригіналі A. Neville Thiele, "А" майже ніколи не розшифровується). І за віком, і за бібліографією. Тілю зараз 84 роки, а коли йому було 40, він опублікував історичну роботу, в якій вперше було запропоновано проводити розрахунки характеристик гучномовців на основі єдиного набору параметрів, причому зручним та відтворюваним чином.

Там, у роботі 1961 року, було, зокрема, сказано: «Характеристики гучномовця в області низьких частот можуть бути адекватно описані за допомогою трьох параметрів: резонансної частоти, об'єму повітря, еквівалентного акустичної гнучкості гучномовця, і відношення електричного опору до опору частоті. За цими ж параметрами визначається електроакустична ефективність. Я звертаюся до виробників гучномовців із проханням публікувати ці параметри як частину основних відомостей про їхні вироби».

Прохання Невіла Тіля було почуте індустрією лише десятиліття, у цей час Тіль вже працював разом із Ріхардом Смоллом, уродженцем Каліфорнії. По-каліфорнійськи пишеться Richard Small, але чомусь шановний лікар віддає перевагу німецькому варіанту вимови власного імені. Смоллу цього року виповнюється 70, між іншим - ювілей важливіший за багатьох. На початку сімдесятих Тіль і Смолл остаточно довели до розуму запропонований ними підхід до розрахунку гучномовців.

Зараз Невілл Тіль – почесний професор одного з університетів у себе на батьківщині, в Австралії, а остання професійна позиція Д-ра Смолла, за якою нам вдалося встежити – головний інженер департаменту автомобільної аудіотехніки Harman-Becker. Ну і, само собою, обидва – у складі керівництва міжнародного товариства інженерів-акустиків (Audio Engineering Society). Загалом, обидва живі здорові.

Ліворуч Тіль, справа - Смолл, в порядку вкладу в електроакустику. Між іншим, знімок рідкісний, метри не любили фотографуватися

Вішати чи не вішати?

Образне визначення умов вимірювання Fs як резонансної частоти динаміка, що висить у повітрі, породило помилку, що так і треба цю частоту вимірювати, і ентузіасти намагалися дійсно підвішувати динаміки на дротах і мотузках. Вимірювання параметрів акустики буде присвячено окремому випуску «ВВ», а то й не один, тут же зазначу: у грамотних лабораторіях динаміки при вимірюваннях затискають у лещата, а не підвішують до люстри.

Підсумки обчислювального експерименту, які допоможуть бажаючим зрозуміти, як величини електричної та механічної добротності виражаються у імпедансних кривих. Ми взяли повний набір електромеханічних параметрів реального динаміка, а потім стали змінювати деякі з них. Спершу – механічну добротність, начебто замінювали матеріал гофру та центруючої шайби. Потім - електричну, для цього вже знадобилося змінювати характеристики приводу та рухомої системи. Ось що вийшло:

Реальна крива імпедансна низькочастотного динаміка. По ній обчислюються два з трьох основних параметрів

Криві імпедансу для різних значень повної добротності, при цьому електрична Qes одна і та ж, що дорівнює 0,5, а механічна змінюється від 1 до 8. Повна добротність Qts змінюється начебто не сильно, а висота горба на графіку імпедансу - сильно, і дуже , причому чим менше Qms, тим він стає гострішим

Залежність звукового тиску від частоти за тих же значеннях Qts. При вимірюванні звукового тиску важлива тільки повна добротність Qts, тому абсолютно несхожим кривим імпедансу відповідають не такі вже й різні криві звукового тиску від частоти

Ті ж значення Qts, але тепер усюди Qms = 4, а Qes змінюється так, щоб вийти на ті ж значення Qts. Значення Qts ті ж, а криві зовсім інші і різняться між собою набагато менше. Нижні, червоні криві отримані для тих значень, які не можна було отримати в першому досвіді при фіксованій Qes = 0,5

Кривий звуковий тиск для різних Qts, отриманих зміною Qes. Чотири верхні криві за формою - такі ж, як коли ми змінювали Qms, їх форма визначається значеннями Qts, а вони залишилися колишніми. Нижні, червоні криві, отримані для Qts більше 0,5, зрозуміло, інші, і них починає рости горб, зумовлений підвищеної добротністю.

А ось тепер зверніть увагу: справа не тільки в тому, що при високих Qts на характеристиці з'являється горб, при цьому знижується чутливість динаміка на частотах вище за резонансну. Пояснення просте: за інших рівних Qes може зростати тільки зі зростанням маси рухомої системи або зменшенням потужності магніту. І те, й інше веде до падіння чутливості на середніх частотах. Так що горб на резонансній частоті - це, швидше, наслідок провалу на частотах вище за резонансну. В акустиці нічого безкоштовного не буває.

Внесок молодшого партнера

До речі: основоположник методу О.М. Тіль мав намір враховувати в розрахунках лише електричну добротність, вважаючи (справедливо для свого часу), що частка механічних втрат незначно мала в порівнянні з втратами, спричиненими роботою «електричного гальма» динаміка. Внесок молодшого партнера, не єдиний, втім, полягав у обліку Qms, тепер це стало важливим: у сучасних голівках використовуються матеріали з підвищеними втратами, яких не було на початку 60-х, і нам траплялися динаміки, де величина Qms становила лише 2 3 при електричній під одиницю. За таких справ не враховувати механічні втрати було б помилкою. І особливо важливим це стало з впровадженням феррожідкістного охолодження у ВЧ-головках, там через демпфуючу дію рідини частка Qms у повній добротності стає вирішальною, а пік імпедансу на частоті резонансу стає майже не видно, як на першому графіку нашого обчислювального експерименту.

Три карти, відкриті Тілем та Смоллом

1. Fs – частота основного резонансу динаміка без жодного корпусу. Характеризує лише сам динамік, а чи не готову акустичну систему з його основі. При установці будь-який обсяг може тільки зростати.

2. Qts – повна добротність динаміка, безрозмірна величина, що характеризує відносні втрати у динаміці. Чим вона нижча, тим більше пригнічений резонанс випромінювання і тим вище пік опору на кривою імпедансної. Під час встановлення в закриту скриньку зростає.

3. Vas – еквівалентний обсяг динаміка. дорівнює обсягу повітря з такою ж жорсткістю, що і у підвісу. Чим жорсткіше підвіс, тим менше Vas. При одній і тій же твердості Vas росте зі зростанням площі дифузора.

Дві половинки, що становлять карту №2

1. Qes - електрична складова повної добротності, характеризує потужність електричного гальма, що перешкоджає розгойдування дифузора поблизу резонансної частоти. Зазвичай що потужніша магнітна система, то сильніше «гальмо» і тим менше чисельно величина Qes.

2. Qms – механічна складова повної добротності, що характеризує втрати в пружних елементах підвісу. Втрат тут набагато менше, ніж у електричній складовій, і чисельно Qms набагато більше за Qes.

Чому дзвенить дзвін

Що спільного у дзвона та гучномовця? Ну, те, що обидва звучать, це очевидно. Важливіше, що й те й інше – коливальні системи. А в чому відмінність? Дзвон, як за ним ні довба, звучатиме на єдиній частоті, запропонованій каноном. А зовні не такий несхожий на нього динамік - у широкому діапазоні частот, і може, за бажання, одночасно зобразити і дзвін, і пихтіння дзвонара. Так ось: два з трьох параметрів Тіля - Смолла якраз і описують кількісно цю відмінність.

Тільки треба твердо запам'ятати, а краще перечитати цитату з основоположника в історико-біографічній довідці. Там сказано: "на низьких частотах". До того, як поведеться динамік на частотах вищих, Тіль, Смолл та їх параметри жодного відношення не мають і жодної відповідальності за це не несуть. Які частоти для динаміка низькі, а які – ні? А про це і говорить перший із трійки параметрів.

Карта перша, що вимірюється в герцях

Отже: параметр Тіля – Смолла №1 – власна резонансна частота динаміка. Позначається завжди Fs незалежно від мови публікації. Фізичний сенс гранично простий: раз динамік - коливальна система, отже, має бути частота, на якій дифузор коливатиметься, будучи наданий сам собі. Як дзвін після удару чи струна після щипка. При цьому мається на увазі, що динамік абсолютно «голий», не встановлений у жодному корпусі, як би висить у просторі. Це важливо, оскільки нас цікавлять параметри власне динаміка, а не те, що його оточує.

Діапазон частот навколо резонансної, дві октави вгору, дві октави вниз – це і є область, де діють параметри Тіля – Смолла. Для сабвуферних головок, ще не встановлених у корпус, Fs може становити від 20 до 50 Гц, у мідбасових динаміків від 50 (басові "шістки") до 100 - 120 ("четвірки"). У дифузорних середньочастотників – 100 – 200 Гц, у купольних – 400 – 800, у пищалок – 1000 – 2000 Гц (бувають винятки, дуже рідкісні).

Як визначають власну резонансну частоту динаміка? Ні, як найчастіше визначають - зрозуміло, читають у супровідній документації або у звіті про тест. А як її спочатку дізналися? З дзвоном було б простіше: дав по ньому чимось і виміряв частоту гудіння. Динамік ж у явній формі на жодній частоті гудіти не буде. Тобто він хоче, але йому не дає властиве його конструкції згасання коливань дифузора. У цьому сенсі динамік дуже подібний до автомобільної підвіски, і цією аналогією я користувався не раз і ще буду. Що станеться, якщо хитнути на підвісці автомобіль із порожніми амортизаторами? Він хоч кілька разів, але качнеться на власній резонансній частоті (де є пружина, там буде й частота). Амортизатори, що здохли лише частково, зупинять коливання після одного-двох періодів, а справні після першого ж хитавиця. У динаміці амортизатор головніший за пружину, причому тут їх навіть два.

Перший, слабший, працює завдяки тому, що відбувається втрата енергії у підвісі. Не випадково гофр робиться зі спеціальних сортів каучуку, м'ячик з такого матеріалу від підлоги майже не відскакуватиме, спеціальне просочення з великим внутрішнім тертям вибирається і для центруючої шайби. Це як би механічне гальмо коливань дифузора. Другий, набагато потужніший - електричний.

Ось як він працює. Звукова котушка динаміка – його мотор. У ній тече змінний струм від підсилювача, і котушка, що у магнітному полі, починає рухатися з частотою підведеного сигналу, рухаючи, зрозуміло, і всю рухливу систему, потім і тут. Але ж котушка, що рухається в магнітному полі – це генератор. Що вироблятиме тим більше електрики, чим сильніше рухається котушка. І коли частота наближатися до резонансної, на якій дифузор «хоче» коливатися, амплітуда коливань зросте, і напруга, вироблена звуковою котушкою, зростатиме. Досягши максимуму точно на резонансній частоті. Яке це має відношення до гальмування? Поки що ніякого. Але уявіть собі, що висновки котушки замкнули між собою. Тепер уже по ній потече струм і виникне сила, яка за шкільним правилом Ленца перешкоджатиме руху, що його породив. Адже звукова котушка в реальному житті замкнена на вихідний опір підсилювача, близький до нуля. Виходить ніби електричне гальмо, що пристосовується до обстановки: чим з великим розмахом намагається ходити туди-сюди дифузор, тим більше цьому перешкоджає зустрічний струм у звуковій котушці. У дзвону гальм немає, крім згасання вібрацій у його стінках, а в бронзі - яке згасання.

Карта друга, яка не вимірюється ні в чому

Потужність гальм динаміка чисельно виявляється у другому параметрі Тіля – Смолла. Це - повна добротність динаміка, що позначається Qts. Виражається чисельно, але з буквально. У сенсі, що потужніший гальма, то менше величина Qts. Звідси і назва «добротність» в російській (або quality factor в англійській, з якої виникло позначення цієї величини), що це як оцінка якості коливальної системи. Фізично добротність – ставлення пружних сил у системі до в'язких, інакше – до сил тертя. Пружні сили зберігають енергію в системі, поперемінно переганяючи енергію з потенційної (стиснута або розтягнута пружина або підвіс динаміка) в кінетичну (енергія дифузора, що рухається). В'язкі намагаються енергію будь-якого руху перетворити на тепло і безповоротно розсіяти. Висока добротність (а в того ж дзвону вона вимірюватиметься десятками тисяч) означає, що пружних сил набагато більше, ніж сил тертя (в'язких, це те саме). Це означає, що кожне коливання в тепло переходитиме лише мала частина енергії, запасеної у системі. Тому, до речі, добротність – єдина величина у трійці параметрів Тіля – Смолла, яка не має розмірності, це відношення одних сил до інших. Як розсіює енергію дзвін? Через внутрішнє тертя в бронзі, головним чином, потихеньку. Як це робить динамік, у якого добротність набагато менша, а отже, темпи втрати енергії набагато вищі? Двома способами, за кількістю «гальм». Частина розсіюється через внутрішні втрати в пружних елементах підвісу, і цю частку втрат можна оцінити окремою величиною добротності, вона називається механічною, позначається Qms. Друга, більша частина розсіюється у вигляді тепла від струму, що проходить по звуковій котушці. Струму, їй же виробленого. Це – електрична добротність Qes. Сумарна дія гальм визначалася дуже легко, якби в ходу були не величини добротності, а навпаки, величини втрат. Ми їх просто склали б. А якщо ми маємо справу з величинами, зворотними втрат, то і складати доведеться зворотні величини, тому й виходить, що 1/Qts = 1/Qms + 1/Qes.

Типові значення добротностей: механічна – від 5 до 10. Електрична – від 0,2 до 1. Оскільки у справу йдуть зворотні величини, то виходить, що ми підсумовуємо механічний внесок у втрати порядку 0,1 – 0,2 з електричним, що становить від 1 до 5. Ясно, що результат визначатиметься переважно електричної добротністю, тобто головне гальмо динаміка - електричний.

То як же вирвати у динаміка імена «трьох карт»? Ну хоча б двох перших, до третьої ще дістанемося. Пістолетом, як Герман, загрожувати марно, динамік не стара. На допомогу приходить все та ж звукова котушка, полум'яний двигун динаміка. Адже ми вже зрозуміли: полум'яний двигун підробляє і полум'яним генератором. І в цій якості як би бідує на амплітуду коливань дифузора. Чим більша напруга з'явиться на звуковій котушці як результат її коливань разом з дифузором, тим більше, значить, розмах коливань, тим ближче ми до резонансної частоти.

Як ця напруга виміряти, до звукової котушки підведений сигнал від підсилювача? Тобто як розділити підведене до мотора від виробленого генератором, це ж на тих самих висновках? А не треба розділяти, треба виміряти суму, що виходить.

Для цього роблять так. Динамік приєднують до підсилювача з можливо більшим вихідним опором, у реальному житті це означає: послідовно з динаміком включають резистор з номіналом набагато, у сто, як мінімум, разів більше номінального опору динаміка. Скажімо, 1000 Ом. Тепер при роботі динаміка звукова котушка вироблятиме проти-ЕРС, начебто для роботи електричного гальма, але гальмування не відбудеться: висновки котушки замкнені між собою через дуже великий опір, струм мізерний, гальмо - нікудишнє. Зате напруга, за правилом Ленца протилежне по полярності підведеному («що породжує рух»), складеться з ним у протифазі, і якщо в цей момент виміряти здавалося опір звукової котушки, то здасться, що воно дуже велике. Насправді при цьому проти-ЕРС не дає струму від підсилювача безперешкодно протікати по котушці, це прилад тлумачить як зріс опір, а як ще?

Через вимір імпедансу, того самого «здається» (а насправді - комплексного, з будь-якими активними та реактивними складовими, зараз про це не час) опору і відкриваються дві карти з трьох. Крива імпедансу будь-якого дифузорного динаміка, від Келлога і Райса до наших днів, виглядає, в принципі, однаково, вона навіть фігурує в логотипі якогось електроакустичного наукового співтовариства, зараз забув якого. Горб на низьких (при цьому динаміка) частотах позначає частоту його основного резонансу. Де максимум – там і омріяна Fs. Елементарніше не буває. Вище резонансу настає мінімум повного опору, його зазвичай і приймають за номінальний опір динаміка, хоча, як бачите, воно залишається таким тільки в невеликій смузі частот. Вище повний опір починає знову зростати, тепер уже через те, що звукова котушка - не тільки мотор, а й індуктивність, опір якої зростає із частотою. Але туди ми зараз ходити не будемо, там параметри, що нас цікавлять, не живуть.

Куди складніше з величиною добротності, проте вичерпна інформація про «другу карту» теж міститься в імпедансній кривій. Вичерпна, тому що по одній кривій можна обчислити і електричну Qes, і механічну добротність Qms окремо. Як потім зробити з них повну Qts, реально необхідну при розрахунку оформлення, ми вже знаємо, справа нехитра, не біном Ньютона.

Як саме визначаються шукані величини за імпедансною кривою, ми обговоримо в інший раз, коли йтиметься про методи вимірювання параметрів. Зараз виходитимемо з того, що хтось (виробник акустики або соратники вашого покірного слуги) це за вас зробили. Але зазначу ось що. Існує дві помилки, пов'язані зі спробами експрес-аналізу параметрів Тіля – Смолла на вигляд кривої імпедансу. Перше – зовсім лохівське, його ми зараз розвіємо без сліду. Це коли дивляться на криву імпедансу з величезним горбом на резонансі і вигукують: Нічого собі добротність! Типу – висока. А дивлячись на маленький пухирець на кривій, укладають: раз пік імпедансу так пригладжений, значить, у динаміка високе демпфування, тобто низька добротність.

Так ось: у найпростішому варіанті це навпаки. Що означає найвищий пік імпедансу на частоті резонансу? Що звукова котушка виробляє багато проти-ЕРС, призначеної для електричного гальмування коливань дифузора. Тільки за такого включення, через великий опір, струм, необхідний роботи гальма, не протікає. А коли такий динамік виявиться включений не для вимірювань, а нормально, безпосередньо від підсилювача, струм, що гальмує, піде будь здоров, котушка стане могутньою перешкодою на шляху непомірних коливань дифузора на його улюбленій частоті.

При інших рівних можна грубо оцінити добротність по кривій, причому саме пам'ятаючи: висота импедансного піка характеризує потенціал електричного гальма динаміка, отже, чим він вищий, тим нижче добротність. Чи буде така оцінка вичерпною? Не зовсім, як було сказано, вона залишиться грубою. Адже в імпедансній кривій, як уже говорилося, закопано інформацію і про Qes, і про Qms, викопати яку можна (вручну або за допомогою комп'ютерної програми), проаналізувавши не лише висоту, а й «ширину плечей» резонансного горба.

А як добротність позначається на формі АЧХ динаміка, адже нас саме це цікавить? Як кажуть - вирішальним чином дається взнаки. Чим нижча добротність, тобто чим потужніша внутрішні гальма динаміка на резонансній частоті, тим нижче і більш плавно спадаючи, пройде поблизу резонансу крива, що характеризує створюваний динаміком звуковий тиск. Мінімальна нерівномірність у цій смузі частот буде за Qts, що дорівнює 0,707, що прийнято називати характеристикою Баттерворта. За високих значень добротності крива звукового тиску почне «горбитися» поблизу резонансу, зрозуміло чому: гальма слабкі.

Чи буває "хороша" чи "погана" повна добротність? Сама по собі - ні, тому що коли динамік виявиться встановлений в акустичне оформлення, в якості якого зараз розглядатимемо тільки закритий ящик, і частота його резонансу, і повна добротність стануть іншими. Чому? Тому що і те, і те залежить від пружності підвісу динаміка. Резонансна частота залежить тільки від маси рухомої системи та жорсткості підвісу. Зі зростанням жорсткості Fs росте, зі зростанням маси – падає. Коли динамік встановлений у закритий ящик, повітря в ньому, що має пружність, починає працювати додатковою пружиною у підвісі, загальна жорсткість підвищується, Fs росте. Зростає і повна добротність, оскільки вона - ставлення пружних сил до гальмівних. Можливості гальм динаміка від його установки в якийсь обсяг не зміняться (з чого?), а сумарна пружність - зросте, добротність - неминуче зросте. І ніколи не стане нижчою, ніж була у «голого» динаміка. Ніколи, це – нижня межа. Наскільки це все зросте? А це залежить від того, наскільки жорсткий динамік власний підвіс. Дивіться: те саме значення Fs можна отримати при легкому дифузорі на м'якому підвісі або при важкому - на жорсткому, маса і жорсткість діють у протилежних напрямках, а підсумок може виявитися чисельно рівним. Тепер якщо ми поставимо в якийсь об'єм (що володіє об'єму пружністю) динамік з жорстким підвісом, то він невеликого зростання сумарної жорсткості і не помітить, величини Fs і Qts зміняться не сильно. Поставимо туди ж динамік з м'яким підвісом, в порівнянні з жорсткістю якого «повітряна пружина» буде вже суттєвою, і побачимо, що сумарна жорсткість змінилася сильно, а значить, Fs і Qts, початково такі ж, як у першого динаміка, істотно зміняться.

У темні «дотилівські» часи для розрахунку нових значень частоти резонансу та добротності (вони, щоб не плутати з параметрами «голого» динаміка, позначаються як Fc і Qtc) потрібно було знати (або виміряти) безпосередньо пружність підвісу, в міліметрах на ньютон прикладеної сили , знати масу рухомої системи, та був мудрувати з програмами расчета. Тіль запропонував концепцію «еквівалентного об'єму», тобто такого об'єму повітря в закритому ящику, пружність якого дорівнює пружності підвісу динаміка. Ця величина, що позначається Vas, є третя чарівна карта.

Карта третя, об'ємна

Як вимірюють Vas – історія окрема, там є забавні повороти, і про це, як говорю вже втретє, буде у спеціальному випуску серії. Для практики важливо зрозуміти дві речі. Перша: гранично лоховська помилка (на жаль, проте зустрічається), що наведене в супровідних документах до динаміка значення Vas - це обсяг, в який динамік треба ставити. А це лише - характеристика динаміка, що залежить тільки від двох величин: жорсткості підвісу та діаметра дифузора. Якщо поставити динамік у ящик з об'ємом, рівним Vas, резонансна частота та повна добротність зростуть у 1,4 рази (це квадратний корінь із двох). Якщо обсяг, рівний половині Vas - в 1,7 разу (корінь із трьох). Якщо зробити ящик обсягом в одну третину від Vas, все інше зросте вдвічі (корінь із чотирьох, логіка має бути вже зрозумілою і без формул).

В результаті, дійсно, чим менше за інших рівних величина Vas у динаміка, тим більш компактне оформлення можна розраховувати, зберігаючи планові показники по Fc і Qtc. Компактність, однак, не надається безкоштовно. В акустиці безкоштовного взагалі немає. Мале значення Vas при тій же частоті резонансної динаміка - результат поєднання жорсткого підвісу з важкою рухомою системою. А від маси «рухання» найрішучішим чином залежить чутливість. Тому всі сабвуферні головки, що відрізняються можливістю роботи в компактних закритих корпусах, характеризуються низькою чутливістю в порівнянні з колегами з легкими дифузорами, але великими значеннями Vas. Так що добрих і поганих значень Vas теж не буває, усьому своя ціна.

Підготовлено за матеріалами журналу "Автозвук", березень 2005р.www.avtozvuk.com

Останнім часом стало чутно дуже багато питань про динаміки та сабвуфери. Переважну більшість відповідей можна отримати на перших трьох сторінках будь-якої книги, написаної професіоналами. Матеріал адресований в першу чергу початківцям, ледачим;) та сільським саморобникам, підготовлений на основі книг І.А.Алдощиною, В.К.Іоффе, частково Ефруссі, журнальних публікацій у Wireless Worrld, АМ та (трохи) особистого досвіду. HЕ використовувалася інформація з Інтернету та ФІДОнету. Матеріал аж ніяк не претендує на повноту висвітлення проблеми, а є спробою пояснити на пальцях ази акустики.

Найчастіше питання звучить приблизно так: "знайшов динамік, що з ним робити?", або "Товариш, а кажуть такі сабвуфери бувають". Тут ми розглянемо лише один варіант вирішення цієї проблеми: За наявною динаміку зробити ящик, з оптимальними параметрами на HЧ, наскільки це можливо. Цей варіант сильно відрізняється від завдання заводського конструктора-натягнути нижню частоту системи до необхідної за ТУ величини

[Q] Hашел з нагоди великий динамік без розпізнавальних знаків. Як дізнатися, чи можна зробити з нього сабвуфер?

[A] Потрібно виміряти його T/S параметри. На підставі цих даних приймати рішення про вид HЧ оформлення.

[Q] Що таке параметри T/S?

[A] Мінімальний набір параметрів для розрахунку HЧ оформлення, запропонований Тіллем та Смоллом.

• Fs -резонансна частота динаміка без оформлення
• Qts-повна добротність динаміка
• Vas - еквівалентний обсяг динаміка.

[Q] Як виміряти параметри T/S?

[A] Для цього потрібно зібрати схему з генератора, вольтметра, резистора та досліджуваного динаміка. Динамік підключається до виходу генератора з вихідною напругою кілька вольт через опорний резистор порядку 1 кОм.

1. Знімаємо V(F)=АЧХ опору динаміка у сфері резонансу. Динамік повинен під час цього вимірювання перебувати у вільному просторі (далеко від поверхонь, що відбивають) . Hаходимо опір динаміка на постійному струмі (у нагоді), записуємо частоту резонансу повітря Fs (це та частота, де показання вольтметра максимальні:) , показання вольтметра Uo на мінімальній частоті (ну наприклад 10 Гц) і Um на частоті резонансу Fs.

2. Hходимо частоти F1 і F2, у яких крива V(F) перетинається з рівнем V=SQRT(Vo*Vm).

3. Hаходимо Qts = SQRT (F1 * F2) * SQRT (Uo / Um) / (F2-F1)це повна добротність динаміка, можна сказати, найважливіша величина.

4. Для знаходження Vas потрібно взяти невелику закриту ящик обсягу Vc, з отвором, трохи меншим за діаметр дифузора. Щільно притулити динамік до отвору та повторити вимірювання. Від цих вимірювань знадобиться резонансна частота динаміка у корпусі Fc. Hаходимо Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1).

Ця методика написана в Аудіо Магазині 4 за 99 рік. Я її не перевіряв. Є й інші, коли вимірюються механічні параметри головки, маса, гнучкість тощо.

[Q] У мене є параметри динаміка, що з ними робити?

[A] Кожен динамік під час проектування заточується під певний вид акустичного оформлення. Щоб дізнатися, під що саме, подивимося на добротність.

• Qts > 1,2 це головки для відкритих ящиків, оптимально 2,4
• Qts< 0.8-1.0 - головки для закрытых ящиков, оптимально 0,7
• Qts<0.6 - для фазоинверторов, оптимум - 0,39
• Qts<0.4 - для рупоров

Правильніше сортуватиме голівки не за добротністю, а за величиною Fs/Qts. Наведу по пам'яті, небажання формули прораховувати.

• Fs/Qts >30 (?) екран та відкритий корпус
• Fs/Qts >50 закритий корпус
• Fs/Qts >85 фазоінвертори
• Fs/Qts >105 Бандпаси (смугові резонатори)

Пружність, м'ясистість, сухість та ін. довкіллям. Щоб у цій системі не було викиду на імпульсній характеристиці, її добротність повинна бути меншою 0,7 для систем з випромінюванням однією стороною динаміка (закриті та фазоінвертори) та 1,93 для двосторонніх систем (оформлення типу екран та відкрита скринька)

[A] Відкриті ящики та екрани - найпростіший тип оформлення. Переваги: ​​простота розрахунку, відсутність підвищення резонансної частоти (від розмірів екрану залежить лише вид частотної характеристики), майже постійна добротність. Недоліки: великий розмір передньої панелі. Досить грамотні та прості розрахунки цього виду оформлення можна знайти уВ.К. Іоффе, М.В.Лізунков. Побутові акустичні системи, М., Радіо та зв'язок. 1984. Та й у старих радіо напевно є примітивні радіоаматорські розрахунки.

[A] Оформлення "закритий ящик" буває двох типів, нескінченний екран та компресійний підвіс. Попадання в той чи інший розряд залежить від співвідношення гнучкостей підвісу динаміка і повітря в ящику, позначається альфа (до речі, першу можна поміряти, а другу порахувати та змінити за допомогою заповнення). Для нескінченного екрану співвідношення гнучкостей менше 3, для компресійного підвісу більше 3-4. Можна в першому наближенні вважати, що головки з великою добротністю заточені під нескінченний екран, з меншою під компресійний підвіс. Для заздалегідь взятого динаміка закритий корпус типу нескінченний екран має більший об'єм, ніж компресійний ящик. (Взагалі кажучи, коли є динамік, то оптимальний корпус під нього має однозначно певний обсяг. Помилки, що виникли при вимірі параметрів та розрахунках, можна в невеликих межах виправити за допомогою заповнення). Динаміки для закритих корпусів мають потужні магніти та м'які підвіси, на відміну від головок для відкритих ящиків. Формула для резонансної частоти динаміка в оформленні об'ємом VFс=Fs*SQRT(1+Vas/V),а наближена формула, що пов'язує резонансні частоти та добротності головки в корпусі (індекс "с") та у відкритому просторі (індекс "s")Fc/Qtc=Fs/Qts

Інакше кажучи, є можливість реалізувати необхідну добротність акустичної системи єдиним способом, саме вибором обсягу закритого ящика. Яку добротність вибрати? Люди, які не чули звучання натуральних музичних інструментів, зазвичай вибирають стовпчики з добротністю більше 1,0. У колонок з такою добротністю (=1.0) найменша нерівномірність частотної характеристики області нижчих частот(а при чому тут звук?), досягнута ціною невеликого викиду на перехідній характеристиці. Максимально гладка АЧХ виходить за Q=0.7, а повністю апериодичная імпульсна характеристика за Q=0.5. Hомограми для розрахунків можна взяти у наведеній вище книзі.

[Q] У статтях про колонки часто зустрічаються слова типу "апроксимація по Чебишеву, Баттерворт" і т.п. Яке це стосується колонок?

[A] Акустична система є фільтром верхніх частот. Фільтр може бути описаний передавальною характеристикою. Передавальну характеристику можна підігнати під відому функцію. Теоретично фільтрів використовують кілька типів статечних функцій, названих на ім'я математиків, першими обсмоктавши ту чи іншу функцію. Функція визначається порядком(максимальним показником ступеня, тобто.H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0)має другий порядок) і набором коефіцієнтів a і b (від цих коефіцієнтів можна потім перейти до значень реальних елементів електричного фільтра, або електромеханічних параметрів.) Далі, коли йтиметься про апроксимацію передавальної характеристики поліномом Баттерворта або Чебишева або ще чимось іншим, це треба розуміти так, що поєднання властивостей динаміка і корпусу (або ємностей та індуктивностей в електричному фільтрі) вийшло таким, що з найбільшою точністю частотну та фазову характеристики можна підігнати під тим чи іншим поліном. Найбільш гладкою частотна характеристика виходить, якщо її можна апроксимувати поліномом Баттерворт. Чебишевська апроксимація характеризується хвилеподібною частотною характеристикою, і великою довжиною робочої ділянки (за ГОСТом до -14 дБ) в область нижчих частот.

[Q] Який вид апроксимації вибрати для фазоінвертора?

[A] Отже перед будівництвом простого фазоінвертора потрібно знати обсяг ящика та частоту налаштування фазоінвертора (труби, отвори, пасивного радіатора). Якщо як критерій вибрати найбільш гладку АЧХ(а це не єдиний можливий критерій), то вийде наступна табличка А) Qts< 0,3 -наиболее гладкой будет кривая квазитретьего порядка Б) Qts = 0,4- лучше описывается баттервортовскими кривыми В) Qts>0,5-прийдеться допустити хвилі на АЧХ, по Чебишеву. У разі А) фазоінвертор налаштовується на 40-80% вище за частоту резонансу У разі Б)-на частоту резонансу, У разі В) нижче за частоту резонансу. Крім того, в цих випадках буде і різний об'єм корпусу. Для того, щоб знайти точні частоти налаштування, треба взяти вихідні формули, досить громіздкі для того, щоб наводити їх тут. Тому відсилаю тих, хто цікавиться в АудіоМагазін за 1999 рік, після цього лікнепу там вже можна буде розібратися, або в книги Алдошиної. І навіть статті Ефруссі в Радіо за 69 рік згодяться.

Висновок

Якщо після прочитання всього цього у Вас ще залишилося бажання щось склепати самому, то можна взяти в Інтернеті якусь програмку на кшталт і розрахувати все це самому, пам'ятаючи про те, що з Г. цукерку не зробити. Не слід захоплюватися зниженням частоти зрізу, в жодному разі не потрібно намагатися компенсувати спад АЧХ підсилювачем. АЧХ може трохи і вирівняється, а ось звук збагатиться масою гармонік і субгармонік. Навпаки, кращі результати, у сенсі приємності для вуха, можна примусово занапастивши на вході УМ найнижчі частоти, тобто. частоти нижче за частоту зрізу HЧ колонки. Ще одне зауваження щодо фазоінверторів, помилка в налаштуванні частоти резонансу фазоінвертора в 20% призводить до сплеску або спаду АЧХ на 3 дБ.

Так, мало не забув сказати про сабвуфери, які насправді смугові резонатори. Добротність динаміків для них має бути ще нижчою. Найпростіший бандпас теж піддається розрахунку, але на цьому моя люб'язність закінчується.

Увага! Наведена нижче методики діє тільки для вимірювання параметрів динаміків з резонансними частотами нижче 100Гц, на більш високих частотах похибка зростає.
Для отримання максимально достовірних результатів всі виміри рекомендується проводити кілька разів (3-5раз), потім результат приймається средне-арифметическое значення.

Перед виміром параметрів динамік необхідно "розім'яти". Справа в тому, що у непрацюючого певний час динаміка або у нового динаміка параметри відрізнятимуться від тих, які ми виміряємо після того, як динамік відіграє певний час і регулярно працюватиме. Тому сенс розм'яття динаміка полягає у отриманні достовірних параметрів вимірів. Існує безліч думок як і скільки треба розминати: просто музикою, синусоїдальним сигналом (синусом) на частоті резонансу динаміка Fs, синусом на 1000Гц, ганяти синусом на різних частотах, білим та рожевим шумом, використовувати тестові диски.

Як розминати вирішувати Вам, це справа Ваших можливостей і часу, але розминати обов'язково потрібно.

Від себе пораджу розминати протягом доби в різних комбінаціях вище перерахованих методів, почати варто з синуса частоти свого резонансу Fs (взяту з паспорта динаміка) на максимальну кількість часу, потім вже використовувати інші методи. Можна використовувати тестові диски, краще ті, які містять як музичні, так і технічні треки, тобто. згенеровані сигнали різної форми, частоти та потужності, причому почати краще з технічних треків. Бажано розминати динамік на 50-100% від номінальної потужності, все залежить від ваших умов, вух та нервів.

Найголовнішими параметрами, за якими можна розрахувати та виготовити акустичне оформлення (корпус, ящик), є параметри Тіля-Смолла.

Вимірювання резонансної частоти Fs, добротності динаміка Qts та її складових електричної та механічної добротності Qes, Qms.

Метод 1

Для проведення вимірювань цих параметрів вам знадобиться таке обладнання:

* Вольтметр
*Генератор сигналів звукової частоти
*Частотомір
* Потужний (не менше 2 ват) резистор опором 1000 ом
*Точний (+- 1%) резистор опором 10 ом
* Провід, затискачі та інша дрібниця для з'єднання всього цього в єдину схему.

Звісно, ​​у цьому списку можливі зміни. Наприклад, більшість генераторів мають власну шкалу частоти і частотомір не є в такому разі необхідністю. Замість генератора можна використовувати звукову плату комп'ютера і відповідне програмне забезпечення (наприклад, це), здатне генерувати синусоїдальні сигнали від 0 до 200Гц необхідної потужності. Або мені ще доводилося робити так, коли не було поруч комп'ютера: я нарізав на диск треки з частотами від 20-120Гц, потім крутив його на підключений підсилювачу DVD і потім вже підключав підвішений динамік через опір.

Калібрівка.
Для початку необхідно відкалібрувати вольтметр. Для цього замість динаміка приєднується опір 10 Ом і підбором напруги, що видається генератором, треба досягти напруги 0,01 вольта. Якщо резистор іншого номіналу, то напруга повинна відповідати 1/1000 номіналу опору Омах. Наприклад, для калібрувального опору 4 Ома напруга повинна бути 0,004 вольта.
Запам'ятайте! Після калібрування регулювати вихідну напругу генератора (підсилювача) НЕ МОЖНА до закінчення всіх вимірювань.

Визначення Fs та Rmax.
Динамік при цьому і всіх наступних вимірах повинен знаходитися у вільному просторі, зазвичай його підвішують (зазвичай на люстрі) подалі від стін і різних предметів. Резонансна частота динаміка перебуває в піку його імпедансу (Z-характеристиці). Для її знаходження плавно збільшуйте частоту генератора, починаючи приблизно з 20Гц, і дивіться показання вольтметра. Та частота, на якій напруга на вольтметрі буде максимальною (подальша зміна частоти призводитиме до падіння напруги) і буде частотою основного резонансу для цього динаміка. Для динаміків діаметром більше 16см ця частота має лежати нижче 100Гц. Не забудьте записати не лише частоту, а й показання вольтметра. Помножені на 1000 вони дадуть опір динаміка на резонансній частоті Rmax, необхідне для розрахунку інших параметрів.

Визначення Qms, Qes та Qts.
Ці параметри визначаються за такими формулами.

Як видно, це послідовне знаходження додаткових параметрів Ro, Rxта вимір невідомих нам раніше частот F1і F2. Це частоти, при яких опір динаміка дорівнює Rx. Оскільки Rxзавжди менше Rmax, то й частот буде дві - одна дещо менша Fs, А інша трохи більше.

Визначення опір обмотки головки постійному струму Re.
Тепер, під'єднавши замість калібрувального опору динамік та виставивши на генераторі частоту, близьку до 0 герц, ми можемо визначити його опір постійному струму Re. Їм буде показання вольтметра, помножене на 1000. Втім, Reможна виміряти і безпосередньо омметром.

Метод 2

Схема вимірювань така ж як і в першому методі, елементи те ж самі: резистор на 1кОм і - генератор - або генератор звукової частоти здатний видавати напругу 10-20В, або поєднання генератор-підсилювач, що задовольняє тією ж вимогою. Розміщуємо динамік далеко від стін, стелі та підлоги (часто рекомендують підвішувати). Підключаємо вольтметр до точок А і С (тобто до виходу підсилювача) і встановлюємо напругу рівним 10-20 В на частоті 500-1000 Гц.
Підключаємо вольтметр до точок В і С (тобто безпосередньо до контактів динаміка) і змінюючи частоту генератора знаходимо частоту, де показання вольтметра максимальні, (як показано малюнку нижче). Це і є частота власного резонансу. Fs. Записуємо Fsі Us-Покази вольтметра.

Змінюючи частоту вгору відносно Fs, знаходимо частоти, на яких показання вольтметра постійні та значно менші Us(При подальшому підвищенні частоти напруга знову почне збільшуватися, пропорційно до збільшення імпедансу динаміка). Запишемо це значення, Um.

Графік імпедансу динаміка у вільному просторі та у закритому ящику виглядає приблизно так.

Обчислюємо напругу U12за формулою:

Змінюючи частоту, добиваємося показань на вольтметрі, що відповідають напрузі U12, знаходимо частоти F1 та F2.

Обчислюємо акустичну чи механічну добротність за формулою:

Електрична добротність:

І, на кінець, повну добротність:

Метод 3 - Вимірювання параметрів тилю-смолу за допомогою фазоінвертора

Схема вимірювань така ж як і в першому методі, елементи те ж самі: калібрувального резистора Rk номіналом 10 Ом і активний опір R, що задає струм в ланцюзі, номіналом 1кОм. Можна взяти опори Rk та R інших номіналів, виконуючи умови:

Rk - може бути будь-яким, але близьким до Re

R/Re > 200

Де Re – опори постійному струму звукової котушки.
Вимірювання починаються з найбільш точного визначення опору постійного струму звукової котушки Re і калібрувального резистора Rk за допомогою цифрового вольтметра або мультиметра.
Потім замість динаміка включаємо резистор калібрування Rk і вимірюємо напругу Uk на ньому. Напруга, що відповідає опору звукової котушки постійному струму, знаходимо за формулою:

Де: Sd- ефективна випромінююча поверхня дифузора, м2; Cms- Відносна жорсткість.

Випромінювальна поверхня дифузора для найнижчих частот (у зоні поршневої дії) вона збігається з конструктивною і дорівнює: Радіусом Rв даному випадку буде половина відстані від середини ширини гумового підвісу однієї сторони до середини гумового підвісу протилежної. Це пов'язано з тим, що половина ширини гумового підвісу є також випромінюючої поверхнею. Зверніть увагу, що одиниця виміру цієї площі - квадратні метри. Відповідно і радіус потрібно в неї підставляти за метри.

Розраховуємо відносну жорсткість Cms на основі одержаних результатів за формулою:

М/Н (метрів/Ньютон), де М- Маса доданих вантажів у кілограмах.

Визначення еквівалентного обсягу методом додаткового обсягу

Для визначення еквівалентного обсягу динаміка методом додаткового обсягу герметичний вимірювальний ящик з круглою діркою, що збігається за розміром з діаметром дифузора динаміка. Об'єм ящика краще вибрати ближче до того, в якому потім збираємося цей динамік слухати. Потрібно герметично закріпити динамік у вимірювальному ящику. Найкраще це зробити магнітом назовні, оскільки динаміку все одно, з якого боку у нього об'єм, а вам буде простіше підключати дроти. Та й зайвих отворів у своїй менше. герметизуємо всі щілини.

Потім потрібно зробити виміри Fс(резонансної частоти динаміка в закритому ящику) і, відповідно, обчислити механічну та електричну добротність Qmcі Qecта добротність динаміка у вимірювальній скриньці Qts" (Qtс). Після чого вже обчислюємо еквівалентний обсяг за формулою:

Практично з тими самими результатами можна використати і простішу формулу:

Де: Vb- Обсяг вимірювального ящика, м3.

Виконуємо перевірку: обчислюємо і якщо виміряна у ящику Qts'=Qtc, або майже дорівнює, значить - все зроблено правильно, і можна переходити до проектування акустичної системи.

Висновки

Отже, ми знайшли та розрахували кілька основних параметрів і можемо на їх підставі робити деякі висновки:

*1. Якщо резонансна частота динаміка вище 50Гц, він має право претендувати працювати у разі як мідбас. Про сабвуфер на такому динаміці можна відразу забути.
*2. Якщо резонансна частота динаміка вище 100Гц, це взагалі не низькочастотник. Ви можете використовувати його для відтворення середніх частот у трьохсмугових системах.
*3. Якщо співвідношення Fs/Qtsу динаміка становить менше 50-ти, цей динамік призначений для роботи виключно в закритих ящиках. Якщо більше 100 – виключно для роботи з фазоінвертором або у бандпасах. Якщо ж значення перебуває у проміжку між 50 і 100, то тут потрібно уважно дивитися й інші параметри - якого типу акустичного оформлення динамік тяжіє.

Найкраще для цього використовувати спеціальні комп'ютерні програми, здатні змоделювати у графічному вигляді акустичну віддачу такого динаміка у різному акустичному оформленні. Правда, при цьому не обійтися без інших, не менш важливих параметрів. Sd, Cmsі Lе.
Отриманих у результаті всіх цих вимірювань даних достатньо подальшого розрахунку акустичного оформлення низькочастотного ланки досить високого класу.