Пули, дырки и колечки
Первоначально этот тест задумывался, чтобы сравнить две конструкции динамиков – с колпачком на диффузоре и с фазовыравнивающей "пулей". Но, как это часто бывает, различий оказалось больше, чем кажется на первый взгляд. Причем самые важные оказались вообще не на виду. Речь о кольце Фарадея в магнитной системе одного из динамиков.
ДЛЯ ЧЕГО ЭТО НУЖНО?
Думаю, не надо подробно объяснять принцип работы динамика. Для тех, кто физику в школе прогуливал хотя бы через раз, а не совсем забил на неё, он прост – на звуковую катушку подается ток, и поскольку она находится в магнитном поле, то начинает двигаться. А заодно и тащить за собой диффузор, который уже толкает воздух. По сути, точно так же работает электромотор. Всё вроде бы понятно, если бы не одно "но".
Кто ходил на все уроки физики, знают не только как работает электромотор, но и как работает электрогенератор. Там тоже есть катушка, которая движется в магнитном поле и вырабатывает ток. Похоже на динамик? Так и есть, динамик работает ещё и как генератор, сам производя электроэнергию. Ещё говорят, генерирует противоЭДС. Кто не в курсе, ЭДС – это электродвижущая сила, измеряется в Вольтах.
Проще говоря, усилитель подаёт на динамик звуковой сигнал, а тот в обратку начинает огрызаться. Разные усилители, понятное дело, реагируют на это по-разному, какие-то более-менее терпят, какие-то сразу в искажения ударяются, но в любом случае приятного в этом мало.
Чтобы как-то успокоить хулиганства динамика, как раз и применяют кольцо Фарадея. Оно же – "короткозамкнутый виток" Это алюминиевое или медное кольцо, которое находится внутри магнитной системы. Его форма может быть разной – в виде пятачка на керне или колечка в самом магнитном зазоре, сейчас не об этом. Важно, что оно уменьшает "вредное" противоЭДС, делая динамик более покладистым и не таким капризным.
А вот сейчас, внимание, будет сложно. При работе динамика в кольце наводится ток. Образованный им магнитный поток направлен навстречу магнитному потоку, созданному током в самой звуковой катушке. Переварили? Короче, у звуковой катушки как будто бы меньше индуктивность становится. А заодно снижаются переходные и интермодуляционные искажения. Это так, не вдаваясь в подробности.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ НА ДЕЛЕ?
Итак, имеем две модели динамиков – Oris EX-654 и Oris GR-654. Если не считать пули у первого и колпачка на диффузоре у второго, в остальном они более-менее схожи.
Диффузоры из целлюлозы (немного разные по фактуре тыльной стороны, но сама целлюлоза используется одинаковая), одинаковые тканевые подвесы, звуковые катушки одного диаметра.
Разница в том, что Oris EX-654 (который с пулей) имеет в магнитной системе то самое кольцо Фарадея. Поскольку оно не только замыкает на себя "вредную" противоЭДС, но и в какой-то степени "съедает" эффективность динамика, в нём применён более крупный магнит.
И еще одно отличие – осевое отверстие в магнитной системе. Поскольку в конструкциях с пулей катушка и без того охлаждается неплохо, осевого отверстия в магнитной системе Oris EX-654 нет. Зато оно есть у Oris GR-654, который с колпачком.
ИЗМЕРЕНИЯ
А теперь, собственно, к цифрам. Обратите внимание, как кольцо Фарадея повлияло на импеданс динамика. У Oris EX-654 с ростом частоты он растёт не так сильно, как у Oris GR-654, у которого такого кольца нет. Вот вам наглядно о "компенсации" индуктивности звуковой катушки.
Параметры получились следующими:
Oris EX-654:
- Fs (собственная резонансная частота) – 122 Гц
- Vas (эквивалентный объем) – 6,4 л
- Qms (механическая добротность) – 9,66
- Qes (электрическая добротность) – 0,72
- Qts (полная добротность) – 0,66
- Mms (эффективная масса подвижной системы) – 6,9 г
- BL (коэффициент электромеханической связи) – 5,3 Тл м
- Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 3,7 Ом
- dBspl (опорная чувствительность, 1м, 1Вт) – 94,3 дБ
- Fs (собственная резонансная частота) – 126 Гц
- Vas (эквивалентный объем) – 6,0 л
- Qms (механическая добротность) – 8,73
- Qes (электрическая добротность) – 0,59
- Qts (полная добротность) – 0,56
- Mms (эффективная масса подвижной системы) – 7,1 г
- BL (коэффициент электромеханической связи) – 6,2 Тл м
- Re (сопротивление звуковой катушки постоянному току) – 3,8 Ом
- dBspl (опорная чувствительность, 1м, 1Вт) – 95,0 дБ
Из того, что обратило на себя внимание – очень легкая подвижка (перемерил несколько раз добавочной массой и добавочным объёмом). Несмотря на то, что у EX-654 более крупный магнит, у GR-654 "мотор" оказался всё равно сильнее. Кто-то ещё будет спорить, что дело только в размере магнита? В остальном параметры близки.
А вот какие получились АЧХ:- Красная кривая — по оси
- Синяя кривая — под углом 30 градусов
- Зелёная кривая — под углом 60 градусов
До 2 кГц они повторяют друг друга хоть и не совсем под копирку, но относительно точно. Разве что чуть более высокая добротность сделала спад на нижнем крае диапазона у Oris EX-654 не таким плавным.
Выше 2 кГц начинает сказываться разница между "пулей" и колпачком на диффузоре. А вот на самом верху диапазона Oris EX-654 (который с кольцом Фарадея) работает явно увереннее. А ещё на слух этот динамик имеет меньше искажений и звучит действительно чище.
НАСТРОЙКА
Oris EX-654
Бояться получившегося горба в районе 4-5 кГц не нужно. Громкий фронт в любом случае лучше строить поканально, и если ФНЧ настроить на те же 4 кГц, то этот горб как раз "опустится". А твитер в этом случае можно резать снизу на 7-8 кГц, среднечастотник будет до него нормально дотягивать, "дырки" между ними не получится.
Oris GR-654
На первый взгляд, АЧХ этого динамика не имеет таких сильных горбов. Но за счет того, что у него не "пуля", а колпачок, выше 2 кГц звучание будет сильнее зависеть от угла. Поэтому этот динамик резать сверху в районе 3 кГц. А твитер "пристыковывать" к нему примерно на 5-6 кГц.
Резать снизу – как обычно для подобных динамиков. Для работы на большой громкости – не ниже, чем частота резонанса Fs, умноженная на два. Т.е. никак не ниже 250 Гц. Для работы на умеренной громкости можно резать и не так радикально – на сотне Герц будет нормально. Это актуально для обоих динамиков – и Oris EX-654, и Oris GR-654.
Эти рекомендации – вывод, сделанный на основе измерений и включений на средней громкости (домашние условия не позволяют разогнаться на полную катушку). Но их можно спокойно использовать как отправную точку для финишной настройки системы. Зная реальные АЧХ самих динамиков, заставить громкую систему звучать красиво уже намного легче.
