Сравниваешь динамики и видишь: у сабвуфера НОЭМА в паспорте BL = 14,6, у СЧ динамика ESB 9.4m всего 4,117. Значит, сабвуфер «в три с половиной раза лучше»? Нет. На этих двух динамиках хорошо видно, почему BL динамика нельзя читать в отрыве от остальных цифр.
Что показывает BL?
Какую силу развивает катушка на каждый ампер тока. BL = 15 Т·м означает 15 ньютонов на ампер. Чем больше BL, тем сильнее мотор: увереннее толкает диффузор и увереннее его тормозит.
- Контроль. Сильный мотор лучше тормозит диффузор. Qes обратно пропорциональна BL², поэтому рост BL быстро снижает добротность.
- Чувствительность. При прочих равных КПД растёт с BL², см. η0.
- Форма баса. Очень сильный мотор с лёгким диффузором даёт низкую Qts: плотный, быстрый бас, но в маленьком закрытом ящике с ранним спадом.
Как сравнить BL у разных динамиков: НОЭМА 300ГДН30-4 и ESB 9.4m
Сила мотора имеет смысл только относительно того, что он двигает (Mms), и того, сколько тока через него пройдёт (Re). Берём паспорта двух динамиков из каталога:
| Параметр | НОЭМА 300ГДН30-4 (12") | ESB 9.4m (4") |
|---|---|---|
| BL | 14,6 Т·м | 4,117 Т·м |
| Mms | 131 г | 4,5 г |
| Re | 3,2 Ом | 4,1 Ом |
| BL / Mms (сила на ампер на грамм) | ≈ 0,11 Н/А на грамм | ≈ 0,91 Н/А на грамм |
| BL² / Re (электрический «тормоз») | ≈ 67 | ≈ 4,1 |
| Qes по паспорту | 0,24 | 0,931 |
Что видно:
- По ускорению лёгкий СЧ динамик выигрывает примерно в восемь раз: на каждый грамм подвижной массы у него куда больше силы. Для СЧ это и нужно.
- По торможению сабвуфер сильнее раз в шестнадцать. Отсюда низкая Qes = 0,24 и Qts = 0,24: резонанс задавлен, бас собранный.
- Проверка расчётом: Qes = 2π·Fs·Mms·Re / BL². Для НОЭМА получается ≈ 0,247, для ESB 9.4m ≈ 0,923. Это близко к паспортным 0,24 и 0,931, так что цифры в паспортах согласованы между собой.
Почему паспортная BL не вся правда?
В паспорте указывают BL в состоянии покоя. Когда катушка выходит из магнитного зазора, поле, в котором она работает, слабеет, и BL падает.
Кривую BL(x) измеряют на установках вроде KLIPPEL. По ней видно, насколько линейно мотор работает на большом ходе и симметричен ли он. Один из методов задания Xmax: ход, при котором BL падает до 82 % от исходного.
Несимметричная кривая, когда BL падает раньше в одну сторону, даёт чётные гармоники и смещение диффузора. По паспортной цифре такого не увидеть. У НОЭМА Xmax 12 мм, и для сабвуфера с таким ходом измерения BL(x), если они есть, честнее одной паспортной цифры.
Что смотреть в паспорте, кроме самой цифры BL?
| Что смотреть | Для чего |
|---|---|
| BL вместе с Mms и Re | Чтобы оценить силу мотора относительно массы |
| Кривую BL(x), если есть | Чтобы понять линейность на большом ходе |
| Qes | Итог силы мотора для расчёта корпуса |
И учитывай связь с корпусом: очень сильный мотор часто лучше раскрывается в фазоинверторе.
После такого разбора про BL обычно прилетает ещё несколько вопросов.
Хорошего BL в отрыве от остальных параметров не бывает: силу мотора оценивают только вместе с массой подвижной системы Mms и сопротивлением Re. У сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4 BL = 14,6 Т·м при Mms 131 г, и этого хватает, чтобы задавить резонанс до Qes 0,24. Сравнивать BL имеет смысл между сабвуферами похожего размера и массы.
При прочих равных КПД динамика растёт пропорционально BL²: удвоение силы мотора даёт вчетверо больший КПД, это около +6 дБ. На практике «прочие равные» не выполняются, потому что мощный мотор тяжелее и часто идёт с более тяжёлым диффузором. Поэтому чувствительность сравнивают по паспортной цифре SPL, а BL помогает понять, откуда она взялась.
BL выводят из остальных параметров Тиля-Смолла по формуле BL = √(2π·Fs·Mms·Re / Qes). Fs, Qes и Re дают замер импеданса, а Mms получают методом добавочной массы или берут из паспорта. Точность результата упирается в точность Mms, поэтому такая BL годится как прикидка, для сравнения с паспортом или между экземплярами одной модели.
Сильный мотор с лёгким диффузором даёт низкую полную добротность Qts, и в маленьком закрытом ящике такой динамик рано заваливает низ: бас плотный и быстрый, но его мало. Мотор слишком сильно тормозит диффузор на резонансе. Такие динамики обычно лучше раскрываются в фазоинверторе, где корпус сам добавляет отдачу на низах.
«Xmax по BL 82 %» - это один из способов задать Xmax: ход катушки, при котором коэффициент BL падает до 82 % от значения в состоянии покоя. Дальше катушка заметно выходит из магнитного зазора, мотор слабеет и искажения быстро растут. Метод опирается на кривую BL(x), которую снимают на установках вроде KLIPPEL, поэтому один и тот же Xmax у разных производителей может считаться по-разному.
Линейный мотор даёт меньше искажений на большом ходе. На соревнованиях это слышно на громких фрагментах тестового диска, где многие системы начинают «разваливаться», а чистый бас остаётся чистым. Как судьи оценивают такие моменты, смотри в шаге «Оценка звучания и соревнования». Сравнить моторы разных динамиков поможет «Подбор компонентов». Свой вариант ЗЯ, ФИ или бандпасса можно собрать в калькуляторе E.BAEV.Air.
Нашёл у производителя кривую BL(x) и не понимаешь, хороша ли она? Кидай картинку в Telegram-чат проекта.
Источники
- KLIPPEL: определения и методика измерения параметров Тиля-Смолла
- W. Klippel, «Loudspeaker Nonlinearities: Causes, Parameters, Symptoms», JAES, 2006
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
- Э. Л. Виноградова, «Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками» (Массовая радиобиблиотека, вып. 966)
- С. Д. Бать, «Любительские громкоговорители»
- R. H. Small, серия статей о закрытых и фазоинверторных системах, Journal of the Audio Engineering Society, 1972–1973
См. также: Параметры Тиля-Смолла, Xmax, Нелинейные искажения.