Выбираешь мидбас, а в паспортах у одного 40–6000 Гц, у другого 60–4000 Гц. Первый лучше? Не обязательно. Частотный диапазон динамика без условий измерения сравнивать нельзя. Ниже о том, что значит допуск в дБ и как найти рабочую полосу по замеру.
Почему у одного графика два диапазона?
АЧХ динамика плавно спадает по краям, и где провести границу, решает производитель. По −3 дБ диапазон будет скромнее, по −10 дБ шире. Если допуск не указан, цифры вполне могут быть «на −20 дБ».
| Как записан диапазон | Что это значит | Можно сравнивать? |
|---|---|---|
| «40–6000 Гц» | Допуск неизвестен, может быть и −20 дБ | Нет |
| «45 Гц – 5 кГц (−3 дБ)» | Края, где уровень упал на 3 дБ | Да, с таким же допуском |
| «±3 дБ» | Внутри полосы АЧХ не отклоняется больше чем на 3 дБ | Да, и это самая строгая запись |
| «по −10 дБ» | Шире на бумаге, края уже тихие | Только с таким же допуском |
От чего зависят границы диапазона?
| Граница | От чего зависит | Что держать в голове |
|---|---|---|
| Нижняя | Fs, Qts, оформление | Свободный воздух, экран, ящик и дверь машины дают разный низ |
| Верхняя | Le, масса и размер диффузора, зонный режим | Там же появляются неровности АЧХ |
| Обе | Условия измерения | В каком экране, на каком расстоянии, на какой оси |
Чем паспортный диапазон отличается от рабочего?
Динамик может «доставать» до 8 кГц, но играть там неровно и с узкой диаграммой направленности. Рабочий диапазон - это полоса, где динамик звучит ровно, с малыми искажениями и нормальным рассеиванием. Он почти всегда уже паспортного.
Пример с Fs: у СЧ динамика ESB 9.4m резонанс 135 Гц, у твитера ESB 9.1T-28 900 Гц. Звук они издают и ниже, но рабочую полосу начинают выше резонанса, туда и ставят HPF. Насколько выше, лучше решать по замеру, а не по формуле.
У меня в Mark X ESB 9.4m стоят во фри-эйр и играют примерно от 150 Гц: по замеру там THD меньше 1%. Это совсем рядом с Fs, и ни один паспорт такую цифру тебе не подскажет. Твитеры ESB 9.1T-28 без искажений играют примерно от 1,5 кГц, но раздел у них около 2,5 кГц, с запасом.
Где чаще всего ошибаются с диапазоном
- Сравнивать цифры диапазона из разных паспортов без допуска.
- Ставить раздел на самом краю паспортного диапазона, а не внутри ровного участка АЧХ.
- Ждать, что в машине будет как в паспорте. Салон и установка меняют и низ, и верх (см. передаточная функция салона).
После разговора про диапазоны в чате обычно спрашивают ещё вот что.
Рабочий диапазон динамика находят по двум замерам: АЧХ и нелинейных искажений THD, сделанным измерительным микрофоном в той установке, где динамик будет играть. Рабочая полоса там, где АЧХ ровная, а THD низкий. Например, по замеру автора ESB 9.4m во фри-эйр в Mark X держит THD меньше 1% примерно от 150 Гц.
Иногда можно, но решают это только по замеру искажений, по паспорту такое не угадать. У ESB 9.4m Fs 135 Гц, и в конкретной установке он чисто играет примерно от 150 Гц, то есть совсем рядом с резонансом. В другой машине и другом оформлении цифра будет своя, поэтому HPF обычно ставят с запасом выше Fs.
Запас нужен, потому что искажения у нижней границы растут с громкостью, а фильтр не обрезает сигнал мгновенно. У ESB 9.1T-28 замер показывает чистую работу примерно от 1,5 кГц, а раздел стоит около 2,5 кГц. Так твитер не получает лишнего хода и мощности на громких фрагментах и не начинает хрипеть там, где на тихом замере всё было чисто.
Паспортный частотный диапазон снимают в экране или ящике в заглушённой комнате, а в машине на динамик работают салон, дверь и отражения. Передаточная функция салона поднимает самый низ и добавляет горбы и провалы по всей полосе. Поэтому рабочий диапазон в конкретной машине видно только по замеру в точке прослушивания.
Смотри на график АЧХ с указанным допуском, на Fs и Qts и на то, в каком оформлении он будет стоять. Цифры «40–6000 Гц» без допуска ничего не дают для сравнения, а по графику видно, где динамик ровный и где начинается спад. Подбирая НЧ динамик, ищи модели с опубликованной АЧХ.
На соревнованиях неровный стык полос слышен сразу: провалы и горбы в районе раздела судьи засчитывают как неровный тональный баланс. Поэтому раздел ищут по графику АЧХ, а не по цифрам диапазона. Этим занимаются в шаге «Подбор компонентов», а проверяют результат уже в «Оценке звучания».
У производителя в паспорте только «40–6000 Гц» и никакого графика? Спроси в Telegram-чате, возможно, у кого-то есть замер этой модели.
Источники
- IEC 60268-5: Sound system equipment. Loudspeakers
- 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: АЧХ, Fs, Передаточная функция салона.