Выбираешь усилитель под сабвуфер, и на одной коробке «Демпинг-фактор 1000!», а на другой скромные 200. Рука сама тянется к первой. Но за цифрой скрывается простая вещь, и после определённого значения демпинг-фактор почти ничего не меняет. Проверим это расчётом на реальном сабвуфере.
Зачем нужен коэффициент демпфирования?
Движущийся диффузор генерирует ток (обратную ЭДС). Чем ниже сопротивление цепи, через которую этот ток замыкается, тем сильнее тормозится диффузор. Это электрическое демпфирование, и выражается оно в Qes.
Но последовательно с катушкой стоит не только выход усилителя. Там же провода, клеммы, пассивные фильтры и сама катушка с её Re в несколько ом. На фоне этих трёх ом сотые доли ома усилителя теряются.
Считаем на НОЭМА 300ГДН30-4
У НОЭМА 300ГДН30-4 Re = 3,2 Ом, Qes = 0,24, Qms = 7,52, номинал 4 Ом. Добавочное сопротивление в цепи R поднимает Qes примерно пропорционально: Qes′ ≈ Qes × (Re + R) / Re. Полную добротность Qts пересчитываем через Qms.
| Что добавлено в цепь | R | Qes′ | Qts′ |
|---|---|---|---|
| Ничего (паспорт) | 0 | 0,240 | 0,233 |
| Усилитель с DF 1000 (на 4 Ом) | 0,004 Ом | ≈ 0,240 | ≈ 0,233 |
| Усилитель с DF 100 (на 4 Ом) | 0,04 Ом | ≈ 0,243 | ≈ 0,235 |
| Кабель и клеммы | 0,1 Ом | ≈ 0,248 | ≈ 0,240 |
| Плохой контакт, длинный тонкий кабель | 0,3 Ом | ≈ 0,263 | ≈ 0,254 |
Разница между DF 100 и DF 1000 в третьем знаке после запятой. Десятые доли ома от проводов и контактов сдвигают добротность в разы сильнее, чем вся «гонка за DF». Это как хвастаться идеальным развалом, когда в колесе половина давления.
Что на самом деле влияет на контроль баса?
| Что | Влияние |
|---|---|
| DF усилителя выше ~50–100 | Практически не влияет |
| Сечение и длина кабеля | Заметно влияет на низкой нагрузке |
| Клеммы и контакты | Могут добавить больше, чем весь усилитель |
| Пассивный фильтр | Катушка фильтра поднимает Qes |
Кабель, 2 Ом и замер DF своими руками
Для сабвуфера достаточно демпинг-фактора около 50–100, выше этой цифры разница в контроле баса практически не видна. Расчёт для НОЭМА 300ГДН30-4 это подтверждает: при DF 100 и DF 1000 полная добротность Qts отличается в третьем знаке, 0,235 против 0,233. Гораздо важнее сечение кабеля, качество клемм и отсутствие пассивных катушек последовательно с сабвуфером.
Кабель добавляет своё сопротивление к выходному сопротивлению усилителя, и реальный демпинг-фактор на клеммах динамика падает. Прикидка: трасса 5 м до сабвуфера, то есть 10 м меди туда и обратно, сечением 2,5 мм² даёт около 0,07 Ом. Усилитель с DF 1000 на 4 Ом вместе с таким кабелем даёт системный DF около 54, а Qts НОЭМА вырастает с 0,233 до 0,238.
Демпинг-фактор при 2 Ом вдвое ниже, потому что DF считается как отношение сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя. Если на 4 Ом паспорт обещает DF 400, то на 2 Ом при том же выходном сопротивлении 0,01 Ом получится 200. На низкой нагрузке так же растёт относительная роль проводов и клемм, поэтому сечение кабеля для двухомного сабвуфера важнее.
Выходное сопротивление усилителя находят по просадке напряжения под нагрузкой: Rвых = Rн × (U0 / Uн − 1), где U0 это напряжение на выходе без нагрузки, а Uн с нагрузочным резистором Rн. Подают синус на низкой частоте и меряют одним и тем же прибором. Задача тонкая: при DF 400 на 4 Ом напряжение меняется всего на 0,25 %, обычный мультиметр это почти не покажет.
Где на самом деле теряют контроль баса
- Выбирать усилитель по цифре DF в паспорте.
- Экономить на сечении и тянуть к сабвуферу длинную трассу.
- Забывать про клеммы и контакты. Окисленная клемма легко «съест» больше, чем весь усилитель.
Демпинг-фактор - хороший пример того, как красивая цифра в паспорте отвлекает от реально важных вещей. Чтобы не попадаться на такие цифры, стоит один раз разобраться, откуда берётся электрическое демпфирование: это материал шага «Изучаем теорию».
Сомневаешься, хватит ли твоего кабеля к сабвуферу? Напиши длину и сечение в Telegram-чат, прикинем потери вместе.
Источники
- IEC 60268-3: Sound system equipment. Amplifiers
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Qes, Re, Площадь сечения кабеля.