Выбираешь мидбас, а в описаниях сплошные «карбон», «керамика», «кевлар», и каждый продавец уверяет, что его материал диффузора звучит лучше всех? Спокойно. Звук определяет не название, а сочетание трёх свойств. Проще всего понять это на обычных предметах.
Как материал диффузора влияет на звук?
Стукни по металлической тарелке, и она долго звенит. Стукни по листу картона, и получишь глухой короткий звук. Стеклянная пластина звенит высоко и коротко. Вот и все свойства диффузора: насколько он жёсткий, сколько весит и как быстро гасит собственный «звон».
- Жёсткость. Чем жёстче диффузор, тем дольше он работает как поршень (см. поршневой режим) и тем выше частота, где начинаются зонные колебания.
- Масса. Лёгкий диффузор повышает чувствительность, тяжёлый снижает Fs. См. Mms.
- Внутреннее демпфирование, то есть как быстро материал гасит собственные резонансы. Хорошо демпфированный диффузор «звенит» тише.
Про массу хорошо видно на каталоге: у сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4 Mms 131 г и Fs 20 Гц, у СЧ динамика ESB 9.4m 4,5 г и 135 Гц. Правда, в Mms входит не только диффузор, но и катушка, и подвес.
Бумага, полипропилен, карбон: чем они отличаются?
| Материал | Особенности |
|---|---|
| Бумага (целлюлоза) | Хорошее демпфирование, естественное звучание, чувствительна к влаге (часто с пропиткой) |
| Полипропилен | Влагостойкий, хорошо демпфирован, менее жёсткий |
| Стекловолокно, кевлар | Жёстче, средний компромисс |
| Углеволокно (карбон) | Высокая жёсткость при малой массе |
| Алюминий, магний | Очень жёсткие, но резкий пик на изломе выше рабочего диапазона |
| Керамика, сэндвичи | Максимальная жёсткость, резонанс уходит высоко |
Частые уточнения по выбору материала
Для мидбаса в двери важнее всего влагостойкость: полипропилен или бумага с пропиткой переносят сырость двери лучше, чем голая бумага. Сверхжёсткость тут менее важна, потому что мидбас работает внизу, в поршневом режиме, а излом обычно лежит выше раздела. Выбирая НЧ динамик, смотри на АЧХ и искажения, а материал проверяй на стойкость к влаге.
Бумажный диффузор сам по себе не хуже карбонового. Бумага хорошо гасит собственные резонансы и даёт мягкий излом, карбон жёстче при малой массе и дольше держит поршневой режим. Итог зависит от конструкции всего динамика и от того, в какой полосе он работает. Сравнивай модели по графикам АЧХ и искажений, строчка «материал» в описании тут мало что скажет.
Сэндвич-диффузор склеен из нескольких слоёв: тонкие жёсткие обшивки и лёгкий заполнитель между ними, например пена или соты. Такая конструкция даёт высокую жёсткость при небольшой массе, и резонанс излома уходит высоко. Обратная сторона та же, что у керамики и металла: излом получается острым, поэтому его выносят за рабочую полосу и срезают кроссовером.
Частоту излома проще всего найти на АЧХ от производителя: это острый пик выше рабочей полосы, часто с провалом рядом. Если графика нет, сними АЧХ динамика микрофоном вблизи диффузора, пик излома там хорошо виден. Раздел кроссовера ставь с запасом ниже этого пика и проверяй, насколько он подавлен фильтром, особенно у жёстких металлических и керамических диффузоров.
Лучше не надо: пропитка добавляет массу и меняет демпфирование диффузора, а с ними сдвигаются Fs, добротность и чувствительность. Паспортные параметры после этого уже не годятся для расчёта корпуса. Если динамику в двери грозит влага, надёжнее защитить его конструкцией: влагозащитным экраном или выбором полипропиленового диффузора.
Почему у жёстких диффузоров «звон» срезают кроссовером?
Вернёмся к тарелке. У жёстких металлических и керамических диффузоров резонанс излома острый, как звон металла. Его обычно выносят за пределы рабочей полосы и срезают кроссовером. У бумаги и полипропилена излом мягче, как у картона, но наступает раньше. Поэтому материал всегда рассматривают вместе с рабочим диапазоном динамика.
На чём ошибаются при выборе диффузора
- Выбирать по названию материала и не смотреть на АЧХ и график искажений.
- Ставить раздел у жёсткого диффузора слишком высоко, так что пик излома попадает в полосу. Проверь, где он, и держи раздел ниже.
- Забывать о влаге: в двери бумага без пропитки живёт хуже полипропилена.
На прослушивании звон излома, попавший в полосу, слышен как жёсткость и «песок» на вокале. За это снимают в тональном балансе и чистоте. Сравнить модели по графикам поможет шаг «Подбор компонентов», а физику объясняет «Изучаем теорию».
Нашёл интересный мидбас с необычным диффузором и не знаешь, как он поведёт себя в двери? Кинь ссылку в Telegram-чат, обсудим.
Источники
- KLIPPEL: определения и методика измерения параметров Тиля-Смолла
- 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: Зонный режим, Поршневой режим, Mms.