Сравниваешь два сабвуфера или мидбаса, а у обоих в паспорте Xmax 12 мм, и непонятно, кто из них правда чище на громкости? Паспорт тут не поможет. Параметры Тиля-Смолла описывают динамик на малом сигнале, а слушаем мы его громко, где он ведёт себя иначе. Это показывают нелинейные параметры KLIPPEL, и прочитать их можно за несколько шагов.
Как читать отчёт KLIPPEL: 5 шагов
- Bl(x): сила мотора в зависимости от хода. Падает, когда катушка выходит из зазора. См. BL.
- Kms(x): жёсткость подвеса (обратная величина: Cms). Растёт к краям хода.
- Le(x): индуктивность катушки от хода. Меняется, когда катушка глубже садится в керн или выходит из него. См. Le.
- Le(i): индуктивность от тока, связана с насыщением магнитной цепи.
Чем шире ровный участок Bl(x), тем больше линейный ход. Узкий «пик» вместо плато значит, что мотор теряет силу уже на небольшом ходе.
Если кривая «перекошена», диффузор на громкости смещается в одну сторону, и появляются чётные гармоники. Это касается и Bl(x), и Kms(x).
Если максимум Bl(x) не в нуле, катушка изначально стоит не по центру зазора. Небольшое смещение встречается часто, заметное уже повод насторожиться.
По KLIPPEL линейный ход определяют как меньшее из значений, при которых Bl падает до 82 %, Cms до 75 % или искажения достигают 10 %. Такой Xmax можно сравнивать между брендами, в отличие от «геометрического». Если в паспорте, как у НОЭМА 300ГДН30-4, указан Xmax 12 мм, уточни, каким методом он получен. От этого зависит, можно ли его сравнивать с цифрой конкурента.
Геометрический Xmax и KLIPPEL-овский похожи на паспортный расход топлива и реальный по городу: называются одинаково, а цифры разные.
Частые уточнения по отчёту KLIPPEL
Параметры Тиля-Смолла снимают на малом сигнале, когда катушка почти не выходит из среднего положения, и считают их постоянными. На громкости сила мотора, жёсткость подвеса и индуктивность меняются с ходом, и динамик начинает искажать. Эти изменения и показывают нелинейные параметры KLIPPEL, поэтому два динамика с одинаковым паспортом на громкости могут звучать по-разному.
Нелинейные параметры Bl(x), Kms(x) и Le(x) снимают только на специальной измерительной системе KLIPPEL, которая есть у производителей и лабораторий. Дома микрофоном и программой можно померить гармонические искажения на разной громкости и косвенно увидеть, где динамик начинает «сыпаться». Но разложить причину на мотор, подвес или индуктивность так не получится.
Мидбас одновременно играет бас с большим ходом и более высокие частоты. Если индуктивность Le(x) сильно меняется с ходом, бас модулирует верхнюю часть диапазона, и появляются интермодуляционные искажения: звук становится грязным и плоским на громкости. Поэтому при выборе НЧ динамика под мидбас ровная Le(x) ценна не меньше широкого плато Bl(x).
За пределами линейного хода сабвуфер резко наращивает искажения: Bl падает, подвес дубеет, и по критерию KLIPPEL искажения доходят до 10 % и выше. Дальше начинается механический предел, где катушка бьётся о керн или подвес работает на разрыв. Как это выглядит и чем кончается, разобрано в статье Xmax damage. Ограничить ход помогает сабсоник и разумный ящик.
Отчёт KLIPPEL ищи у производителя и в обзорах: результаты этих измерений публикуют многие бренды и обзорщики. Если в паспорте только Xmax без указания метода, имеет смысл спросить у производителя или продавца, как получена цифра. Без отчёта сравнивать динамики разных брендов по ходу можно лишь очень приблизительно.
Шпаргалка
| Кривая | Что показывает |
|---|---|
| Bl(x) | Линейность мотора и реальный ход |
| Kms(x) | Симметрию и прогрессию подвеса |
| Le(x) | Источник интермодуляционных искажений |
На чём спотыкаются при чтении отчёта
- Сравнивать «геометрический» Xmax одного бренда с KLIPPEL-овским у другого.
- Смотреть только на паспорт, когда для динамика есть измерения KLIPPEL.
- Игнорировать симметрию и смотреть только на ширину плато.
Для сабвуфера и мидбаса нелинейные параметры остаются самым честным способом сравнить «чистый» ход. Именно он определяет, останется ли бас чистым на громкости, где слушают судьи. Сравнивать кандидатов по этим кривым удобно на шаге «Подбор компонентов», а откуда берутся нелинейные искажения, рассказано в «Изучаем теорию».
Нашёл отчёт KLIPPEL, но не понимаешь, хорош ли динамик? Кинь картинку с кривыми в Telegram-чат, посмотрим вместе.
Источники
- W. Klippel, «Loudspeaker Nonlinearities: Causes, Parameters, Symptoms», JAES, 2006
- 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: Xmax, BL, Нелинейные искажения.