Хочешь больше баса и тянешься к сабвуферу покрупнее? Погоди. Размер в дюймах мало что говорит о возможностях на низах: 12-дюймовый с маленьким ходом может уступить 10-дюймовому с большим. Как в машинах, где объём двигателя сам по себе ещё не гарантирует тягу. Честнее всего это видно по Vd, вытесняемому объёму динамика: ниже формула, два реальных динамика и таблица подвохов.
Например, Sd = 500 см², Xmax = 12 мм (1,2 см): Vd = 600 см³ = 0,6 л. Иногда указывают «пиковый» объём с учётом хода в обе стороны. Тогда цифра в два раза больше, так что это стоит уточнять.
Почему сравнивать нужно именно Vd?
На низких частотах звуковое давление определяется тем, сколько воздуха динамик двигает. Чтобы сыграть на октаву ниже с той же громкостью, нужен в 4 раза больший объём. Поэтому Vd и показывает «потолок» по басу лучше любых дюймов.
На графике видно: 12-дюймовый с ходом 20 мм вытесняет больше, чем 12-дюймовый с ходом 12 мм, и почти догоняет 15-дюймовый.
Как посчитать Vd на реальных динамиках
| Динамик | Sd | Xmax | Vd (в одну сторону) |
|---|---|---|---|
| НОЭМА 300ГДН30-4 (сабвуфер 12") | 531 см² | 12 мм | ≈ 637 см³ (0,64 л) |
| ESB 9.4m (СЧ динамик 4") | 56,7 см² | 2,8 мм | ≈ 16 см³ |
Разница примерно в 40 раз. Поэтому 4" СЧ динамик и не ставят играть бас, даже если по АЧХ он «что-то выдаёт» на низах: запаса по вытесняемому объёму там нет. Его рабочая полоса выше, где воздуха нужно двигать гораздо меньше. У меня в Mark X ESB 9.4m начинают с ~150 Гц, а всё, что ниже, отдано мидбасам и сабвуферам.
У НОЭМА в паспорте есть ещё Xdamage = 20 мм. Считать по нему Vd нельзя: это граница механического повреждения, а не линейный ход.
Что может испортить сравнение
| Фактор | Что происходит |
|---|---|
| Честность Xmax | Производители считают Xmax по-разному. Если он завышен, Vd тоже |
| В одну или в обе стороны | «Пиковый» Vd вдвое больше, сравнивай одинаковые цифры |
| Мощность | Чтобы выбрать весь ход на низах, нужна мощность. Без неё большой Vd остаётся потенциалом |
| Корпус | В фазоинверторе рядом с частотой настройки ход меньше, ниже неё больше; в закрытом ящике ход растёт к низам плавно |
Короткие ответы про Vd и запас по басу
Если Sd в паспорте нет, его прикидывают по эффективному диаметру: Sd = π × (D / 2)², где D берут по диффузору плюс примерно половина ширины подвеса. Для 12-дюймового сабвуфера с эффективным диаметром 26 см это около 531 см², как у НОЭМА 300ГДН30-4. Дальше Vd = Sd × Xmax. Прикидка даёт погрешность в несколько процентов, для сравнения двух динамиков её хватает.
На низких частотах звуковое давление пропорционально вытесняемому объёму и квадрату частоты. Отсюда два правила: вдвое больший Vd даёт до +6 дБ запаса по максимальному уровню, а на октаву ниже при той же громкости нужен вчетверо больший Vd. Поэтому для глубокого баса важнее ход и площадь диффузора вместе, а не диаметр корзины.
По вытесняемому объёму два 10-дюймовых сабвуфера часто выигрывают у одного 12-дюймового. Прикидка: у типичного 10" Sd около 330 см², при Xmax 12 мм пара даёт около 790 см³ против 637 см³ у НОЭМА 300ГДН30-4, это примерно +2 дБ запаса. Но пара требует вдвое больше объёма ящика и мощности, так что сравнивай Vd, литры и усилитель вместе.
Vd это объём воздуха, который диффузор реально вытесняет на линейном ходу, а Vas это объём воздуха с той же жёсткостью, что у подвеса динамика. Vd говорит о запасе по громкости на низах, Vas нужен для расчёта корпуса. Большой Vas не значит большой Vd: мягкий подвес и большой ход связаны слабо.
Vd это параметр самого динамика, и корпус его не меняет. Корпус решает, на какой частоте и при какой мощности ты упрёшься в этот объём. В закрытом ящике ход растёт к низам плавно, а в фазоинверторе ниже частоты настройки диффузор быстро выбирает весь Xmax. Подобрать головку с запасом можно в разделе сабвуферов.
Для SQ большой Vd нужен ради запаса, рекорды громкости тут ни при чём: сабвуфер играет самый низ без натуги и искажений, а бас остаётся ровным даже на динамичных фрагментах. Сравнить сабвуферы по паспорту поможет шаг «Подбор компонентов», а подобрать под них корпус поможет «Выбор оформления для динамиков». Прикинуть объём и настройку под свой динамик поможет калькулятор E.BAEV.Air.
Выбираешь между двумя сабвуферами и не уверен, какой Xmax честнее? Скинь паспорта в Telegram-чат, сравним.
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: Параметры Тиля-Смолла, Xmax, Sd.