Сравниваешь два сабвуфера: у одного Xmax 15 мм, у другого 12, и выбор кажется очевидным. Не торопись. Xmax динамика обсуждают больше других цифр, и маркетинга в ней тоже больше: у двух брендов 15 мм могут означать совсем разное. Собрали вопросы, которые про линейный ход задают чаще всего.
Как считают Xmax
Есть три подхода:
- Геометрически: (высота катушки − высота магнитного зазора) / 2. Показывает, сколько катушка может пройти, оставаясь полностью в поле. Метод простой, но подвес не учитывает.
- По кривым KLIPPEL. Берут ход, при котором BL падает до 82 %, Cms до 75 %, или искажения достигают 10 %, и выбирают меньшее из значений. Этот метод честнее.
- По искажениям. Ход, при котором суммарные гармонические искажения достигают заданного порога (часто 10 %).
Сравнение Xmax разных брендов
Только осторожно. Если метод не указан, одинаковые миллиметры могут означать разную реальную линейность. Это как расход топлива «по городу» у разных производителей: сначала выясни, как мерили, потом сравнивай.
Где динамик упирается в Xmax
На самой низкой. При том же напряжении ход растёт к низким частотам, и упереться в Xmax проще всего на самом низу. Особенно если там стоит подъём эквалайзера. Не поднимай эквалайзером самый низ без проверки хода.
Что происходит за пределом Xmax
Динамик не ломается сразу. Сначала растут нелинейные искажения: бас «размазывается», появляется гул. Дальше начинается механический предел, где диффузор бьётся, а катушка может задеть шайбу или керн. Об этом написано в статье Xmax Damage.
Сколько Xmax у реальных динамиков
У сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4 Xmax = 12 мм при катушке 50 мм, а механический предел 20 мм. Вместе с Sd = 531 см² это даёт Vd ≈ 0,64 л. У 4" СЧ динамика ESB 9.4m Xmax всего 2,8 мм. Больше ему и не нужно: он работает выше, где ход маленький.
Что ещё смотреть вместе с Xmax?
| Что смотреть | Зачем |
|---|---|
| Метод измерения Xmax | Сравнивать честно |
| Vd = Sd × Xmax | Реальный потенциал по басу |
| Симуляция хода в корпусе | Не выйти за Xmax на своей мощности |
| Сабсоник | Срезать ненужный ход ниже рабочего диапазона; в фазоинверторе обязателен |
И ещё пара вопросов про ход, которые всплывают, когда начинаешь сравнивать сабвуферы по паспортам.
Xmax - это линейный ход, в пределах которого искажения остаются приемлемыми, а Xmech это механический предел, дальше которого диффузор бьётся, а катушка может задеть шайбу или керн. У сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4 Xmax 12 мм, а механический предел 20 мм. Зона между ними уже не про качество звучания: бас там слышно грязнеет, хотя динамик ещё цел.
Xmax указывают как ход от положения покоя в одну сторону, потому что диффузор движется вперёд и назад симметрично. Полный размах вдвое больше: у сабвуфера с Xmax 12 мм диффузор в линейной зоне проходит 24 мм от крайней точки до крайней. Если на глаз мерить размах линейкой, сравнивай его именно с удвоенным Xmax.
При той же громкости ход диффузора на октаву ниже растёт примерно в 4 раза. Звуковое давление определяется ускорением диффузора, а оно при том же ходе падает пропорционально квадрату частоты. Поэтому сабвуфер, которому на 40 Гц хватает 3 мм, на 20 Гц при той же громкости попросит около 12 мм. В салоне усиление на низу частично выручает, но прикидку хода всё равно делай в симуляторе.
Важнее их произведение, вытесняемый объём Vd = Sd × Xmax. У НОЭМА 300ГДН30-4 Sd 531 см² и Xmax 12 мм дают Vd около 0,64 л. Десятидюймовому динамику с Sd около 330 см² (ориентир для этого размера) для того же Vd понадобится Xmax примерно 19 мм. Сравнивать сабвуферы в каталоге удобнее по Vd, а не по одной цифре хода.
Посчитай в WinISD или аналоге ход диффузора в своём корпусе при своей мощности. Одного паспортного Xmax мало, всё решают корпус, мощность и эквализация.
Сабсоник защищает от выхода за Xmax: он срезает ход ниже рабочего диапазона, где диффузор двигается много, а слышно мало. В фазоинверторе он обязателен: ниже частоты настройки порта ящик перестаёт нагружать диффузор, и ход быстро растёт. В закрытом ящике сабсоник полезен, если эквалайзером поднят самый низ. Ориентир частоты среза для автомобильного сабвуфера: 20–25 Гц.
Выход за Xmax грозит динамику, а ещё даёт искажения, которые судьи сразу слышат на басовых фрагментах. Проверяй ход на той громкости, на которой будешь слушать на соревнованиях, об этом шаг «Оценка звучания и соревнования». А как держать ход под контролем фильтрами и эквалайзером, разобрано в шаге «Настройка системы».
Посчитал ход в симуляторе и не уверен, что всё правильно? Покажи скриншот в Telegram-чате, проверим настройки.
Источники
- KLIPPEL: определения и методика измерения параметров Тиля-Смолла
- W. Klippel, «Loudspeaker Nonlinearities: Causes, Parameters, Symptoms», JAES, 2006
- 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 Damage, Vd.