Имеются два низкочастотных, 6,5 дюймовых динамика. Оба от именитых производителей, старшие модели, с отличными параметрами, одним словом - две действительно крутых головки. Параметры немного разные. Задача - определиться, на каком из них делать колонки и с каким акустическим оформлением.
Это будет двухполоска с сабвуфером, поэтому самых низких частот от этих мидбасов не требуется - они будут подпираться сабом снизу. Так как это двухполоска, то средние частоты имеют не последнее значение - стык с пищалкой планируется в районе 2-3кГц.
Я не буду называть бренды и название сравниваемых динамиков, чтобы не было соблазна определять наиболее подходящего по фирме или по внешнему виду. Попробуем сделать это, опираясь исключительно на измеренные параметры.
Сопротивление - одинаковое, оба 8Омные. Диаметр по центру подвеса до миллиметра совпадает, 131мм у обоих. Правда, один из них с неподвижной пулей, второй - с колпачком в виде пули, закреплённой на диффузоре. Как это учитывать? Я вычел площадь пули из площади диффузора, вроде так точнее совпал расчет с измерениями. Но хотелось бы с этим вопросом точнее разобраться.
Остальные параметры сведены в таблицу:
Динамики, мягко говоря, не близнецы, отличия по подходящему для них корпусу существенные. Жёлтый динамик, судя по добротности, скорее под закрытый ящик, причем глубокого баса от него ждать не следует. Всё-таки 56Гц резонанс.
Красный - чисто фазоинверторный динамик, полная добротность 0,3 на это недвусмысленно намекает. Резонанс заметно ниже: 42гц, но низкая добротность может создать дополнительные сложности в получении глубокого баса в фазоинверторном корпусе.
Попробуем смоделировать акустические оформления. Взял старую добрую программку БасБокс6. Сначала прикинем закрытый ящик. Рекомендация программы, которая подбирает такой объем корпуса, который выводит добротность в корпусе на значение 0,707. Получаем такую картину:
Жёлтому динамику понадобился корпус на 12 литров, 80Гц резонанс.
Красный динамик программа запихнула в 3 литра, 105Гц резонанс в корпусе получился.
Как всё поменялось! Динамик с изначально более высоким резонансом оказался более басовитым. Потому что у красного низкая добротность, ее нужно поднять малым объемом корпуса, а в месте с ней растет и резонанс.
Моделируем фазоинвертор, оптимальный вариант по мнению программы:
Снова жёлтый график выглядит более басовитым! При том, что изначально и резонанс и добротность у жёлтого динамика выше. Высокая добротность требует корпус размером побольше, чтобы не задирать и так не низкую добротность. Если в случае с закрытым ящиком, это просто лишний расход материала, то в случае с фазоинвертором появляется проблема. Посмотрим ГВЗ:
Красный динамик имеет ГВЗ до 8мс, это отличные значения, которые на слух будут практически не заметны. А вот жёлтый график уже явно выходит за границы приличного: задержка более 20мс уже может быть определима на слух. Можно уменьшить ее, уменьшив корпус, но потеряем в глубине баса, и ровную АЧХ получить уже не получится. Хотя, на этих частотах она и так портится помещением почти до неузнаваемости)
Это основная причина, почему относительно высокодобротные динамики не подходят в ФИ: соотношения параметров таковы, что для нормальной АЧХ требуется большой корпус (заметно больше эквивалетного объема), от этого получаются существенные задержки.
Это были рекомендации программы. Давайте попробуем порулить сами, смотрим закрытый ящик. У меня есть тестовый ЗЯ объёмом 13л, смоделируем параметры этих динамиков в нем.
По прежнему динамик с высокой добротностью и резонансом в корпусе более басовит на частотах от 40 до 300гц, разница почти 3дБ может достигать, это заметно на слух. Прикол в том, что резонанс в корпусе ниже у красного динамика: 60Гц против 80. Но, у красного в большом корпусе низкая добротность: 0,45, у жёлтого близка к 0,7
В который раз обращаю ваше внимание на такое поведение всеми любимой низкой добротности. Если итоговое значение низкое, ниже 0,7 - зона резонанса будет существенно завалена, чем ниже добротность - тем шире зона завала, и тем ниже резонансная частота будет находиться относительно уровня постоянного сигнала на СЧ.
Теперь смотрим результаты микрофонных измерений:
Поведение на низких частотах смоделировалось очень точно: от 40+ до 300 громче и ровнее жёлтый динамик, ниже появляется преимущество красного. Желтый громче красного почти на 3дБ в пике. Все как и в программе!
По АЧХ до 2кГц оба динамика вполне не плохо и чистенько играют. В интервале с 2 до 3кГц можно организовать хороший стык с ВЧ динамиком. Всплеск АЧХ на 4кГц у жёлтого может выглядеть как недостаток: возможно, придется усложнить фильтр, или добавить дополнительную эквализацию, чтобы выровнять спад АЧХ этого динамика. Здесь небольшое преимущество красного динамика: у него эти горбики пониже.
Искажения: у обоих динамиков с этим все хорошо, но у красного чуть лучше.
Исходные данные таковы. Что выбрать?
Я за закрытый ящик. Система с сабом, от колонок не требуется самостоятельно уметь играть самые низкие частоты. Закрытый ящик обеспечит меньшие задержки и более точный звук. Он меньше крутит фазу, чем фазоинвертор, и такую систему будет проще состыковать с сабвуфером.
Жёлтый динамик можно ставить в ЗЯ 10-15л, в теории он обеспечит ровную АЧХ герц от 100Гц. Красный динамик тоже можно использовать в ЗЯ, но из-за низкой добротности частоты до 300Гц у него будут немного завалены. Это можно компенсировать, с большой долей вероятности будет процессорная поканалка. Более того, скорее всего, придется компенсировать и жёлтый динамик: у него тоже будет завал на этих частотах, баффл-степ ведь никто не отменял. Так что в этом вопросе я не могу сказать, что у жёлтого динамика реальное преимущество.
По искажениям тоже преимущество за красным. И почему-то я все равно сомневаюсь.
Плюсы жёлтого: меньшая масса подвижки и больше площадь диффузора из-за наличия колпака, а не пули. Но большая масса подвижки компенсируется большей силой мотора красного динамика!
В итоге, промежуточный вариант таков: закрытый ящик объемом около 10л для красного динамика. Согласны со мной, или у вас есть аргументы против такого выбора? Согласны ли вы с выбором акустического оформления? Пишите, обсудим.
Планирую сделать дополнительные измерения, чтобы удостовериться в своем выборе.
Нужно сравнить Хмах, на данный момент он мне не известен.
Нужно сравнить внеосевые АЧХ.
Нужно повторить измерение в щите и в тестовом корпусе с наполнителем. Вдруг, более высокий уровень искажений желтого связан с тем, что лёгкая подвижка более чувствительно реагирует на проблемы пустого ящика?
Импульсные характеристики можно попробовать сравнить. Какие ещё дополнительные измерения есть смысл сделать?