Продолжаем искусственное сравнение динамиков с разными по силе моторами.
Эту картинку я стащил из чатика в своем телеграме, кстати, у её автора тоже есть канал на Дзене о портативном звуке (оцените уровень фотографий, круто ж делает!:)
Возвращаемся к нашему эксперименту, у нас смоделированы акустические системы, в одинаковом оформлении, с одной лишь разницей в электрической добротности динамика.
Зеленый - условно хороший динамик, сильный мотор, низкая добротность. 0,5 электрическая, 0,47 полная.
Оранжевый - условно плохой динамик со слабеньким мотором и высокой добротностью. 2.0 электрическая, 1,63 полная.
Ещё раз: это условный теоретический эксперимент, содержащий в себе множество упрощений. Мы взяли модель акустической системы и поменяли только один параметр - электрическую добротность.
Смотрим, как будут меняться графики. Начнем с того, что здесь не показано - при одной и той же подводимой мощности зелёный график будет громче на всём основном диапазоне.
Теперь оцениваем форму АЧХ, это правый верхний график (как вы уже поняли, графики нормализованы, т.е. выровнены по уровню).
АЧХ динамика с низкой добротностью ровная, с плавным спадом правильной формы.
АЧХ системы с динамиком с высокой добротностью - это кривой график, с двумя явными горбами. Это одна из причин, почему динамики с добротностью выше ~0.6 не рекомендуют ставить в фазоинверторное акустическое оформление: на них даже теоретически не получить ровного графика АЧХ в районе настройки и резонансов оформления. Вопрос "а нужен ли нам ровный график" пока отложим, сегодня мы к нему ещё вернёмся.
Следующий график, слева вверху - это ГВЗ, групповое время задержки. Чем больше это значение - тем хуже будет отработан переходный процесс. Зелёный график вполне в рамках приличия, оранжевый - явная бубняшка. В реальной жизни все так и есть: динамики со слабыми моторами и завышенной добротностью будут мазать звук и бубнеть. Это вторая причина, почему динамики с высокой добротностью не рекомендуют ставить в ФИ. Нормальных значений не получить даже теоретически.
И ещё один график посмотрим, справа внизу: график перемещений подвижной системы. Видим, что на резонансах оранжевый график слабо контролируется. Это видно по горбам с бОльшей амплитудой. А на более низкой частоте (ниже резонансов) ход динамика с низкой добротностью заметно больше: при подведении одного и того же напряжения возникает бОльшая сила, которая обеспечивает заметно большее смещение подвижной системы динамика.
Последний график, снизу слева: сопротивление динамика на частотах резонанса существенно выше у динамика с высокой добротностью: нагрузка на усилитель на этих частотах ниже, контролировать динамик легче.
Подводим итог: динамик с высокой добротностью тише, не обладает ровной АЧХ в районе настройки фазоинвертора, бубнит. Кажется, что всё плохо. Если мы собираемся построить серьезную и качественную акустическую систему, то это приговор, нельзя использовать такие динамики в качестве басовика.
А что, если нам просто нужно устройство, играющее музыку? Без чрезмерных ожиданий?
Динамик с высокой добротностью существенно дешевле - можем хорошо сэкономить на магните. Слабый мотор плохо выводит динамик на ход ниже настройки порта, можно сэкономить на сабсоник фильтре.
Горб на АЧХ - можно посмотреть на это с другой точки зрения - это автоматический буст низких частот! Причем самых низких, на которых способна эта АС. Компактные акустические системы обычно имеют резонанс от 100 до 200Гц, и они сами по себе стремяться гудеть на этих частотах. Звучит очень на любителя, но ощущение гудящей басовитости создать может:) А вот большие системы по типу полноценных полочных или напольных колонок имеют резонанс на 50-80Гц, подъем АЧХ на этих же частотах, и это звучит вполне мощно и интересно! Особенно, если не знать, как может звучать нормальная акустическая система:)
По этому принципу сделано абсолютное большинство музыкальных центров, бумбоксов, бюджетных домашних кинотеатров. Динамик с полной добротностью от 1 до 2 - это норма, и 99% из них - это фазоинверторы. У кого там бомбит, когда я автодинамик с добротностью 0,7 ставлю в фазоинвертор?) Как видите, в этом может быть смысл! Все зависит от целей, которые ставятся перед акустической системой, бюджет тоже важно учитывать.
Динамики с низкой добротностью, как правило, стоят кратно дороже. При этом, они басят хуже в сравнении с аналогичным динамиком с высокой добротностью! Тут два уточнения нужно сделать: первое - "басят хуже" не в плане качества и точности баса а в плане его количества. Как раз с качеством баса у низкодобротных все может быть гораздо лучше.
Второе - не то, чтобы баса у низкодобротного динамика мало, скорее наоборот - остальной диапазон заметно выше по уровню, поэтому бас не выделяется, и кажется, что его не много. Плюс, динамик хорошо контролируется и нет лишних подъемов АЧХ в районе резонансов.
Поэтому мы воспринимаем динамик с высокой добротностью и слабым мотором как более басовитый. Ещё раз вернёмся к нашим графикам, правый верхний нас интересует.
При условии, что мы выровняли громкость динамиков на средних частотах, баса у слабого динамика действительно больше.
Итак, динамик со слабым мотором - это идеальный выбор для бюджетной акустики, к которой нет особых претензий по качеству звука. Он дешевле, он басовитей, он не так сильно нуждается в сабсоник-фильтре. Идеально!
А то, что у него не ровная АЧХ на низах? Акустически неподготовленная комната исказит низкочастотный диапазон кратно сильнее, на собственную неравномерность акустики можно смотреть как на погрешность:)
Информация для размышления самодельщикам: вдруг вы когда-нибудь захотите взять за основу подобную акустическую систему и довести ее до ума - сделать ей нормальный корпус и разделительный фильтр. Так вот, смысла в этом нет, потому что самым слабым звеном будут динамики. Никакой корпус и супер согласованный фильтр не способен извлечь из них действительно хороший звук.
Примеры подобной акустики, которые я сам измерял, и сам убедился, что толковых динамиков там не водится: серия колонок Микролаб Соло. Только в самых ранних соло 1 я видел нч динамик с добротностью 0,5 остальные - в лучшем случае около 1:) Самые современные модели я не измерял, но сомневаюсь, что там что-то поменялось. Это категория относительно недорогой мультимедийной акустики.
2 - представители бюджетных кинотеатральных колонок.
3 - музыкальные центры.
И так далее. В бюджетном сегменте почти всегда так, и теперь вы знаете, почему это не только банальная экономия, но оправданное техническое решение:)
P. S. Хочется добавть, что в маленьких, но качественных портативных колонках зачастую стоят динамики с низкой добротностью. В джибиэлях, тронсмартах например. Это сделано для того, чтобы получить максимальную эффективность и громкость компактной акустической системы. Но, вытаскивать НЧ динамики из подобных систем тоже дело не благодарное, т.к. у них, как правило, высокий резонанс и получить что-то достойное и низкоиграющее не получится. А при работе в родном корпусе используются коррекции в усилительном тракте. Павел, чей канал о портативках я рекомендовал, не раз это показывал;)