Добротность динамика — что это такое? На что влияет добротность динамика? В чем измеряется? От чего зависит? Начнем по порядку.
Динамик — это такой прибор, который служит для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в колебания воздуха. Эти колебания воздуха мы воспринимаем не иначе как — звук. Один их параметров динамика, имеет такое понятие — добротность.
Что такое — добротность динамика?
Пожалуй, сначала вопрос. А для чего вам вообще нужно знать этот параметр? Что он вам даст? Ведь этот параметр не скажет о том, на сколько хорошо или плохо сделан ваш динамик? На сколько хорошо он будет играть? Но когда возникает вопрос о доработке акустики, параметры добротности динамиков могут многое рассказать о технических возможностях будущей системы.
Но для полной картины возможностей динамика нужно будет собрать кучу параметров. В кругах «продвинутых» меломанов эти параметры называют — «параметры Тиля-Смолла».
Измерением этих параметров точно не будем заниматься, по крайней мере — не в этот раз. Но о таком параметре как — добротность, поговорим немного. Без научных выкладок и «глубокой физики». Порассуждаем по простому, что бы стало немного понятнее — какая добротность динамика лучше и почему?
Как нас учит вики: «Добротность — параметр колебательной системы, определяющий ширину резонанса и характеризующий, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за время изменения фазы на 1 радиан. Обозначается символом Q от англ. quality factor.»
Если проще, то речь идет про затухающие колебания. Так как разговор идет относительно динамика, то как он (динамик) ведет себя после подачи на него сигнала, как быстро затухают колебания диффузора при прекращении подачи сигнала на динамик.
Что такое — «запасы энергии в системе»?
Запасы и потеря энергии динамика.
Что в динамике может запасать энергию? Всё, что каким либо образом удерживает сам диффузор в динамике и будет накопителем энергии. Подвес и центрирующая шайба — это устройства, которые в любом случае хотят вернуть диффузор в своё первоначальное положение, в уравновешенное состояние, они же являются накопителем энергии.
А что может вызывать потерю этой накопленной энергии? Таких «потерь» гораздо больше, чем можно подумать.
Механическая добротность динамика.
Есть механические потери (параметр Тиля-Смолла — Qms). Это как раз и есть механическая добротность — потери на трение в подвесах, затраты на звукоизвлечение и некоторые иные. Для низкочастотного динамика средняя механическая добротность (Qms) от 2 до 10. Но «главной добротностью» стоит считать — электрическую добротность (Qel или Qes).
Электрическая добротность динамика.
Интересный момент, когда динамик пытается вернуть диффузор в своё первоначальное состояние, после снятия электрического сигнала, катушка динамика вырабатывает ЭДС, двигаясь в магнитном поле. Динамики, в свою очередь, непосредственно подключены к усилителю, аудиопроводом.
Усилитель имеет практически нулевое сопротивление. И когда сигнал от усилителя пропадает, а динамик «на ходу», то он (динамик) работает как генератор. Причем, работает как генератор, с максимальной нагрузкой (выходы катушки практически закорочены сопротивлением усилителя). Эта нагрузка создает достаточно мощную тормозящую силу, вынуждающую катушку и диффузор быстро останавливаться.
Среднее значение электрической добротности (Qes), для низкочастотного динамика — от 0,2 до 0,9, но чаще — близкий к единице. И если сравнивать параметры электрической добротности со значениями механической добротности, то получается вывод — гашение колебаний (потеря энергии) происходит, в основном, из-за электрической составляющей.
Полная добротность динамика.
Эти две составляющих складываются друг с другом, и получается другой параметр — полная добротность (Qts). Уже этот параметр обычно используется при расчётах оформлении акустики.
Кстати сказать, «сложение» электрической и механической добротности происходит не простым суммированием, а целой формулой. Она полностью повторяет формулу при параллельном подключении сопротивлений.
Формула полной добротности динамика. Произведение «электрической» и «механической добротности» делённое на их сумму — Qts=Qes*Qms/( Qes+Qms)
Вывод: маленькая добротность может быть у динамика, у которого имеется мощная катушка («мотор») или установлены дополнительные центровочные шайбы.
Как пример. На фото динамик на заводе JVC (Victor) оснастили дополнительным магнитом для более быстрой остановки диффузора при максимальном ходе.
Высокая и низкая добротность динамика.
Динамик имеет высокую добротность, если колебания диффузора продолжаются на резонансной частоте даже тогда, когда на динамик уже не подается сигнал, а потери, при этом, очень маленькие. Про резонансные частоты поговорим в другой раз.
А вот если колебания динамика затухают практически сразу, после пропадания сигнала на него, и много сил динамик тратит на разного рода потери, то говорят, что такой динамик имеет низкую добротность.
Что бы не слышать в своих колонках «эффект переотраженки», звуков типа «гула» или «бубнения», не слушать «доигрывание» каких либо звуков, при доработке акустики или изготовлении её самостоятельно, нужно подбирать динамики с низкой добротностью.
Сказать иначе можно так — после пропадания сигнала от усилителя, динамик должен сразу возвращаться на своё место, которое он обычно занимает, когда на него не подаётся ни какой сигнал. Это будет идеальным вариантом, идеальным динамиком. Таким образом мы будем получать от динамика именно тот звук, который хотим услышать.
От чего зависит добротность динамика?
Выше уже обсудили все моменты, которые могут ответить на этот вопрос. Остаётся только повторить, но попробуем коротко и по иному.
Добротность динамика зависит от некоторых следующих факторов:
- Мощный мотор. Низкая добротность будет у динамика, у которого имеется мощная катушка.
- Жесткость подвеса. Высокая добротность у динамика, имеющего большую жесткость. У него остаётся больше энергии в подвесах и центровочных шайбах.
- Масса подвижной системы. С массивным подвесом (утяжеленном диффузором и дополнительными центровочными шайбами) «мотору» тяжелее работать, а потери на «трение» возрастают — добротность будет расти, а резонанс падать (резонансная частота будет ниже).
- Провода. При большом сопротивлении проводов — увеличивается добротность. К примеру, добротность динамика будет больше в два раза, если к динамику, с сопротивлением катушки 4 Ома, подключать провода с сопротивлением 4 Ома.
- Оформление корпуса. В «закрытом ящике» воздух «заперт» и он создаёт дополнительное сопротивление диффузору. Жесткость подвеса больше, а соответственно, растёт и добротность. В акустике с фазоинвертором практически так же. Но тут уже будет две добротности — одна от динамика, вторая от самого корпуса.
В любом случае, будет лучше, если брать динамик с добротностью на любых резонансах от 0,3 до 0,7. И это не зависит от самого оформления корпуса акустики — с фазоинвертором это будет колонка или «закрытый ящик».
Выводы.
Добротность — это один из показателей (характеристик) динамика. Показатель добротности показывает, как затухают колебания динамика.
Если величина добротности большая — от 2-х и выше, даже 3 — это уже значительная величина. В этом случае, колебания будут продолжаться после того как исчезла возмущающая сила (усилитель перестал подавать сигнал в провод, который подключен к динамику).
Если добротность низкая — меньше 1, то колебания затухают быстро, динамик не издаёт «лишних» звуков, и диффузор практически мгновенно возвращается на своё место равновесия.
Уровень добротности динамика в акустических системах влияет на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), так же как и на импульсные характеристики колонки. То есть, этот показатель динамика сильно влияет на особенности звука самого динамика и акустики в целом.
Если показатель добротности:
- — около 0,5, то можно получить хорошие импульсные характеристики;
- — при 0,5-0,6, от динамиков можно получить характерные басы, которые любят аудиофилы;
- — если показатель 0,7, то амплитудно-частотная характеристика становится практически ровной;
- — 0,85-0,9 — тут басы могут становиться «упругими» и «рельефными», диффузор динамика может, как бы, едва шевелиться, но звук будет красочный, «правильный»;
- — получается — 1,0. В срезе АЧХ появляется так называемый «горб» (динамик входит в резонанс), который уже может вносить в звук слышимые искажения в виде «хлесткого звука». Резонансная частота динамика как раз здесь и проявляется;
- — растёт выше 1, то «горбик» в АЧХ растёт ещё больше (может даже в прогрессии), и динамики начинают издавать разного рода «гудение», «бубнение».
Идеальным показателем добротности динамика считается:
- для закрытого ящика — должна быть примерно 0,5-0,6;
- для акустики с фазоинвертором — оптимальным 0,3-0,5.
Что бы не пропустить новые статьи, подписывайтесь на новые статьи сайта и получайте свежие новости самыми первыми!
Будем рады вашему вниманию и комментариям.
Всего знать — не дано никому, потому многие учатся до конца своих дней, если им это интересно. Так и мы, стараемся познать и поделиться своими размышлениями.
Хотите поделиться своим опытом — напишите и мы обязательно примем меры к изучению вашего мнения и опыта. И вы сможете сделать это на нашем сайте! Не забывайте про Авторские права.
