Как измерить сопротивление динамика. Измерение параметров тиля-смолла сабвуферного динамика. Измерение Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd

В современном мире динамики получили обширное распространение, ведь без этих устройств невозможно производить телевизоры, мобильные телефоны, планшеты, колонки, наушники и другую аудио аппаратуру. И чаще всего их работа остается незаметна для людей до тех пор, пока динамик не выйдет из строя.

Что такое динамик

Динамик (часто называются громкоговорителями) представляет собой электрическое устройство, которое преобразует электрический сигнал в звук. Это преобразование происходит за счет колебательного движения электрической катушки в постоянном магнитном поле (это поле обеспечивает постоянный магнит или, в более редких случаях, электромагнит). Эта катушка движет диффузор, который, в свою очередь, создает колебания воздуха, а это позволяет слышать воспроизводимые звуки.

Несмотря на простоту конструкции, неисправности, возникающие во время эксплуатации динамиков, все же могут периодически возникать. Если динамик начал воспроизводить звук с помехами, шипением или треском или вообще перестал работать, в первую очередь следует локализовать проблемное место.

Для начала необходимо провести визуальный осмотр устройства, а именно, проверить на наличие повреждений:

  • корпуса;
  • шнура электропитания;
  • шнура сигнала;
  • гофры;
  • диффузора.

При наличии повреждений, данную деталь стоит отремонтировать или заменить (если повреждены гофра или диффузор, динамик придётся менять). Но если внешних дефектов не обнаружено, а звук воспроизводится с помехами или вообще отсутствует, то проблема могла возникнуть в контактах или катушке динамика и в данном случае поможет проверка динамика мультиметром.

Проверка динамика мультиметром

Для проверки контактов необходимо провести , установив мультиметр в режим определения данной характеристики. Щупы необходимо подключить к контактам соблюдая полярность динамика и при неподвижном диффузоре подвигать ними. Если на дисплее мультиметра показания постоянно меняются, то это будет означать что проводка повреждена и ее необходимо заменить.

В случае если перевернуть динамик и покрутить его, слышны посторонние звуки (например, постукивание), то, скорее всего от гильзы, в которой расположена катушка, отпало несколько витков или вся обмотка. Это можно исправить, заново намотав обмотку.

Также важно внимательно осмотреть звуковую катушку, которая расположена внутри динамика и выглядит как намотанный спиралью провод. Эта катушка должна иметь ровную, аккуратную обмотку, без переплетений и случайных нахлестов, изломов, разрывов и других механических повреждений. Если механические дефекты все же обнаружены, катушку следует заменить. Неправильную обмотку (неровную или с нахлестом) можно самостоятельно, аккуратно перемотать. Для проверки правильности перемотки катушки достаточно несколько раз прослушать две-три хорошо знакомых песен. Во время прослушивания нужно акцентировать внимание на громкости (как минимальной, так и максимальной), качестве звука (отсутствие посторонних шумов) и переходах звука.

Проворачивания диффузора также помогут обнаружить дефекты. Если при выполнении этого действия слышны скрежет, треск или шорох, то, скорее всего, возле магнитного зазора находится посторонние предметы, например, металлолом случайно попавший при сборке и другой мусор. Исправить то можно просто чисткой динамика. Если диффузор проворачивается с трудом или вообще не крутится, то проблема заключается в сместившейся катушке или гильзе, а также смещение керна что в свою очередь приводит к заклиниванию гильзы. Данную проблему можно исправить, разобрав динамик и установив эти детали в правильное положение.

Электронную начинку динамиков можно проверить тестером, омметром или любым другим устройством для измерения электрического сопротивления. Для этого необходимо мультиметр включить в режим замера сопротивления и померить данную характеристику динамика. Для полифонических динамиков сопротивление в среднем составляет 8 Ом, а для слуховых – порядка 30 Ом. В случае, если измерительное устройство не показывает каких либо данных, значит что повреждена проводка динамика, а если она целая то проблема заключается в обрыве катушки. Поврежденную проводки или катушку с обрывом нужно заменить на новые.

Для проверки целостности непосредственно катушки, при помощи мультиметра необходимо прозвонить ее. В этом режиме щупы тестера присоединяются к контактам динамика. Если на дисплее мультиметра показано значение больше 0, то звуковая катушка целая, а если это значение равно 1 то в катушке произошел обрыв и в этом случае ее необходимо заменить.

После проверки электроники стоит проверить качество сборки диффузора и гофра. Для этого динамиком необходимо воспроизвести инфранизкие частоты. Это позволит обнаружить некачественную склейку гофра и диффузора.

В последнюю очередь стоит проверить качество работы динамика при помощи генератора частот. Данная проверка динамиков должна выполняться в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Отсутствие хрипов и искажений будет означать, что динамик работает исправно и качественно.

Данные методы помогут решить задачу такую как проверка динамика мультиметром.

Вот решил сам написать статью, весьма важную для акустиков. В этой статье хочу описать способы измерения самых важных параметров динамических головок - параметры Тиля-Смолла.

Помните! Приведенная ниже методика действенна только для измерения параметров Тиля-Смолла динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц (т.е. низкочастотных динамиков), на более высоких частотах погрешность возрастает.

Самыми основными параметрами Тиля-Смолла , по которым можно рассчитать и изготовить акустическое оформление (проще говоря - ящик) являются:

  • Резонансная частота динамика F s (Герц)
  • Эквивалентный объем V as (литров или кубических футов)
  • Полная добротность Q ts
  • Сопротивление постоянному току R e (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

  • Механическую добротность Q ms
  • Электрическую добротность Q es
  • Площадь диффузора S d (м 2) или его диаметр Dia (см)
  • Чувствительность SPL (dB)
  • Индуктивность L e (Генри)
  • Импеданс Z (Ом)
  • Пиковую мощность P e (Ватт)
  • Массу подвижной системы M ms (г)
  • Относительную жесткость (механическая гибкость) C ms (метров/ньютон)
  • Механическое сопротивление R ms (кг/сек)
  • Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL (Тесла*м)

Большинство этих параметров может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень. Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу. Автор этого "труда" не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников - как иностранных, так и российских.

Измерение параметров Тиля-Смолла R e , F s , F c , Q es , Q ms , Q ts , Q tc , V as , C ms , S d , M ms .

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование:

  1. Вольтметр
  2. Генератор сигналов звуковой частоты. Подойдут программы-генераторы, которые генерируют необходимые частоты. Типа Marchand Function Generator или NCH tone generator . Так как дома не всегда можно найти частотомер, можно вполне доверится этим программам и Вашей звуковой карте, установленной на компьютере.
  3. Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
  4. Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
  5. Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

Схема для измерений

Калибровка:

Для начала необходимо откалибровать вольтметр. Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в Омах. Например, для калибровочного сопротивления 4 Ома напряжение должно быть 0.004 вольта. Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

Нахождение R e

Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000. Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Нахождение Fs и Rmax

Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве. Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16см эта частота должна лежать ниже 100Гц. Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

Нахождение Q ms , Q es и Q ts

Эти параметры находятся по следующим формулам:

Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров R o , R x и измерение неизвестных нам ранее частот F 1 и F 2 . Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две - одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше. Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно. Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

  1. Если резонансная частота динамика выше 50Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
  2. Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
  3. Если соотношение F s /Q ts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 - исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры - к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров - V as , S d , C ms и L.

Нахождение S d

Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание, что единица измерения этой площади - квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Нахождение индуктивности катушки динамика L

Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (X L) отстоит от активной R e на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и R e (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется к:

Найдя реактивное сопротивление X L на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

Измерения V as

Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод "добавочной массы" и метод "добавочного объема". Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу. Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.{mospagebreak}

Нахождение V as методом добавочной массы

Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F" s . Она должна быть ниже, чем F s . Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%. Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12" головки нужен груз массой около 120 граммов.

где М - масса добавленных грузиков в килограммах.

Исходя из полученных результатов V as (м 3) рассчитывается по формуле:

Нахождение V as методом добавочного объема

Нужно герметично закрепить динамик в измерительном ящике. Лучше всего это сделать магнитом наружу, поскольку динамику все равно, с какой стороны у него объем, а вам будет проще подключать провода. Да и лишних отверстий при этом меньше. Объем ящика обозначен как V b .

Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Q mc , Q ec и Q tc . Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

Полученных в результате всех этих измерений данных достаточно для дальнейшего расчета акустического оформления низкочастотного звена достаточно высокого класса. А вот как оно рассчитывается - это уже совсем другая история.

Определение механической гибкости C ms

Где S d - эффективная площадь диффузора с номинальным диаметром D. Как вычислять написано ранее.

Определение массы подвижной системы Mms

Она легко рассчитывается по формуле:

Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL

Самое главное не забывайте, что для более точных значений измерения параметров Тиля-Смолла необходимо проводить эксперимент несколько раз, а затем путем усреднения получать более точные значения.

Классическое определение понятия нас не интересует. Важна его суть. Если взглянуть на сопротивление со стороны усилителя, то это нагрузка, на которой рассеивается почти вся развиваемая им мощность. Иными словами, это некоторый резистор, на котором превращается в тепло почти все, что выдает усилитель.

Именно не в звук преобразуется электроэнергия, а в тепло. Лишь малая доля превращается в энергию звуковых волн, менее десятой части процента.Все остальное - просто разогревает катушку. Это очень важный момент. Все киловаты, которые вы подаете на свой саб, перерабатываются им просто в тепло.
Это норма, объективная реальность. Для того, чтобы диффузор динамика совершал колебательные движения (то есть звучал), нужно чтобы по цилиндрической катушке, прикрепленной к дифу и помещенной в магнитное поле постоянного магнита, протекал ток, который вступает во взаимодействие с этим магнитным полем. Очевидно, что сопротивление катушки здесь негативный фактор, который просто приводит к потерям. В идеале его вообще не должно быть. Тогда энергия электрического сигнала не расходовалась бы на нагрев катушки и полностью превращалась бы в звуковую энергию. Но это конечно не возможно. Катушка имеет некоторое сопротивление, поэтому потери всегда есть и они очень большие.

Почему сопротивление старых динамиков выше, чем новых?

Лично я в своей практике встречал динамики (или колонки) с сопротивлением 80 Ом, 40 Ом, 16 Ом, 12 Ом, 8 Ом, 4 Ома, 3 Ома, 2 Ома и даже 1 Ом. Речь не идет о сабах. Там встречаются 0.5 и даже ниже. По годам выпуска эти динамики выстраиваются в такой же последовательности. То есть самые старые имеют наибольшее сопротивление и чем моложе динамики, тем их сопротивление ниже. Вообще снижение сопротивления нагрузки - это общий тренд для всей звуковой аппаратуры. В автозвуке он проявляется сильнее, чем в других направлениях. 1-омные динамики только начали появляться и пока только в штатных системах, но, думаю, в течении нескольких лет мы увидим и 0.5 Ома. Тенденция понятная, потери снижаются, для автопроизводителей это важно.

Почему, собственно, лет пятьдесят назад сопротивление акустики было больше? Ответ довольно прост. Усилительная аппаратура того времени не могла работать с низкоомной нагрузкой. В наше время элементная база и схемотехника усилителей другая. Есть возможность выпускать и продавать достаточно доступные и надежные изделия с низким выходным сопротивлением. У старых усилителей было высокое выходное сопротивление.

"Взаимоотношения" усилителя с нагрузкой легко объясняется с помощью закона Ома для полной цепи.

E=Ir+IR

где
E -ЭДС источника

Итак, это закон Ома для полной цепи. В случае с усилителем и колонкой он значительно более сложный, но для понимания пойдет в таком виде.
В роли ЭДС источника у нас выступает выходной сигнал усилителя, I - это общий ток, протекающий через колонку и усилитель, r - выходное сопротивление усилителя, R - сопротивление колонки.
Если умножить обе части на ток I, получится уравнение баланса мощностей

EI=I 2 r+I 2 R

P=P r +P R

P - мощность усилителя
P r - мощность, рассеиваемая на выходном сопротивлении усилителя (потери в усилителе)
P R - мощность, рассеиваемая на звуковой катушке динамика

Из этих уравнений видно, что часть мощности усилителя рассеивается в нем самом, нагревая его. И чем меньше его выходное сопротивление, тем меньше потерь. Но на самом деле, это не самое важное. Большое значение имеет соотношение сопротивления нагрузки и выходного сопротивления усилка. Его называют коэффициентом демпфирования или демпинг фактором. Если, например, сопротивление колонок и выхода усилителя примерно равны, половина развиваемой мощности будет рассеиваться в самом усилителе. Он просто будет сам себя нагревать. На практике такое не встречается. R во много раз больше r, в сотни раз. Часто бывает обратный случай, когда R мало или близко к нулю - если, например, закорочены колонки. Тогда вся мощность усилителя рассеивается в нем самом. Он быстро перегревается и, если нет защиты по КЗ, может сгореть.

Подытожим. У старых и древних колонок и динамиков было высокое сопротивление, потому что они работали с усилителями с высоким выходным сопротивлением. Современные усилители и колонки имеют гораздо более низкое сопротивление, чтобы обеспечить меньший уровень потерь. Снижение сопротивления колонок - общий тренд

Почему не стоит подключать к усилителю нагрузку меньше нормы?

В инструкциях к усилителям всегда указано сопротивление (или диапазон значений) нагрузки. Стоит ориентироваться именно на него. Если производитель допускает использовать нагрузку в 2 Ома, меньше подключать не стоит. Меняется баланс мощностей в системе усилитель-нагрузка, причем потери в усилителе растут быстро. Многие замечали, что при включение усилителя мостом на 2 Ома. нагрев резко увеличивается. Хотя в 4 Ома работал и не нагревался почти. То же самое при поканальном подключении, но в меньшей степени.

Как распределяется сопротивление между каналами при мостовом включении?

Никак оно не распределяется. Сопротивление нагрузки никакого отношения к режимам работы усилителя не имеет. При мостовом включении вы мобилизируете ресурсы двух каналов на работу с одной нагрузкой. Мост способен пропустить гораздо больший выходной ток, что очень важно при работе с сабвуфером. Но вместе с тем, у моста больше выходное сопротивление. Поэтому и доля потерь на нагрев больше. Именно поэтому не стоит подключать к мосту нагрузку меньше нормы. Перекос будет еще больше. Мало того что уменьшается R, так еще и r увеличивается. Навалил, и за пару минут усилок раскалился как печка.

Реактивное сопротивление.

До сих пор речь велась о полном сопротивлении или импедансе, кому как нравится. Как известно, оно состоит из активной и реактивной части. Активная часть постоянна, именно на ней рассеивается мощность усилителя и превращается в тепло. Реактивная составляющая связана с индуктивностью катушки растет с ростом частоты. Например, у саба в рабочем диапазоне сопротивление может быть нормальным, а в СЧ диапазоне уже в несколько раз выше. Индуктивность катушки как бы служит сама для себя фильтром низких частот и середину и верха не пропускает.
Есть еще одна интересная составляющая полного сопротивления. О ней практически никогда не упоминается. Любой динамик, хоть саб, хоть середина, хоть пищалка, по сути является электрической машиной. Ведь он преобразует электрический сигнал в механические движения. Но только не во вращательное, как типичный электромотор, а в возвратно-поступательное. И, как почти все электрические машины, динамик обратимая электрическая машина. Все знают, что двигатель постоянного тока может быть генератором, если вращать его вал и снимать с него напряжение. Так же и динамик. Если принудительно двигать диффузор (например саб можно рукой прокачать), на клемах динамика появится сигнал. Слабый довольно, но будет. Когда дианмик работает, он является не только нагрузкой, но еще и генератором сигнала, причем чем больше амплитуда колебаний дифа - громкость выше - тем более сильный сигнал генерирует динамик. Этот сигнал может быть как полезным, так и совершенно вредным.
Рассмотрим саб. Собственная резонансная частота саба всегда находится в его рабочем диапазоне. На ней колебания диффузора максимальны, динамик генерирует мощный сигнал, который противостоит сигналу усилителя. Это выражается в виде резонансного горба на импедансной характеристике динамика. Это помогает ограничить амплитуду колебаний диффузора и не порвать его. Хотя с другой стороны отдача саба тоже падает.
На среднечастотниках этот эффект не проявляется, так как у них соственный резонанс по идее лежит намного ниже рабочего диапазона.
А вот с рупорными пищалками дело обстоит намного хуже. У них резонансы бывают очень близко к рабочему диапазону или прямо в нижней его части. Подвижка пищалки генерирует довольно мощный сигнал в области собственного резонанса, который сильно искажает сигнал усилителя. Плюс еще сама подвижка призвуки добавляет. Это приводит к тому, что пищалка звучит с пластмассовым или металлическим призвуком, да еще и как-будто в банке. Если это явление не погасить, звук будет не приятным с просверливающим мозг призвуком.

Самыми основными параметрами, по которым можно рассчитать и изготовить сабвуфер являются:

  • Резонансная частота динамика Fs (Герц)
  • Эквивалентный объем Vas (литров или кубических футов)
  • Полная добротность Qts
  • Сопротивление постоянному току Re (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

  • Механическую добротность Qms
  • Электрическую добротность Qes
  • Площадь диффузора Sd (м2) или его диаметр Dia (см)
  • Чувствительность SPL (dB)
  • Индуктивность Le (Генри)
  • Импеданс Z (Ом)
  • Пиковую мощность Pe (Ватт)
  • Массу подвижной системы Mms (г)
  • Относительную жесткость Cms (метров/ньютон)
  • Механическое сопротивление Rms (кг/сек)
  • Двигательную мощность BL

Большинство этих параметров может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень. Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу. Автор этого "труда" не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников - как иностранных, так и российских.

Измерение Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование:

  • Вольтметр
  • Генератор сигналов звуковой частоты
  • Частотомер
  • Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
  • Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
  • Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

Конечно, в этом списке возможны изменения. Например, большинство генераторов имеют собственную шкалу частоты и частотомер не является в таком случае необходимостью. Вместо генератора можно также использовать звуковую плату компьютера и соответствующее программное обеспечение, способное генерировать синусоидальные сигналы от 0 до 200Гц требуемой мощности.

Схема для измерений

Калибровка:

Для начала необходимо откалибровать вольтметр. Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в омах. Например для калибровочного сопротивления 4 ома напряжение должно быть 0.004 вольта. Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

Нахождение Re

Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000. Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Нахождение Fs и Rmax

Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве. Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16см эта частота должна лежать ниже 100Гц. Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

Эти параметры находятся по следующим формулам:


Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров Ro, Rx и измерение неизвестных нам ранее частот F1 и F2. Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две - одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше. Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно.

Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

  1. Если резонансная частота динамика выше 50Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
  2. Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
  3. Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 - исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры - к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров - Vas, Sd, Cms и L.

Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание что единица измерения этой площади - квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (XL) отстоит от активной Re на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и Re (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется к:

Найдя реактивное сопротивление XL на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

Измерения Vas

Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод "добавочной массы" и метод "добавочного объема". Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу. Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.

Нахождение Vas методом добавочной массы

Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F"s. Она должна быть ниже, чем Fs. Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%. Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12" головки нужен груз массой около 120 граммов.