Инженерия доступного баса
Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Сделать бюджетный саб, чтобы он не только выглядел «по-взрослому», но и нормально басил – непростая задача. Можно пойти по проверенному (и, кстати, технически грамотному) пути – сделать чувствительный динамик с мягкими подвесами и лёгкой подвижной системой, который может выдать достаточно баса даже в связке с усилителем небольшой мощности. Да, это работает, но есть у такого решения минус – «пацаны на раёне не заценят». Короче, когда нужно «много Ватт», но денег в обрез, наступает момент трудного выбора и жёстких компромиссов.

У меня в лаборатории бывало немало предсерийных образцов и готовых сабов, которые пытались совместить доступность со способностью переварить «много Ватт», но… показывать там, откровенно говоря, было нечего. Серия FT в этом смысле оказалась сбалансированной и заслуживающей внимания, так что решил сделать по ней отчёт. И заодно наглядно показать, где при проектировании таких сабов возникают «подводные камни».

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Какова задача, и в чём сложность

Перед тестом давайте я коротко опишу, в чём сложность сделать саб, который умеет работать с усилителями помощнее, но чтобы цена при этом не унеслась в стратосферные высоты.

Чтобы динамик переваривал больше мощности от усилителя, звуковая катушка, при прочих равных, должна быть крупнее. Но для неё нужен и более сильный и крупный магнит, а это – увеличение стоимости. Видел много сабов, в которых катушку пытались сделать крупной, а на магнитах экономили, и в итоге получались дохлые и бестолковые динамики (ну поставьте в «Крузак» мотор от «Матиза», и посмотрите, как он поедет).

Короче, если хочется и рыбку съесть и это самое… на ёлку влезть, приходится балансировать на тонкой грани – брать катушку уже не маленьких, а средних размеров, но при этом очень взвешенно подходить к построению магнитной системы. Чтобы она осталась вменяемых размеров, и саб уместился бы в жёсткие рамки бюджета, но сил у мотора оказалось достаточно, чтобы спокойно «таскать» диффузор.

Первое знакомство, конструктивные особенности

От лёгкой теории возвращаюсь к конкретным сабам. В серии FT – два сабвуферных динамика калибрами 10 и 12 дюймов. Оба – на катушках диаметром 2,5 дюйма. Как под них сделаны моторы – оценю чуть позже на измерениях, а пока коротко пробегусь по конструкции.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Корзины – стальные штампованные, но выбраны удачно – рельеф даёт им нужную жёсткость, даже обычной для таких корзин звонкости нет.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Диффузоры – обычная непрессованная целлюлоза. Центральные колпаки – пластиковые. Верхние подвесы – с геометрией High Roll – относительно узкие, но высокие. Никакой экзотики – проверенные решения.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Звуковые катушки – двойные, 2х2 Ом. Секции обмоток можно скоммутировать в 1 Ом (когда нужно выжать из моноблока максимум Ватт), в 4 Ом (контроль и разборчивость баса лучше, но моноблок нужен помощнее). А можно взять какой-нибудь мощный 2-канальник, и подключить каждый канал к своей 2-омной обмотке. В общем, выбор есть.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Подводящие выполнены в виде круглых косичек и прошиты через центрирующую шайбу.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Поскольку магниты используются невысокие (ферритовые кольца диаметром 155 мм и высотой 21 мм), в торцевых шайбах магнитопроводов предусмотрены выштамповки – чтобы катушки не стучали при больших ходах. Их оказалось достаточно – механический ход у сабов и правда приличный, и прожать диффузоры до предела лично у меня не вышло.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Толщина верхних шайб магнитопроводов (они тут задают высоту магнитного зазора) – 8 мм.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Точную длину намотки описание не указывает, но через окна под центрирующей шайбой видно, что она выходит из зазора миллиметров на 12. Это значит, что линейный ход составляет около 2,5 см от края до края – немало для бюджетных сабов, и как раз соответствует исходной задаче – «чтобы пацаны заценили».

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Измерение параметров и анализ характеристик

Но хорош уже вертеть динамики, давайте смотреть, что они умеют на самом деле. Для начала – параметры, потом разбор циферок, а потом посмотрим, что с остальными характеристиками. Параметры, кстати, отличаются от заявленных не слишком сильно. Динамики пришлось разминать достаточно долго, но это нормально.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Заявленные/фактические параметры Oris FT-10 (10 дюймов):

Fs (собственная резонансная частота) – 37 Гц / 37 Гц
Vas (эквивалентный объем) – 16 л / 16 л
Qms (механическая добротность) – 6,99 / 7,64
Qes (электрическая добротность) – 0,59 / 0,64
Qts (полная добротность) – 0,55 / 0,59
Mms (эффективная масса подвижной системы) – н. д. / 168 г
BL (коэффициент электромеханической связи) – 16,2 Тл м / 15,4 Тл м*
Re (сопротивление постоянному току) – 3,9 Ом / 4,0 Ом*
dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 85,0 дБ / 84,6 дБ

Заявленные/фактические параметры Oris FT-12 (12 дюймов):

Fs (собственная резонансная частота) – 33 Гц / 35 Гц
Vas (эквивалентный объем) – 40 л / 38 л
Qms (механическая добротность) – 7,74 / 7,89
Qes (электрическая добротность) – 0,82 / 0,87
Qts (полная добротность) – 0,74 / 0,78
Mms (эффективная масса подвижной системы) – н. д. / 188 г
BL (коэффициент электромеханической связи) – 13,8 Тл м / 14,1 Тл м*
Re (сопротивление постоянному току) – 3,9 Ом / 4,0 Ом*
dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 85,0 дБ / 84,9 дБ

* - результат измерения при последовательном включении катушек

Итак, что имеем. Оба динамика – 10-дюймовый и 12-дюймовый – имеют много общего. Подвижные системы далеко не лёгкие, но видали и тяжелее. Центрирующие шайбы – умеренной жёсткости, их будет вполне достаточно, чтобы удерживать диффузоры от разбалтывания, но не настолько жёсткие, чтобы превратить динамики из сабвуферных в мидбасовые. Тут баланс соблюдён.

Магнитные системы можно снова сравнить с автомобилями. К счастью, это не «Крузаки» с моторами от «Матизов», а вполне нормальные «Лады» с подходящими гражданскими моторами – на трек погоняться не выйдешь, но для езды по городу вполне хватит. У 10-дюймового FT-10 в этом смысле даже с запасом, у 12-дюймового – уже на грани, хотя черту допустимого ещё не переходит.

Анализ механических резонансов в динамиках. Параметры Тиля-Смолла – это далеко не всё, что характеризует динамики, и при похожих циферках звучание может оказаться ой каким разным. Например, разного рода механические призвуки могут подмешиваться к басу и сильно влиять на звучание. Наглядней всего поведение динамика видно на графике акустической фазы – если на проблемных частотах происходит какое-то механическое возбуждение (например, центрирующая шайба входит в резонанс или диффузор начинает «ломаться»), возникают «набеги» и «отставания» отдельных частотных составляющих. В идеале такой график должен быть линейным, но в жизни всегда есть какие-нибудь артефакты. Вопрос, насколько они велики, и что стало их причиной.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

В принципе, всё в пределах разумного. Собственные АЧХ динамиков (без учёта оформления) довольно шустро спадают с ростом частоты, так что особых призвуков можно не ожидать. На графике фазы есть небольшие артефакты выше 400 Гц (скорее всего, «подыгрывают» пластиковые центральные колпаки, это обычное дело), сопровождающиеся маленькими всплесками АЧХ, но особой погоды они не делают. Так что нормально.

Гармонические искажения. Тоже немаловажная характеристика. График искажений снимаю при довольно значительных уровнях сигнала, ход диффузора на самых низких частотах получается близким к максимуму. В данных измерениях он составлял больше 15 мм от края до края:

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Посмотрите, как наглядно получается. В информативном басе выше 40 Гц динамики чувствуют себя в своей стихии, и собственных искажений мало. Это хорошо. Ниже этой отметки начинается ожидаемый рост, причём для достижения того же звукового давления 10-дюймовому сабу приходится работать с чуть большим ходом, так что к самому-самому инфранизу график задирается вверх сильнее. Но в целом и FT-10, и FT-12 показали вполне приличные результаты.

Как «готовить», и какого ожидать звучания в разных корпусах?

Oris FT-10. Описание рекомендует ЗЯ 15-18 литров или ФИ с «чистым» объёмом 25 литров и портом, настроенным на 41 Гц. Смотрим, что из этого получается.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

С первой рекомендацией полностью соглашусь, в таком ЗЯ бас действительно получается плотным и сочным, и при нормальной настройке даже низкочастотных «хвостов» не тянет (оценивал в своём тестовом корпусе в машине). При этом никакой потери отдачи, а в салоне даже пара дополнительных децибел прилетает. Кстати, с такими способностями этот вариант можно иметь ввиду для стелсов.

А вот рекомендация ФИ весьма специфичная – она придётся по душе любителям выжать максимум баса, и неважно что это получится ценой «смазывания» его фактуры и рельефности. Если это вас не пугает, и вы слушаете в основном несложную электронную музыку, вариант имеет право на существование.

Oris FT-12. Опять смотрим в описание: оно рекомендует ЗЯ 35-40 литров или ФИ 50 литров с портом на 37 Гц.

Инженерия доступного баса | Тест сабвуферных динамиков Oris FT-10 (10 дюймов) и Oris FT-12 (12 дюймов)

Насчёт ЗЯ, пожалуй, тоже соглашусь. И пусть бас получается более «жирным» и менее точным, чем с 10-дюймовым динамиком, но всё же достаточно плотным и без откровенной басовой «размазни». Плюс приличное акустическое усиление и вполне умеренные для 12 дюймового динамика размеры корпуса.

А вот ставить этот динамик в ФИ я бы не стал – баса можно выжать много, но о музыкальности придётся забыть. Вообще, динамики с высокой Qts не слишком подходят для корпусов с фазоинвертором, и FT-12 – не исключение.

Конечно, глядя на Qts чуть выше 0,7 появляется соблазн поставить FT-12 во Free Air, но… нет, этот вариант не для него. Оптимальный динамик для такого оформления – с относительно лёгкой подвижкой, а тут без малого 200 грамм, и вся эта масса нехило так будет напрягать центрирующую шайбу. В общем, подпор воздуха (который как раз и даёт установка в корпус) этому динамику желателен.

Коротко по делу. Для каких задач выбирать?

Oris FT-10 – хороший бюджетный вариант для стелсов или просто компактных «коробок»: он умеет работать в небольших объёмах, начиная с 15 литров. Если скоммутировать катушку в 4 Ом и использовать моноблок, выдающий на такую нагрузку 500-600 Вт, получится очень даже достойно за свои деньги.

Как вариант, можно рассмотреть его установку в ФИ. В «чистом» объёме 25 литров (плюс объём, который займёт порт, и плюс пару литров на сам динамик) получится менее плотно и собранно, зато громче, чем в ЗЯ.

А если хочется одновременно и громко, и плотно, можно сделать двойной ЗЯ 2х15 литров и поставить в него два динамика – количество баса увеличится, но зато он не «размажется», и по характеру останется достаточно собранным. В этом случае сабы можно скоммутировать в 2 Ом и выбрать моноблок, выдающий на такую нагрузку что-то порядка 1000-1200 Вт. Уже всё по-взрослому.

Oris FT-12 хоть и построен на одном моторе с «десяткой», но за счёт более крупной подвижной системы имеет другой характер и, следовательно, другую область применения. Ставить его в ФИ корпус я бы точно не стал, лучше выбрать ЗЯ. Тем более, 35 литров – это почти стандарт для 12-дюймового калибра, и можно даже не заморачиваться с изготовлением, а подобрать один из готовых корпусов. С «двенашкой» вы получите более «жирный» и менее универсальный бас, нежели с 10-дюймовым FT-10, но для ритмичной танцевальной музыки выйдет как раз то, что надо.

И, напоследок, не забывайте, что результат зависит не только от самого динамика и того, насколько подходит к нему корпус, но и от настройки самой системы. Уделите этому внимание, и получите приличный результат, уместившись в относительно небольшой бюджет.