Моторы решают всё.
Когда на изучение одновременно попадают несколько «тяжеловесов», сделанных «одной рукой», но под разные задачи, появляется хорошая возможность наглядно разобраться в работе их магнитных систем (или, если хотите, моторов) – почему при одном и том же диаметре звуковых катушек сабы порой могут быть совершенно разными. В этих трёх сериях закономерности прослеживаются вот прямо очень чётко.
А ещё привлекло внимание, что эти сабы собираются в России (уже давно, с 2020 года), а с 2025 года вышло новое поколение, которое отличается использованием ещё и собственных комплектующих. Именно такие и приехали ко мне в лабораторию: всего три серии, в каждой серии – по два калибра (12 и 15 дюймов). Вообще, каждая модель производится в версиях с катушками 1+1 Ом и 2+2 Ом, у меня в руках оказались именно вторые – с индексом D2 в названии.
От прежнего поколения их можно отличить как раз по модельным индексам – в них перед обозначением калибра добавилась буква P (SWAT GLK-P12D2, GLK-P15D2, EXE-P12D2, EXE-P15D2, HLG-P12D2 и HLG-P15D2).
Собираются эти сабы на производственных площадях ООО «Аудиосистемы» в подмосковных Химках. Мне довелось там побывать, но об этом, пожалуй, лучше поговорить отдельно.
А пока что отмечу, что у нас не только происходит сборка, но и делаются самые критичные элементы конструкции – звуковые катушки. Собственно, это один из тех моментов, которыми новые сабы отличаются от предыдущего поколения.
Очевидно, что часть комплектующих осталась ОЕМ. Какой смысл, к примеру, лепить диффузоры, если есть готовые подходящие и вполне удачные решения.
Во всех трёх сериях используются одинаковые диффузоры – из непрессованной целлюлозы, в связке с подвесами High Roll (не слишком широкие – не съедают полезную площадь излучения, но высокие – не начинают давить на края диффузора при значительных ходах). Само собой, двойная прошивка фирменным жёлтым цветом – это не только декор, но и плюс к надёжности.
В серии Glock – штампованные корзины, в сериях Exciter и Hooligan – литые. Они тоже перешли по наследству от предыдущего поколения.
А теперь самое интересное – все три серии делаются на 3-дюймовых звуковых катушках, но вот моторы у них – совершенно разные по своим габаритам и внутреннему строению. И это даёт серьёзные различия по возможностям динамиков и требованиям к усилителям. Сейчас будем разбираться.
Вот с такого ракурса немного наглядней прослеживается внешняя разница в моторах, сверху вниз – Glock (12 и 15 дюймов), Exciter (12 и 15 дюймов) и Hooligan (12 и 15 дюймов):
Короткий ликбез. Как это работает?
Постараюсь показать основные закономерности, пусть и с некоторыми упрощениями (для лучшего понимания сути). Итак, для начала схематическое строение мотора, вид в разрезе:
На что влияет внутренняя геометрия мотора? Тут нам важны две величины. Первая – это длина намотки звуковой катушки. И вторая – какая её часть реально работает, находясь в магнитном зазоре. Т. е. важна высота магнитного зазора (она определяется толщиной верхней шайбы магнитопровода).
Оставшаяся «нерабочая» длина намотки, по факту, представляет собой ненужное сопротивление в цепочке усилитель-динамик, и это ухудшает демпфирование (контроль) динамика усилителем. Проще говоря, чем больше катушки находится вне зазора, тем хуже. И чем больше в зазоре, тем лучше.
Но самое интересное, что и бездумно уменьшать общую длину намотки тоже нельзя, ведь эта «нерабочая» часть катушки сверху и снизу от зазора определяет линейный ход динамика – насколько катушка может смещаться от положения покоя, не выходя из этого самого зазора. А на басе, как понимаете, линейный ход нам очень даже важен.
И вот тут настаёт время компромиссов. Либо делаем намотку короче и улучшаем контролируемость динамика усилителем, но проигрываем в его ходе. Либо делаем длиннее, тем самым повышаем линейный ход, но теряем в контроле.
Как получить большой ход, но не потерять в контроле? На самом деле нам важны не столько абсолютные величины, сколько соотношение общей длины намотки к длине той её части, что находится в зазоре. Поэтому если хотим сохранить ход и не потерять в контроле, нужно сделать побольше высоту магнитного зазора (толщину верхней шайбы магнитопровода). Так мы сохраним это оптимальное соотношение.
И всё бы хорошо, но… если увеличить высоту магнитного зазора, то магнитное поле в нём «размазывается» по большей площади. Поэтому чтобы сохранить нужную плотность магнитного потока, в котором находится катушка, нам нужно и магниты применять сильнее.
Вот и получается, что чем больше нужен ход, тем длиннее нужна катушка. А чем длиннее катушка, тем сильнее приходится применять магниты, а значит, тем крупнее получается мотор.
А что с подбором усилителя? Тут тоже всё не так просто. Посмотрите, что собой представляет мотор динамика. Катушка двигается в магнитном поле… Да ведь это же генератор! Действительно, когда динамик работает, он нехило так начинает возвращать энергию усилителю – это «встречное» напряжение называется противоЭДС, и усилителю нужно его гасить. Именно эту его способность и понимают, когда говорят «усилитель контролирует динамик».
Короче, чем сильнее мотор у динамика, тем более жёсткие требования предъявляются к усилителю. А точнее – к его способности контролировать динамик. На самом деле контроль не всегда напрямую связан с его мощностью, но в большинстве случаев силовой запас идёт только в плюс.
Как это реализовано в серии Glock
Давайте вернёмся к нашим сабвуферам и пробежимся по их особенностям. В сабах Glock высота магнитного зазора – 12 мм. Общая длина намотки катушки составляет 35 мм. По факту, в магнитном поле находится чуть больше 34% намотки – очень хорошее соотношение. Несложными подсчётами получаем линейный ход 11,5 мм – это 23 мм от края до края без выхода катушки из магнитного зазора. Ну или, если допустить небольшое падение BL на краях хода, то даже чуть больше.
И вот такие предъявляются требования к усилителю (картинка взята с официального сайта). Логично рассматривать модели с мощностью около 1,5 кВт (разумеется, RMS):
Как это реализовано в серии Exciter
Тут у нас длина намотки уже 60 мм, но и высота зазора 18 мм – в пропорциях это чуть меньше, чем у Glock, но всё равно почти треть от длины. Зато линейный ход почти удвоился – 44 мм от края до края без выхода катушки из зазора. Заплатить за это пришлось значительно более крупным и тяжёлым магнитом, ну и требования к усилителю, соответственно, тоже возросли. Но это логично – вы дохлым усилителем что ли собрались такой саб «качать»?
Кстати, осевой канал здесь вроде бы есть, но если в него заглянуть, то окажется, что он не сквозной и перекрыт изнутри. Исключение канала из системы охлаждения и декомпрессии резко повысило скорость воздушных потоков вдоль катушки с выходом наружу через каналы в торцевой шайбе магнитной системы. В итоге – более эффективное охлаждение и существенное повышение долговременной подводимой мощности.
Официальные рекомендация по усилителю – уже ближе к отметке 2 кВт (не забывайте про суммарный импеданс, всё же моноблоки разную мощность на разную нагрузку выдают).
Как это реализовано в серии Hooligan
Длина намотки катушки – 70 мм, высота магнитного зазора – 22 мм. Соотношение – около трети и полностью контролируемый ход – почти 5 см от края до края. Мотор, соответственно, ещё крупнее. И для его усмирения усилитель, как понимаете, тоже нужен ещё серьёзней.
Осевой канал здесь тоже не сквозной, чтобы воздух перенаправлялся и эффективней прокачивался вдоль звуковой катушки. Больше того, сама катушка у Hooligan тоже имеет свои особенности.
Понятное дело, алюминиевые каркасы во всех трёх сериях имеют разрыв, чтобы не превращаться в короткозамкнутый виток (наведённые токи Фуко, вторичное взаимодействие с магнитным полем – получается нехилый такой тормоз, который препятствует движению катушки в зазоре). Однако в Hooligan вдобавок сделаны ещё и дополнительные пропилы.
Эксперименты показали, что это значительно снизило влияние паразитных наведённых токов – катушка сохранила все преимущества алюминиевого каркаса (а это в первую очередь более равномерное распределение тепла от намотки и его отведение), но избавилась от главного его недостатка – торможения из-за наведённых токов Фуко.
Производитель предлагает рассматривать для серии Hooligan моноблоки в районе 3,5 кВт. А меньше к такому тяжеловесу действительно смысла нет ставить в пару.
Измерение параметров и анализ работы динамиков
Скажу сразу, ко мне приехали абсолютно новые и неразмятые сабы. В «Аудиосистемах» для разминки подобных тяжеловесов используют многокиловаттный моноблок, а моя лаборатория всё же заточена под изучение более тонких материй. Поэтому показатели сильно смещены в сторону большей жёсткости подвесов.
Но если оценить, в какую сторону они изменятся с полной стабилизацией параметров (снижение Fs, увеличение Vas, уменьшение Qts), на деле можно спокойно ориентироваться на заявленные значения. Оставшиеся разбросы особой погоды не сделают.
Заявленные/фактические параметры SWAT GLK-P12D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 32 Гц / 39 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 34 л / 21 л
§ Qms (механическая добротность) – 6,38 / 7,03
§ Qes (электрическая добротность) – 0,69 / 0,70
§ Qts (полная добротность) – 0,62 / 0,63
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 293 г / 318 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 18,9 Тл м / 20,6 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 4,2 Ом / 3,9 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 83,9 дБ / 84,4 дБ
Заявленные/фактические параметры SWAT GLK-P15D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 30 Гц / 36 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 73 л / 46 л
§ Qms (механическая добротность) – 6,05 / 7,34
§ Qes (электрическая добротность) – 0,73 / 0,79
§ Qts (полная добротность) – 0,65 / 0,72
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 362 г / 395 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 19,1 Тл м / 20,6 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 4,0 Ом / 3,9 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 86,0 дБ / 86,2 дБ
Заявленные/фактические параметры SWAT EXE-P12D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 34 Гц / 43 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 28 л / 18 л
§ Qms (механическая добротность) – 5,17 / 6,57
§ Qes (электрическая добротность) – 0,54 / 0,61
§ Qts (полная добротность) – 0,49 / 0,55
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 301 г / 300 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 22,7 Тл м / 22,5 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 4,3 Ом / 3,9 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 85,2 дБ / 85,8 дБ
Заявленные/фактические параметры SWAT EXE-P15D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 29 Гц / 39 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 69 л / 35 л
§ Qms (механическая добротность) – 5,20 / 7,13
§ Qes (электрическая добротность) – 0,59 / 0,71
§ Qts (полная добротность) – 0,53 / 0,64
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 403 г / 412 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 22,9 Тл м / 23,5 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 4,2 Ом / 3,9 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 86,4 дБ / 87,1 дБ
Заявленные/фактические параметры SWAT HLG-P12D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 33 Гц / 41 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 27 л / 14 л
§ Qms (механическая добротность) – 8,35 / 10,24
§ Qes (электрическая добротность) – 0,50 / 0,59
§ Qts (полная добротность) – 0,47 / 0,56
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 346 г / 377 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 25,5 Тл м / 25,7 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 4,2 Ом / 3,8 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 84,8 дБ / 84,7 дБ
Заявленные/фактические параметры SWAT HLG-P15D2:
§ Fs (собственная резонансная частота) – 31 Гц / 39 Гц
§ Vas (эквивалентный объем) – 53 л / 32 л
§ Qms (механическая добротность) – 7,49 / 9,69
§ Qes (электрическая добротность) – 0,56 / 0,61
§ Qts (полная добротность) – 0,52 / 0,58
§ Mms (эффективная масса подвижной системы) – 470 г / 462 г
§ BL (коэффициент электромеханической связи) – 26,5 Тл м / 26,4 Тл м*
§ Re (сопротивление постоянному току) – 3,9 Ом / 3,8 Ом*
§ dBspl (опорная чувствительность, 1 м, 1 Вт) – 86,6 дБ / 86,9 дБ
* - при последовательном включении катушек
Расчёт акустического оформления и проба в деле
Расчёт оформления подобных сабов – штука порой специфическая, ибо в приоритет могут выходить разные критерии (замысел каждой серии обязательно отмечу в выводах). В соревновательных проектах корпуса вообще рассчитывают, ориентируясь на резонансную частоту салона и необходимую частоту максимальной отдачи.
Так что нужно понимать, что в данном случае можно говорить лишь об общих рекомендациях – просто как о точке отсчёта для понимания поведения сабов. Смотрим, что получается по данным производителя:
Если всё же говорить о музыке, самыми универсальными вариантами можно считать ЗЯ, хотя нужно понимать, что для классического SQ обычно применяют всё же чуть иные сабвуферы. Но как «повседневное» решение – вполне можно рассмотреть. Тем более, какой-то экзотики тут не требуется, большинство готовых корпусов на рынке как раз имеют подходящие объёмы.
А вот ФИ – исключительно для любителей вибраций, флекса, а то и ветры погонять по салону можно. Обратите внимание, для серий Exciter и Hooligan предлагаемые варианты вообще стремятся «выпустить пар» ниже 40 Гц.
Коротко по делу. Для каких задач выбирать?
Glock – злые сабы для повседневного применения. Срастутся с моноблоками мощностью в районе 1,5 кВт. Только не забудьте посмотреть, на какую нагрузку выбранный моноблок выдаёт эту мощность, ну и на число динамиков смасштабировать. Самый универсальный вариант корпуса для этих динамиков – ЗЯ, но если в приоритете максимум отдачи, массаж ливера и тактильные ощущения на филейной части, то можно и ФИ.
Exciter – а вот эти сабы буквально созданы для «ветров». У них чуть ли не вдвое больший линейный ход, да и предлагаемые корпуса как бы намекают. Как вам, к примеру, вариант для EXE-P12 с максимумом отдачи на 30 Гц? А пятнашка, которая «дует» на 25 Гц? Правда, к ним и усилитель нужно помощнее, но это как бы и так очевидно.
Hooligan – вот тут уже соревновательным «давильным» применением попахивает. Эти сабы не просто имеют приличный ход, но и рассчитаны на усилители вдвое мощнее. Однозначно, выбор в безумные проекты с серьёзной организацией питания и с многокиловаттными моноблоками.