Конструктивные особенности динамических головок

В этой статье мы попробуем разобраться в конструктивных особенностях динамиков и их назначении. Сразу оговорюсь - речь пойдет о профессиональном использовании эти круглых изделий.
Первое, на что мы обращаем внимание, взяв динамик в руки - его размер. Не маловажный фактор, но о нем позже. Далее, размер магнита. Это тоже очень важный геометрический параметр. От него зависит величина индукции в зазоре и, как следствие, чувствительность динамика (см. статью "О динамиках вообще"). Косвенно от размера магнита зависит диаметр звуковой катушки. А от него, в свою очередь, зависит мощность динамика. Во как. Не потерялись еще?
Далее приведены данные, по которым можно оценить мощность динамика по геометрическим размерам ферритового магнита:

Диаметр магнита, мм

Диаметр катушки, мм

Мощность, Вт

220

100

400-700

184

76

250-400

156

50-63

150-250

134

50

100-200

Важной конструктивной особенностью является высота намотки звуковой катушки. На низкочастотные динамики устанавливают катушки высотой от 16 мм и выше. Это приводит к увеличению массы подвижной системы, ухудшению воспроизведения средних и высоких частот и снижению чувствительности. Но при этом увеличивается допустимое смещение диффузора, при котором катушка не выходит из зазора, и увеличивается долговременная мощность, которую динамик способен выдержать, за счет увеличения площади теплового излучения. На широкополосный динамиках, способных работать в 2-х полосных системах, устанавливают катушки высотой от 12 до 16мм. Если производитель не указывает высоту катушки или величину допустимого смещения Хмах, то величину смещения можно оценить по толщине переднего фланца магнитной системы (который прилегает к раме). Величина Хмах приблизительно равна ? толщины фланца.
   Материал провода, которым намотана катушка, сильно влияет на воспроизведение динамиком средних частот. Применение алюминиевого провода, вследствие меньшей массы, увеличивает их отдачу. Динамики с медной катушкой лучше работают на низких частотах.
Вернемся к диаметру самого динамика. В профессиональных акустических системах используются преимущественно динамики с номинальным диаметром 6,8,10,12,15,18 дюймов. Редко, но встречаются размеры 5,21,24 дюйма. Перейдем к описанию характерных свойств головок различных диаметров.
6" . Вследствие своих небольших размеров не способен воспроизводить низкие частоты с требуемой в профессиональной технике величиной звукового давления. В то же время, они имеют широкую диаграмму направленности в большом диапазоне частот. Поэтому 6-ти дюймовые динамики применяют для воспроизведения средних частот вплоть до 5-6 кГц. Размер рамы не позволяет устанавливать на них магнит диаметром более 134мм. Применение катушек диаметром более 2" (50мм) разумно считается не целесообразным. Мощность лучших моделей достигает 250 Вт при условии применения специальных средств отвода тепла от звуковой катушки. Средние значения мощности 80-150 Вт. Чувствительность 94-98 дБ (1 Вт 1м). Цена хороших моделей соизмерима с ценой неплохих 15-ти дюймовых динамиков.
8". Сегодня модели такого размера получили второе дыхание в связи повышенным интересом производителей к "линейным массивам". При небольших габаритах, а следовательно широкой диаграмме направленности, эти динамики уже можно заставить воспроизводить нижнюю часть спектра. Ферритовый магнит диаметром более 156мм на них не поставишь. Соответственно, катушка более 2,5" (63мм) не встречается. Мощность - до 250 Вт. Чувствительность 94-98 дБ.
10". Эти динамики уже можно использовать в 2-х полосных акустических системах для воспроизведения речевых программ. Если добавить НЧ систему, то можно получить добротную полнодиапазонную систему. Вообще, десятидюймовые динамики отлично работают в среднечастотном диапазоне. Существуют специализированные динамики для работы в рупорных системах с высоким звуковым давлением. Некоторые фирмы реализовывают и низкочастотные модели, но широкого применения они не находят в силу своей низкой чувствительности. На рамы диаметром 10" устанавливают весь спектр магнитов вплоть до 220мм. Соответственно, диаметры звуковых катушек - от 1,5" до 4". Мощности - до 350Вт. Требуют объема в корпусе с фазоинвертором около 30 л.
12". Оптимальный размер для небольших акустических систем. Хорошо воспроизводят низкие и средние частоты вплоть до 3кГц. В мире производятся как широкополосные модели, так и низкочастотные и среднечастотные. На динамиках такого размера можно реализовать небольшой по габаритам сабвуфер, при условии правильного выбора модели излучателя и правильного расчета корпуса. На сегодняшний день существует огромное количество моделей акустических систем, где 12-ти дюймовые головки установлены в рупоры для воспроизведения среднечастотного спектра. Мощности этих динамиков достигают 500 Вт. Приблизительный объем корпуса с фазоинвертором 50-70л.
15". Самый популярный у нашего народа динамик. Широкополосные модели хорошо работают в 2-х и 3-х полосных системах. Активно используются в НЧ системах. Их привлекательность, на мой взгляд, объясняется относительно небольшим требуемым объемом ящика при достаточно высоком звуковом давлении во всем спектре воспроизводимых частот. Мощность - до 800 Вт. Объем - 90-120л.
18". Динамик для воспроизведения низких частот. Использование в 2-х полосных пассивных системах весьма проблематично. Широко используются не только в системах прямого излучения, но и в рупорах и "бэнд-пассах". Диапазон мощностей простирается до1000 Вт.
Следует упомянуть об относительно новом материале, который стали использовать для производства магнитов. Это - неодим. При меньших массе и размере неодимовые магниты имеют ту же магнитную индукцию, что и их ферритовые собратья. Главный недостаток динамиков с неодимовыми магнитами - их немалая цена. Второй недостаток - при ремонте динамиков, если это потребутся, их невозможно перемагнитить. И третье - магнитные системы с неодимом очень бояться перегрева. При этом они размагничиваются. По этой причине на магнитные цепи устанавливают теплоотводящие радиаторы.
О высокочастотных излучателях уже много всего написано. Поэтому на этой теме останавливаться я не вижу большого смысла. Скажу одно: если вы всерьез задумаетесь об самостоятельном изготовлении акустической системы, обратитесь к специалистам, занимающимся этой проблемой, за советом и не покупайте дешевую китайскую продукцию на рынках. Запомните одно важное правило: хорошее изделие не может стоить дешево. Даже если оно сделано в России.