Тестирование СЧ-динамика MAG М0610 в журнале VoiceCoil (США)
Тестирование профессиональной динамической головки MAG M0610 американским специализированным журналом Voice Coil. Мы предлагаем вам дословный перевод, полную версию статьи на языке оригинала можно посмотреть тут.
MAG М0610
Следующий испытательный образец поступил от новой для рубрики Test Bench (испытательный стенд) компании, под названием Magnet (MAG Professional Loudspeakers), которая находится в г. Белая Церковь, Украина. Фирма «Магнет» (торговая марка MAG) была основана в 1989 году как кооперативное предприятие в «пост-перестроечный» период, специализировавшееся на производстве и ремонте профессиональных громкоговорителей. Основные производственные мощности были построены годом позже, в 1990 году (см. Фото 2).
Изначально основной продукцией компании были ферритовые магниты, которые фирма «Магнет» продолжает производить и по сей день. В 1993 году Magnet экспортирует свою первую партию громкоговорителей за границу и с тех продолжает поставлять свою продукцию в Израиль, Польшу, Беларусь, Российскую Федерацию, Молдову, Румынию и Германию. С 1995 года динамические головки MAG оснащаются исключительно комплектующими производства компаний «Dr. Kurt Mueller GmbH” (Германия/Англия) и “U-Sonics” (Малайзия).
С 2006 года фирма «Магнет» начинает производить акустические системы в широком диапазоне от маленьких мобильных звуковых систем и миниатюрных систем оповещения до крупногабаритных туровых портальных систем и линейных массивов. Ассортимент профессиональных динамических головок MAG включает в себя громкоговорители размерами от 6 до 21 дюйма, 1, 1.4, 1.5 и 2-дюймовые высокочастотные драйверы, и коаксиальные громкоговорители. Кроме производства Magnet предоставляет услуги по проектированию звуковых и световых систем, их инсталляции и обслуживанию.
На данное момент на фирме «Магнет» работают 120 сотрудников, размещенных на 3000 м² производственных площадей. Около 60% продукции MAG идет на экспорт. Компания выпускает более 500 тонн ферритовых магнитов в год, 20000 динамических головок в год из более чем 50 моделей, и 60 типов акустических систем общим объемом 6000 шт в год.
На Фото 3 показана среднечастотная профессиональная динамическая головка, предоставленная фирмой «Магнет». Это один из моих любимых типов профессиональных среднечастотников.
Моим первым знакомством со среднечастотной головкой с криволинейным диффузором, плоским подвесом и небольшим линейным ходом стал Audax Professional Midrange, выпускавшийся в 1980-1990 годы. Я делал обзор этих головок в ранних выпусках Voice Coil, и впоследствии встроил их в трехполосных клавишный монитор для моей студии. У меня до сих пор остались эти среднечастотники, но поролоновый подвес рассыпался много лет назад. К счастью, их спроетировал Филипп Лисаж (Philippe Lesage), бывший главный инженер компании Audax. Он ушел из Audax и создал компанию PHL Audio, которая до сих пор производит почти такие же динамики. Поэтому я смог поменять динамики, не меняя кроссоверы. И динамик MAG М0610 имеет такой же формат, что меня очень радует.
В конструкции М0610 применены литая алюминиевая рама, легкий бумажный диффузор с криволинейной образующей, 2” (50мм) бумажный пылезащитный колпачок и звуковая катушка, диаметром 1.5” (38мм), намотанная плоским алюмомедным проводом на ребро на каркас из Kapton. Подвес диффузора плоской формы из пенистого материала (такой же как у Audax и PHL), центрирующая шайба плоская, диаметром 4.5” (110мм). «Сердцем» драйвера является съемная самоцентрирующаяся магнитная система на кольце 110х15 мм из феррита стронция, на нижний фланец которой нанесено черное порошковое покрытие. Гибкие выводы от звуковой катушки подпаяны к клеммной колодке с двумя лужеными контактами.
Я жестко закрепил драйвер в испытательном приспособлении и при помощи анализатора LinearX LMS снял кривые напряжения и проводимости (тока) в свободном пространстве при значениях напряжения на драйвере 0.3, 1, 3 и 6 В. Все восемь кривых, снятых в диапазоне 10 Гц-20 кГц дискретными синусоидальными сигналами (550 точек), были попарно, для каждого образца, использованы для получения кривых импеданса (путем деления значений кривых напряжения на кривые тока). Я применил режим LMS phase calculation для каждой кривой импеданса и импортировал данные для каждого измерения вместе с кривыми напряжения в программу LEAP5 Enclosure Shop CAD. Я использовал кривую, снятую при напряжении на драйвере 1 В для расчета параметров в модели LEAP 4 TSL. Для определения параметров в модели LTD в программу LEAP 5 был введен комплект кривых импеданса, снятых при различных напряжениях. В результате были получены параметры, необходимые для компьютерного анализа поведения драйвера в ящике. Figure 12 – кривая импеданса в свободном пространстве, снятая при подведении к драйверу напряжения 1 В. В Table 2 приведены параметры двух экземпляров драйверов, измеренные LEAP 5 LTD и TSL методами, а также данные завода-изготовителя.
Следует отметить, что измеренные T-S параметры имеют некоторые отклонения от заявленных. Во-первых, Xmax, заявленный MAGом, включает в себя существенное влияние краевого эффекта в магнитной системе (Klippel анализ подтвердил это предположение).
Я же использовал физическое значение Xmax, рассчитанное на основании приведенного значения высоты зазора и высоты намотки звуковой катушки. Также существуют различия в Vas и Qts, но т.к. этот драйвер не предназначен для работы в поршневом режиме, последствия этих различий малозначительны. Причина, по которой я привожу параметры T-S и компьютерную модель поведения драйвера в ящике, это определение резонансной частоты и добротности в ящике, что облегчает разработку пассивного кроссовера. Однако этот профессиональный драйвер относится к устройствам, которые используются в основном с активными кроссоверами и в этом случае значимость T-S параметров существенно снижается. Итак, я использовал LEAP LTD параметры образца №1 для расчета АЧХ в двух вариантах закрытого ящика – 0.15-ft^3 (4.25л) с 50% заполнением поглощающим материалом и 0.3-ft^3 (8.5л) с 50% заполнением.
Figure 13 показывает результаты расчета для двух закрытых ящиков при напряжении на драйвере 2.83 В и при напряжении, достаточным для увеличения смещения подвижной системы до Xmax + 15% (1.15мм для М0610). Расчеты показывают F3=309 Гц при Qts=0.93 для закрытого ящика 0.15-ft^3 и -3дБ = 297 Гц и Qts=0.86 для ящика 0.3-ft^3. Еще раз повторюсь – для среднечастотного драйвера анализ поршневого режима в общем-то не особенно актуален. Figure 14 также показывает, что кривые импеданса, снятые при напряжении 2.83В для 0.3 ft^3 закрытого ящика и в свободном пространстве, почти не отличаются друг от друга.
При увеличении подводимого к драйверу напряжения до значения, соответствующего максимальному линейному ходу, был определен уровень звукового давления 111.5 дБ при 20 В для ящика меньшего объема и 111.2 дБ при тех же 20 В для ящика большего объема. Figure 15 и Figure 16 показывают график группового времени задержки и график смещения подвижной системы при 20В.
Результаты Klippel анализа BL(X), Kms(X) и графики симметрии BL и Kms приведены в Figure 17-20. Figure 17 показывает, что линейный участок BL(X) сравнительно узкий, как и ожидалось для короткоходного (Xmax=1мм) про-драйвера, довольно симметричный, почти без смещения. График симметрии BL Figure 18 показывает отсутствие смещения для диапазона физического Xmax драйвера, что, впрочем, несущественно, т. к. не предусматривается работа головки в поршневом режиме. Figure 19 и Figure 20 показывают график зависимости гибкости подвесов от смещения подвижной системы Kms (X) и график симметрии Kms соответственно. График Kms(X) несколько асимметричный. Однако это следствие особенности примененного в этом типе драйвера необычного плоского подвеса из пенистого материала.
На графике симметрии Kms явно видно смещение звуковой катушки вперед (от магнитной системы), но чтобы это влияло на работу драйвера, подвижная система должна совершать значительные колебания. С активным фильтром верхних частот LR четвертого порядка с частотой среза 500 Гц это смещение не вызовет проблем. Еще раз повторю, что я привожу эту информацию, чтобы охарактеризовать поведение плоского подвеса, который вы можете встретить только в категории профессиональных среднечастотных драйверов. Рассчитанные Klippel анализатором значения максимального линейного смещения, соответствующего 10% нелинейных искажений, составляют 2.2 мм (для XBL 82%) и 1.5мм (для Cms 75%), что означает, что основным ограничивающим линейность драйвера фактором является гибкость подвеса, но ее влияние не сказывается при смещении подвижной системы в пределах физического Xmax!
Figure 21 показывает зависимость величины индуктивности звуковой катушки от смещения. Индуктивность, как правило, возрастает при смещении звуковой катушки внутрь магнитной системы, т. к. обмотка взаимодействует с большей массой керна, но это явление не явно выражено в данном типе магнитной системы. В диапазоне от Xmax out до Xmax in индуктивность незначительно изменяется от 0.7 до 0.6 мГн, что соответствует всего лишь +/- 0.06 мГн.
Следующим этапом было измерение нелинейных искажений, для чего я применил Listen SoundCheck AmpConnect анализатор. М0610 был помещен в ящик и при подаче шумового сигнала был установлен уровень звукового давления SPL=104 дБ (при 8.76 В) на расстоянии 1м, что является моим стандартом для профессиональных изделий. Затем я разместил драйвер в свободном пространстве и микрофон на расстоянии 10см от пылезащитного колпачка. График нелинейных искажений М0610 приведен в Figure 22. После измерения нелинейных искажений я вновь поместил М0610 в ящик с размерами передней панели 8” x 12” для проведения импульсных измерений. Я импортировал данные в Listen’s SoundMap software, выбрал окно для компенсации отражений помещения и получил графики кумулятивного затухания спектра CSD waterfall – Figure 23 и Winger-Ville – Figure 24.
Для последующих частотных измерений я использовал тот же ящик, что и для измерений импульсных характеристик. В диапазоне 300 Гц — 20 кГц были измерены частотные характеристики драйвера на оси излучения и под разными углами. Я применил метод подачи дискретных синусоидальных сигналов (100 точек измерения), напряжением 2.83 В с расположением микрофона на расстоянии 1м. Figure 25 показывает АЧХ на оси излучения. Кривая плавно возрастает до 2 кГц с последующим снижением давления до 4 дБ на 3 кГц и пиком на 4.3 кГц непосредственно перед спадом на высоких частотах. Figure 26 демонстрирует АЧХ на оси и по разными углами к оси излучения – 0, 15, 30 и 45 (поставить градусы). Спад -3 дБ при 30 (град) по отношению к давлению на оси происходит на частоте 2.2 кГц, что является подходящим значением для типичной частоты раздела 2.5 – 3.0 кГц 6.5” драйвера и 1” твитера. Если же предполагается использование в рупоре, то будет уместна более низкая частота раздела. Figure 27 показывает сравнение графиков АЧХ двух экземпляров М0610, на котором видно точное совпадение характеристик.
Подгонка, отделка и качество сборки М0610 замечательное, что позволяет фирме Magnet достойно конкурировать на арене производителей профессиональных громкоговорителей.
