Выбор гитарного динамика: что обозначают характеристики громкоговорителей

В этой статье мы рассмотрим, что обозначают спецификации, которые обычно указывают производители динамиков и как они описывают их звучание. Будет рассматривать сегмент громкоговорителей, которые позиционируются производителями, как гитарные. Ведь часто именно они играют решающую роль в качестве звука при записи гитары в студии.

?Тип магнита. В гитарных динамиках обычно применяются керамические, альнико (алюминий-никель-кобальтовые) или неодимовые магниты, первые являются наиболее широко распространенными.

Сложно рассматривать эти три типа магнитов отдельно от остальных параметров, потому как для каждого из них требуется абсолютно разная взаимосвязь магнитной структуры, чтобы они создали эффективный магнитный агрегат. Различные физические компоновки определяют их собственные тембральные различия из-за изменения индуктивности и поведения вихревых токов. Следовательно, значение имеют и другие факторы, а не только сам состав магнита.

Однако обобщенная картина на практике выглядит следующим образом. Динамики с магнитами альнико можно охарактеризовать как «спокойные», с неторопливой отзывчивостью к удару медиатора и плавной характеристикой в целом. От них можно ожидать мягкий, не такой плотный низ и чистые, колокольные верхние гармоники. Керамические магниты обычно ассоциируются с шероховатым характером звучания в верхней середине и верхах, с присущей ему остротой и детальностью. Субъективно более быстрый отклик на атаку ноты и ее глушение. Неодимовый частично объединяет в себе свойства керамических и альнико магнитов, обеспечивает очень быструю атаку и восстановление, производит впечатление четкости звука».

?Диаметр громкоговорителя. Хотя есть четырех-, шести- и восьмидюймовые динамики, большинство гитарных комбиков и кабинетов содержат 12-, 10- и иногда даже 15-дюймовые динамики.

12-дюймовые динамики практически стали промышленным стандартом, определив основополагающие характеристики частотного диапазона и брейкапа, привычные сейчас для гитарных громкоговорителей. С тех пор, как установился 12-дюймовый формат, гитарные звукосниматели, усилители и другие электронные приборы были естественно оптимизированы к этому размеру динамика, только укрепив его превосходство. Сегодня это наиболее распространенный размер гитарных динамиков.

Кроме компактности, динамик 10-дюймового формата, естественно, воспроизводит полосу более высоких частот, что может быть полезно как на сцене, так и в студии, потому что в этом случае уменьшается опасность возникновения гудящего низа. Пятнадцатидюймовые динамики производят полосу более низких частот и обычно демонстрируют богатое глубокое звучание с меньшим количеством верхних частот.

Как и 10- и 12-дюймовые динамики, «пятнашки» могут иметь сложную гармоничность, но на более низких частотах, из-за чего они звучат более глубоко, так сказать более «вокально».

?Диаметр голосовой катушки. Диаметр голосовой катушки выбирается преимущественно исходя из необходимости управления тепловой энергией. Тем не менее, катушки больших диаметров (от 1,5 до 2 дюймов), разумеется, имеют большую индуктивность и большую массу, чем маленькие (от 1 до 1,25 дюймов), которые имеют эффект сдерживания высоких частот. По мере увеличения диаметра голосовой катушки возникает необходимость использования соответственно более мощного магнита для поддержания такой же чувствительности громкоговорителя. Именно поэтому динамики с большими катушками обычно имеют большие магниты.

?Мощность. Указанная в Ваттах, номинальная мощность соответствует максимальной мощности усилителя, которую динамик может уверенно отработать.

Номинальная мощность и получаемое в результате звучание связаны между собой. Большинство из тех мер, которые предпринимают инженеры-проектировщики для увеличения номинальной мощности гитарного динамика, могут привести к звучанию тембрально менее сложному. Для более крепкой конструкции, которая сможет выдержать большую мощность, как правило, требуются компоненты с большей массой и жесткостью. А это, вместе с изменением внутреннего демпфирования, обычно препятствует возникновению полезных состояний брейкапа, возбуждаемых в диффузоре.

Выбор динамика всегда должен основываться на звучании. Идеально подходящим, например, может быть использование 100-Ваттного динамика в сочетании с 50-Ваттным усилителем, если такой яркий и чистый звук подходит исполнителю. И напротив, если вы хотите получить более сложное, богатое гармониками звучание, но желаете использовать 100-Ваттную «голову», вы можете взять несколько 50-Ваттных динамиков, чтобы они справились с мощностью усилителя.

?Чувствительность или УЗД (уровень звукового давления). Чувствительность обычно определяется в децибелах, измеряется на расстоянии 1 метр при мощности 1 Ватт. Это число означает общую эффективность громкоговорителя.

Параметры, влияющие на чувствительность для заданного размера динамика – это масса и двигательная сила. Увеличение массы подвижного узла – диффузора, катушки, системы подвеса и т. п. – приводит к уменьшению чувствительности, в то время как увеличение двигательной силы повышает чувствительность. Из соображений сохранения звучания подвижная масса должна быть как можно меньшей, поэтому, в общем, чувствительность управляется преимущественно двигательной силой. Под понятием «двигатель» здесь подразумевается голосовая катушка в сборке с магнитом, и его сила обычно определяется «BL-фактором», где B – плотность магнитного потока, достигаемая в зазоре между голосовой катушкой и магнитом, L – длина провода в катушке, работающей в этом зазоре.

Высокочувствительные 12-дюймовые динамики (скажем, 98–100 дБ), в которых применяются большие магниты, звучат не только громче при той же мощности усилителя, но также обычно «быстрее» и ярче. Поскольку более высокий BL-фактор означает большее электромагнитное демпфирование голосовой катушки, такие динамики также имеют более плотный низ, с меньшей вероятностью возникновения гулкого звучания. Менее чувствительные 12-дюймовые модели (95–97 дБ) обычно тяготеют к более теплому звуку и могут звучать менее плотно в нижнем регистре.

?Частотный диапазон. Частотный диапазон электрогитары и усилителя для нее обычно составляет от 70 Гц до 6 кГц. Если громкоговоритель интенсивно излучает значительно выше 6 кГц, его звук может показаться слишком шероховатым и неприятным, значительно ниже 6 кГц – и он будет звучать менее ярко, или тускло. Нижняя граница указанного частотного диапазона обычно определяется естественной резонансной частотой подвижного узла.

?Резонансная частота. Типовые значения находятся между 50 и 150 Гц. Громкоговоритель с низкой резонансной частотой демонстрирует хорошее расширение нижнего регистра, но с более мягким ощущением баса. Низкорезонансный динамик, скорее всего, также будет лучше звучать в низком строе, но, имея при этом больший свободный ход, он подвержен некоторому риску механического повреждения при сильном превышении допустимой амплитуды смещения. Когда значение резонансной частоты приближается к верхнему пределу, басы звучат более глухо, возможно даже «коробочно». Для большинства задач хорошо подходят значения между 50 и 100 Гц.

?Импеданс. Будь то один динамик, пара или четверка, они, в конечном счете, являются нагрузкой для усилителя, и полученный в результате импеданс должен соответствовать используемому усилителю. Инженеры-проектировщики прибегают к большим ухищрениям, чтобы 8? динамик звучал так же, как 16? версия той же модели, но незначительные отклонения в звучании все же присутствуют, так как многие из факторов, включая индуктивность и массу катушки, различны в разных версиях. Как правило, 16? динамики звучат чуть ярче, чем их 8? аналоги.

Диффузор является конечным и основным излучателем звука и мы можем формировать этот звук в какой-то степени, играясь с такими вещами, как плотность целлюлозы, из которой изготовлена бумага, размер волокон, а также вещество, которым пропитан диффузор. Но при этом важно помнить, что диффузор является частью узла, содержащего также окружающий элемент, голосовую катушку, пыльник и систему заднего подвеса, и все они влияют на состояния брейкапа в диффузоре.

Например, даже на нижней границе частотного диапазона гитарного динамика существует множество продуктов искажений, необходимых для правильного звучания динамика. Ограничение размаха хода диффузора в отдельных случаях приводит к искажениям, которые мы можем использовать для придания определенного звучания на низких частотах. Играясь с этим, вы можете получить сравнительно рыхлый и мягкий или же очень жестко звучащий низ.

Рассмотреть отдельно влияние каждого из элементов громкоговорителя на его звук не представляется возможным, так как все эти факторы взаимосвязаны. Измените диаметр голосовой катушки, например, и вам придется также поменять конструкцию магнита, диффузора, пыльника, окружающего элемента и системы подвеса. Также изменится и масса всего подвижного узла, которая сама по себе играет большую роль в режимах брейкапа.