Диаграммы направленности больших и малых динамиков.

Вы обращали внимание, что излучатель высокочастотного динамика в акустической системе всегда меньше по размерам басовика или среднечастотника? Помимо вполне логичных соображений о необходимой площади излучения и линейного смещения для создания нужного давления на той или иной частоте, есть еще одна не самая очевидная, но очень интересная закономерность, которую сегодня рассмотрим.
Возьмем какой-то корпус, в котором стоит какая-то пищалка и какой-то басовик. Конкретика нас не интересует, любые динамики аналогичного размера, установленные в любой классический корпус будут обладать аналогичными особенностями.

В этом эксперименте снимались АЧХ отдельно каждого из динамиков. Изначально динамики смотрели прямо на микрофон, и в последующем колонка постепенно отворачивались до угла 45 градусов. Мы будем смотреть на то, как меняется АЧХ при увеличении отклонения от оси динамиков. Вот, что мы видим у низкочастотникого динамика:

Графики низкочастотника начинают расходиться герц с 500-600, с трёх килогерц расхождение становится очень заметным. Иными словами, при уходе с осевой линии динамика низкие и отчасти средние частоты сохраняют свой уровень, а высокие начинают проседать.

А теперь посмотрите, как ведёт себя пищалка:

Точно так же)) только граничные частоты другие, завал происходит на более высокой частоте. До двух килогерц разницы на поворот 45 градусов практически никакой нет, и только с 6кГц появляется существенное отличие. У пищалки диаграмма направленности на высоких частотах шире.

В общем случае это всегда так: диаграмма направленности маленького динамика на высоких частотах будет шире, чем у большого. То есть, он будет излучать больше высоких частот в более широкое поле, излучение больших динамиков на ВЧ более узконаправленное.

Не будем сильно углубляться, почему происходит именно так. Если коротко, то это связано с особенностями формирования звука, когда излучающая поверхность становится сопоставима с длиной волны. Если вперёд такие волны запускать ещё кое-как получается - то с излучением вбок начинаются серьёзные проблемы. Чем меньше диаметр излучателя - тем выше по частоте будут начинаться эти сложности.

Ещё, направленность зависит от формы диффузора, от формы передней панели, от того, как оформлено пространство вокруг динамика: утоплена ли пищалка, возвышается ли над передней панелью, используется ли рупор или волновод - все это тоже будет влиять и на АЧХ и на диаграмму направленности.

Понимая, что диаграмма направленности зависит от размера динамика, можно осознать ещё один пласт проблем широкополосных динамиков. Их диаграмма направленности почти всегда очень узкая и более неравномерная, в сравнении с аналогичными многополосными системами. Так как весь диапазон воспроизводится относительно большим динамиком.

Во-вторых, с этим очень сложно, почти невозможно что-то сделать. В отличие от многополосных систем, в которых, меняя частоту раздела между полосами, можно получить красивые графики не только на оси, но и при смещении с неё.

В хороших многополосках компоненты подбираются и согласуются с учётом их диаграммы направленности. Вы об этом задумывались?:)