Что такое vas сабвуфера: Параметры Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas) ⋆ Doctor BASS — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Параметры Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas) ⋆ Doctor BASS

Параметры сабвуфера Fs, Qts, Vas. Параметры Тиля — Смолла

Тиль и Смолл

Тиль и Смолл это два ученых, которые сформировали единый, общепринятый подход к вычислению характеристик низкочастотных динамиков на основе основных параметров (Fs, Qts, Vas).

Невил Тиль/A. Neville Thiele (слева), Ричард (Рихард) Смолл/Richard Small (справа)

Параметры Тиля — Смолла определяют поведение динамика в диапазоне низких частот

Для нас с вами эти параметры очень важны, так как они используются для расчета правильного акустического оформления динамика или проще — для расчета корпуса сабвуфера. Все необходимые данные вы можете найти в технической документации на саб, часто они указываются и на коробках. Ниже мы подробнее рассмотрим основные параметры для понимания звуковых процессов и нюансов при выборе сабвуфера.

Параметры (Fs, Qts, Vas)

Fs — резонансная частота динамика

Резонансная частота (Fs) — частота резонанса сабвуфера без акустического оформления (без корпуса).

Fs меньше 25 Гц считается низкой, а больше 40 Гц — высокой. Резонансная частота зависит от общей жесткости подвеса сабвуфера и массы его подвижной системы. Общая жесткость, в свою очередь, зависит от жесткости центрирующей шайбы и жесткости подвеса диффузора.

Спойлер

Fs — резонансная частота динамика, Гц

где:

Сms — гибкость подвеса подвижной системы динамика, м/Н,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг.

Qts — полная добротность

Полная добротность (Qts) — это упругость (контроль) динамика в районе резонансной частоты (Fs).

Другими словами — чем выше добротность, тем сильнее «болтается» саб в районе своей резонансной частоты

(Fs), а чем ниже, тем эффективнее колебания гасятся (контролируются).

Складывается из механической добротности, которая зависит в основном от материала центрирующей шайбы, а не подвеса диффузора, как многие думают и электрической добротности, зависящей от величины магнита, длины обмотки катушки и ширины зазора в магнитной системе. От полной добротности механическая составляет 10-15%, а электрическая 90-85%, соответственно.

Низкой добротностью считается значение 0.3-0.35, высокой — 0.5-0.6.

Спойлер

Qts — полная добротность на частоте Fs,

где:

Qms — механическая добротность на частоте Fs,

— резонансная частота динамика, Гц,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг,

Rms — механическое сопротивление подвеса подвижной системы (определяет «потери» в подвесе), Н·с/м,

Qes — электрическая добротность на частоте Fs,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг,

Fs — резонансная частота динамика, Гц,

Re — сопротивление звуковой катушки, Ом,

Bl — коэффициент электромеханической связи (индукция поля в магнитном зазоре умноженная на длину провода звуковой катушки), Тл·м.

Vas — эквивалентный объем

Эквивалентный объем (Vas) — объем воздуха в корпусе, обладающий той же упругостью, что и сабвуфер.

Зависит от жесткости подвеса и площади диффузора (диаметра) динамика.

Чем больше диаметр и мягче сабвуфер, тем больше Vas.

Нужно отметить особенность связи Vas и Fs. Так как, резонансная частота (Fs) определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем (Vas) — диаметром диффузора и той же массой подвижки, может получится, что два сабвуфера одного диаметра и с одинаковой Fs будут совершенно разными — один тяжелый и жесткий, другой легкий и мягкий. Соответственно, эквивалентный объем для этих динамиков будет совершенно разным, как и размер правильного корпуса — вот почему данный параметр очень важен при расчетах короба для саба.

Спойлер

Vas — эквивалентный объем, л,

где:

ρ — 1,18421 кг/м³ — плотность воздуха при температуре 25 °C и влажности 0 %,
с — 346,1 м/с — скорость звука при 25 °C,
Sd — площадь диффузора, м.

Видео

Используйте параметры Тиля — Смолла для того, чтобы рассчитать корпус для сабвуфера. Применяйте эти параметры для правильного выбора типа корпуса сабвуфера (ЗЯ, ФИ, ЧВ, FreeAir) или для подбора динамика под задуманный тип, как это правильно сделать читайте здесь.

Читать еще:

Жмите на кнопку чтобы поделиться материалом:Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом:

Качественное звучание в автомобиле? С сабвуфером это очень просто!

Вас никогда не интересовало, почему порой

сабвуфер звучит тихо, или не играет, а только гудит, почему невозможно добиться качественного и плотного баса? Вы никогда не задавались вопросом, какие ключевые параметры наилучшим образом характеризуют качество сабвуфера? Впрочем, возможно вам это просто не интересно, так как вы не собираетесь проектировать правильное акустическое оформление для автомобильного сабвуферного динамика.

Только в таком случае невозможно будет найти правильные ответы на перечисленные выше вопросы. Поэтому вспомните истину – знания лишними не бывают.

Прежде всего, что это такое сабвуфер и зачем нужен, можно ли без него обойтись… Так вот, сабвуфер является отдельной акустической системой, которая предназначается для полноценного и качественного воспроизведения низкочастотного звукового диапазона, примерно от 5-ти до 80-ти Гц. Применение сабвуферов вызвано тем, что звук относительно плохо локализуется. Соответственно, изготавливая многополосную аудиосистему можно собрать одну относительно небольшую низкочастотную колонку для всей системы, в остальных колонках разместить только динамики средней и высокой частоты.

Можно ли обойтись без сабвуфера? Безусловно, можно. Внимательно осмотрите любой автомобиль старой модели. Если там и есть аудиосистема, то довольно примитивная. Сабвуфера там точно нет. А теперь послушайте звучание. Хотите обходиться без сабвуфера, получите точно такое же звучание. И все усилия по его улучшению не будут иметь положительного результата. Обычная акустика просто не способна обеспечить настоящие баса, а без них вы будете слышать только жалкую пародию на качественное, яркое и сочное звучание.

И только сабвуфер, разгрузив акустику в низкочастотном диапазоне, «освободив» фронтальную акустику от перегрузок басами, значительно повысит качество звучания, обеспечивая приятное прослушивание любимых музыкальный произведений вам и вашим попутчикам, особенно во время длительных автомобильных путешествий.

Основные параметры сабвуфера.

Понимание основных параметров сабвуферной акустической системы может понадобиться вам как при самостоятельном проектировании и изготовлении ящика для своего сабвуфера, так и при покупке готового сабвуфера. Набор минимальной информации для расчета и приобретения сабвуферной акустики состоит из резонансной частоты динамика (Fs), полной добротности (Qts) и эквивалентного объема (Vas). Незнание даже одного из приведенных параметров не позволит ни собрать акустику самостоятельно, ни выбрать сабвуфер высокого качества. Обратите внимание, что замерить эти показатели в домашних условиях невозможно.

Резонансная частота – Fs.

Резонансной частотой динамика принято считать частоту резонанса динамика свободного от любого акустического оформления. Измерение резонансной частоты выполняется следующим образом. Динамик подвешивается на как можно отдаленном расстоянии от ближайших окружающих предметов. В таком случае на показания измерений резонанса динамика не будут влиять сторонние предметы, а будет только показывать его собственные характеристики в зависимости от жесткости подвески и массы подвижной системы. Существует мнение, что сабвуфер получится наиболее качественный, чем ниже показатель резонансной частоты. Мнение является правильным только отчасти. В некоторых конструкциях очень низкая частота резонанса является больше помехой. Ориентировочно, оптимальной низкой частотой является 20 – 25 Гц.

Резонансную частоту, превышающую 40 Гц, принято считать высокой для сабвуфера.

Полная добротность – Qts.

В данном случае добротность не имеет никакого отношения к качеству изделия. Этот показатель применяется для измерения соотношения упругих и вязких сил, которые существуют в подвижной системе динамика около частоты резонанса. Подвижную систему динамика можно сравнить с подвеской автомобиля, в состав которой входит пружина и амортизатор. С помощью пружины создаются упругие силы, то есть происходит накопление и выделение энергии в процессе колебаний. Амортизатор является источником вязкого сопротивления. В отличие от пружины амортизатор не накапливает энергии, а поглощает ее и рассеивает в виде тепла.

Подобные процессы происходят и при колебаниях диффузора и всех прикрепленных к нему деталей. Высокое значение показателя добротности означает преобладание упругих сил. Это похоже на автомобиль без амортизаторов. Любой камешек или рытвина на дороге вызовет ничем не сдерживаемые прыжки колеса и довольно неприятные ощущения у водителя. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Можно сказать, что колебания колеса будут происходить с резонансной частотой, присущей именно этой колебательной системе.

Относительно громкоговорителя, в этой ситуации происходит выброс частотной характеристики на частоте резонанса. Чем выше значение полной добротности системы, тем больше значение выброса. Самой высокой добротностью, в пределах тысяч единиц, обладает колокол. Соответственно, колокол может звучать исключительно на резонансной частоте. Собственно, в этом его и состоит его предназначение. Измерение добротности подвески кустарным образом можно сравнить с популярным методом диагностики подвески автомобиля его покачиванием.

Если параллельно пружине присоединить амортизатор, фактически отремонтировать подвеску, энергия, накопленная в процессе сжатия пружины, частично будет поглощена амортизатором, и возвратится только малая ее часть. Таким образом, добротность системы будет снижена. Если вернуться к динамику, то становится понятным, что подвеска диффузора выполняет роль своеобразной пружины. Амортизаторов у динамика целых два. Работают они параллельно. А полная добротность динамика равна сумме двух показателей – механической и электрической добротности.

Добротность механическая зависит, прежде всего, от выбранного материала подвеса, в основном, центрирующей шайбы. Именно материал шайбы, а не внешнего гофра, определяет показатель механической добротности. Как правило, больших потерь в механической составляющей не наблюдается. Соответственно, удельный вес механической добротности в полной не превышает 10 – 15 процентов. Основную долю составляет значение электрической добротности. Самым жестким амортизатором, который работает в колебательной системе динамика, является комплекс магнита и звуковой катушки. Являясь фактически электромотором, этот комплекс может работать как генератор, работающий около частоты резонанса, при максимальной скорости и амплитуде перемещений звуковой катушки.

При движении в магнитном поле, в катушке вырабатывается ток. Нагрузкой для этого генератора является выходное сопротивление усилителя, равное практически нулю. Получается электрический тормоз подобный тем, какими комплектуются все электрички. При торможении электрички тяговые двигатели начинают функционировать как генераторы, нагрузкой которого является батарея тормозных сопротивлений, расположенная на крыше. Чем сильнее магнитное поле, в котором колеблется звуковая катушка, тем большим будет значение вырабатываемого тока.

Таким образом, добротность динамика является обратно пропорциональной мощности его магнита – чем мощнее магнит, тем ниже добротность. Однако, такой вывод верен при отсутствии других составляющих. Так как на добротность влияет и ширина зазора в магнитной системе, и длина провода обмотки, то не стоит учитывать при окончательных расчетах только размеры магнита. Принято считать, что низкая полная добротность динамика не превышает 0,3 – 0,35, высокая составляет более 0,5 – 0,6.

Эквивалентный объем – Vas.

И наконец, последняя характеристика – эквивалентный объем. Современные головки преимущественно конструируются с учетом принципа «акустического подвеса». Суть концепции акустического подвеса состоит в размещении динамика в определенном объеме воздуха, показатель упругости которого можно сопоставить с показателем упругости подвеса динамика. Фактически получается, что параллельно уже установленной пружине в подвеске размещается еще одна. При этом значение эквивалентного объема будет таким, при котором новая пружина равняется по упругости установленной ранее.

На величину эквивалентного объема в большей степени оказывают влияние жесткость подвеса и диаметр динамика. Величина воздушной подушки, которая начинает беспокоить динамик, будет тем больше чем мягче подвес. Так же происходит и изменение диаметра диффузора. Диффузор большого диаметра при одном и том же смещении сильнее сжимает воздух внутри ящика, соответственно, при этом испытывает максимальную ответную упругость воздушного объема. Собственно говоря, именно такая ситуация зачастую является определяющей при выборе размера динамика, учитывая имеющийся объем для размещения акустического оформления.

Диффузор большого диаметра создает предпосылки для более высокой отдачи сабвуфера, однако требует и большего объема. Эквивалентный объем очень интересно связан с резонансной частотой. Не зная их взаимного влияния, легко ошибиться в расчетах. Жесткость подвеса и масса подвижной системы определяют резонансную частоту. Диаметр диффузора, а также жесткость подвеса определяют эквивалентный объем.

Как результат может быть возможной следующая ситуация. Предположительно существуют два динамика абсолютно одинакового размера и с абсолютно одинаковой частотой резонанса. Однако у одного из динамиков частота резонанса сформирована за счет жесткой подвески и тяжелого диффузора. Во втором наоборот – имеется легкий диффузор и мягкий подвес. При внешней схожести этих динамиков существенно может отличаться значение эквивалентного объема, что может привести к непредсказуемым последствиям при установке динамиков в одинаковые ящики.

Назад в Статьи

Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Робких, ленивых и гуманитарно образованных спешу предупредить — формул практически не будет. Покуда возможно, попытаемся обойтись даже без калькулятора — забытым методом устного счета.

Сабвуферы — единственное звено автомобильной акустики, где измерение гармонии алгеброй — дело небезнадежное. Прямее скажу — без расчета спроектировать сабвуфер просто немыслимо. В качестве же исходных данных для этого расчета выступают параметры динамика. Какие? Да уж не те, которыми вас гипнотизируют в магазине, будьте уверены! Для расчета, даже самого приблизительного, характеристик низкочастотного громкоговорителя требуется знать его электромеханические параметры, которых — тьма. Это и резонансная частота, и масса подвижной системы, и индукция в зазоре магнитной системы и еще по меньшей мере два десятка показателей, понятных и не очень. Расстроены? Неудивительно. Так же расстроены оказались лет около двадцати назад два австралийца — Ричард Смолл и Невил Тиль. Они предложили вместо гор цифири использовать универсальный и довольно компактный набор характеристик, увековечивший, вполне заслуженно, их имена. Теперь, когда вы увидите в описании динамика таблицу, озаглавленную Thiel/Small parameters ( или просто T/S) — вы знаете, о чем речь. А если такой таблицы вы не найдете — переходите к следующему варианту — этот — безнадежен.

Минимальный набор характеристик, которые вам понадобится выяснить — это:

Собственная резонансная частота динамика Fs

Полная добротность Qts

Эквивалентный объем Vas.

В принципе, есть и другие характеристики, которые полезно было бы знать, но этого, в общем-то, хватит. (сюда не включен диаметр динамика, поскольку его и так видно, без документации.) Если хотя бы одного параметра из «чрезвычайной тройки» не хватает, дело — швах. Ну а теперь — что все это означает.

Собственная частота — это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется — динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик — массы подвижной системы и жесткости подвески. Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса — помеха. Для ориентира: низкая — это 20 — 25 Гц. Ниже 20 Гц — редкость. Выше 40 Гц — считается высокой, для сабвуфера.

Полная добротность. Добротность в данном случае- не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор — источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это — как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе.

Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами — у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.

Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием — не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это — снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно…С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это — подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов — целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической. Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном — центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10 — 15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности. Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика — это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки — максимальны. Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически — ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их — батареи тормозных сопротивлений на крыше.

Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный — почему нет?…

Базовые понятия — низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 — 0,35; высокой — больше 0,5 — 0,6.

Эквивалентный объем. Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе «акустического подвеса».

У нас их иногда называют «компрессионными», что неправильно. Компрессионные головки — это совсем другая история, связанная с применением в роли акустического оформления рупоров.

Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором веновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик. То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема.

Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. Аргумент из репертуара комнаты в конце школьного коридора «а у меня больше» здесь надо применять осмотрительно.

У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем — диаметром диффузора и той же жесткостью.

В результате возможна такая ситуация. Предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого — наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.

Итак, установив, что означают жизненно важные параметры, начнем наконец выбирать суженого. Модель будет такая — считаем, что вы определились, на основе, скажем, материалов предыдущей статьи этой серии, с типом акустического оформления и теперь надо выбрать для него динамик из сотен альтернатив. Освоив этот процесс, обратный, то есть выбор подходящего оформления под выбранный динамик, дастся вам без труда. В смысле — почти без труда.

Закрытый ящик

Как было сказано в приведенной статье, закрытый ящик — простейшее акустичнское оформление, но далеко не примитивное, напротив, имеющее, в особенности в автомобиле, ряд важнейших преимуществ перед другими. Популярность его в мобильных приложениях нисколько не угасает, потому с него и начнем.

Что происходит с характеристиками динамика при установке в закрытый ящик? Это зависит от одной-единственной величины — объема ящика. Если объем настолько велик, что динамик его практически не замечает, мы приходим к варианту бесконечного экрана. На практике такая ситуация достигается, когда объем ящика (или другого замкнутого объема, находящегося позади диффузора, а проще говоря, что там скрывать — багажника автомобиля) превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше. Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика. А значит — их и выбирать надо соответственно. Известно, что акустическая система будет обладать наиболее гладкой частотной характеристикой при величине полной добротности, равной 0,7. При меньших значениях улучшаются импульсные характеристики, но спад частотки начинается довольно высоко по частоте. При больших — частотная характеристика приобретает подъем вблизи резонанса, а переходные характеристики несколько ухудшаются. Если вы ориентируетесь на классическую музыку, джаз или акустические жанры — оптимальным выбором будет несколько передемпфированная система с добротностью 0,5 — 0,7. Для более энергичных жанров не повредит подчеркивание низов, которое достигается при добротности 0,8 — 0,9. И наконец, любители рэпа оттянутся по полной программе, если из система будет обладать добротностью, равной единице или даже выше. Значение 1,2 надо, пожалуй, признать предельным для любого жанра, претендующего на музыкальность.

Надо еще иметь в виду, что при установке сабвуфера в салоне машины происходит подъем низких частот, начиная с определенной частоты, обусловленной размерами салона. Типичные значения для начала подъема АЧХ 40 Гц для большой машины, вроде джипа или мини-вэна; 50 — 60 для средней, вроде восьмерки или «корейки»; 70 — 75 для маленькой, с Таврию.

Теперь ясно — для установки в режиме бесконечного экрана ( или Freeair, если вас не смущает, что последнее название запатентовано Stillwater Designs) нужен динамик с полной добротностью не ниже 0,5, а то и выше и резонансной частотой никак не ниже герц эдак 40 — 60, в зависимости от того, во что будете ставить. Такие параметры обычно означают довольно жесткий подвес, только это и спасает динамик от перегрузки в условиях отсутствия «акустической поддержки» со стороны закрытого объема. Вот пример — фирма Infinity выпускает в сериях Reference и Kappa варианты одних и тех же головок с индексами br (bass reflex) и ib (infinite baffle).Параметры Тиля-Смолла, например, у десятидюймовой Reference различаются так:

Параметр T/S 1000w. br 1000w.ib

Fs 26 Гц 40 Гц

Qts 0,28 0,77

Vas 83 л 50 л

Видно, что вариант ib по резонансной частоте и добротности — готовенький для работы «как есть», а судя и по частоте резонанса и по эквивалентному объему — эта модификация намного жестче другой, оптимизированной для работы в фазоинверторе, а, значит, более вероятно выживет в нелегких условиях Freeair.

А что случится, если, не обратив внимания на маленькие буковки, вы загоните в эти условия похожий, как две капли воды динамик с индексом br? А вот что: из-за низкой добротности частотная характеристика начнет заваливаться уже на частотах около 70 — 80 Гц, а ничем не сдерживаемая «мягкая» головка будет себя чувствовать очень неуютно на нижнем краю диапазона, причем перегрузить ее там — проще простого.

Итак, договорились:

Для применения в режиме «бесконечного экрана» надо выбирать динамик с высокой полной добротностью (не меньше 0,5) и резонансной частотой (не ниже 45 Гц), уточнив эти требования в зависимости от типа преимущественного музыкального материала и размера салона.

Теперь о «небесконечном» объеме. Если поставить динамик в объем, сопоставимый с его эквивалентным объемом, система приобретет характеристики, существенно отличающиеся от тех, с которыми в эту систему явился динамик. Прежде всего при установке в закрытый объем возрастет резонансная частота. Жесткость-то увеличилась, а масса — осталась прежней. Возрастет и добротность. Судите сами — приставив в помощь жесткости подвеса жесткость небольшого, то есть неподатливого воздушного объема, мы тем самым как бы поставили вторую пружину, а амортизатор оставили старый.

С уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Значит, если мы увидели динамик с добротностью, скажем, 0,25, а хотим иметь систему с добротностью, скажем, 0,75, то резонансная частота тоже увеличится втрое. А какая она там у динамика? 35 Гц? Так значит, в правильном, с точки зрения формы частотной характеристики, объеме она окажется 105 Гц, а это, знаете ли, уже не сабвуфер. Значит — на подходит. Вот видите, и калькулятор не понадобился. Смотрим другой. Резонансная частота 25 Гц, добротность 0,4. Получается система с добротностью 0,75 и частотой резонанса где-то около 47 Гц. Вполне достойно. Попробуем тут же, не отходя от прилавка, прикинуть, какого объема понадобится ящик. Написано, что Vas = 160 л (или же 6 cu.ft, что более вероятно).

(Тут бы формулу написать — она простенькая, но нельзя — обещал). Поэтому для расчетов у прилавка дам шпаргалку: скопируйте и положите в бумажник, если покупка басового динамика входит в планы вашего шопинга:

Резонансная частота и добротность возрастут в Если объем ящика составляет от Vas

1,4 раза 1

1,7 раза 1/2

2 раза 1/3

3 раза 1/8

У нас — примерно вдвое, так что получается ящичек объемом литров 50 — 60. Многовато будет….Давайте следующий. И так далее.

Получается, что для того, чтобы вышло мыслимое акустическое оформление, параметры динамика мало того, что должны находиться в каком-то определенном коридоре значений, но еще и быть увязаны между собой.

Эту увязку опытные люди свели в показатель Fs/Qts.

Если величина Fs/Qts составляет 50 или меньше, динамик рожден для закрытого ящика. Необходимый объем ящика при этом будет тем меньше, чем ниже Fs или чем меньше Vas.

По внешним данным «прирожденных затворников» можно узнать по тяжелым диффузорами и мягким подвесам (что дает низкую резонансную частоту), не очень большим магнитам (чтобы добротность была не слишком низкой), длинным звуковым катушкам (поскольку ход диффузора у динамика, работающего в закрытом ящике, может достигать довольно больших значений).

Фазоинвертор

Другой тип популярного акустического оформления — фазоинвертор, при всем горячем желании у прилавка посчитать нельзя, даже приблизительно. Но прикинуть пригодность для него динамика — можно. А про расчет мы вообще будем говорить отдельно.

Резонансная частота системы этого типа определяется уже не одной только резонансной частотой динамика, но и настройкой фазоинвертора. Это же относится и к добротности системы, которая может существенно меняться с изменением длины тоннеля даже при неизменном объеме корпуса. Поскольку фазоинвертор может быть, в отличие от закрытого ящика, настроен на частоту, близкую или даже ниже, чем у динамика, собственной резонансной частоте головки «позволено» быть выше, чем в предыдущем случае. Это означает, при удачном выборе, более легкий диффузор и, как следствие, улучшение импульсных характеристик, в чем фазоинвертор нуждается, поскольку его «врожденные» переходные характеристики не из лучших, хуже, чем у закрытого ящика, по крайней мере. Зато добротность желательно иметь возможно ниже, не больше 0,35. Сводя это в тот же показатель Fs/Qts, формула выбора динамика для фазоинвертора выглядит просто:

Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше.

Внешние признаки фазоинверсной породы: легкие диффузоры и мощные магниты.

Бандпассы (совсем коротко)

Полосовые громкоговорители, при всех своих громких достоинствах (это в смысле наибольшей эффективности, в сравнении с другими типами) — наиболее сложны в расчете и изготовлении, а согласование их характеристик с внутренней акустикой автомобиля при недостаточном опыте может превратиться в кромешный ад, поэтому с этим видом акустического оформления лучше идти по камушкам и воспользоваться рекомендациями изготовителей динамиков, хоть это и связывает руки. Однако, если руки все же находятся в развязанном состоянии и чешутся попробовать: для одиночных бандпассов подходят практически те же динамики, что и для фазоинверторов, а для двойных или квазиполосовых — они же или, что более желательно, головки с показателем Fs/Qts равным 100 и выше.

Динамик для сабвуфра — Как выбрать лучший?

Автор CarAudioSupport На чтение 10 мин. Просмотров 725 Обновлено 05.05.2021

Как мы поняли, вы не ищете лёгких путей. А как известно, за большим трудом и усилиями скрывается самая ценная награда. Каждый слышит музыку по-своему. Она играет у нас в голове, и мы всячески пытаемся реализовать её наяву. Но как это сделать? Витрины магазинов ломятся от изобилия сабвуферных динамиков, но ведь невозможно прослушать каждый.

В этой статье мы подробно расскажем, как выбрать динамик для сабвуфера. На что обращать внимание, чтобы он заиграл именно так, как вы хотите.

Что такое сабвуферный динамик и почему он лучше фабричных сабвуферов

Сабвуферный динамик – это разновидность акустики, предназначенная для воспроизведения низких частот. К сожалению, просто динамик не будет играть, его следует установить в короб. В результате у нас получится полноценный сабвуфер. В зависимости от вида короба звук сабвуфера будет меняться.

Зачем покупать динамик отдельно, если мы можем приобрести полный комплект? К примеру, пассивный сабвуфер от известного бренда или готовое решение как активный сабвуфер.

Ответ на этот вопрос на самом деле прост – это сабвуферы массового производства. В которых используются бюджетные материалы. К примеру, тонкие стенки у короба вызывают резонанс, из-за чего сабвуфер играет тише. Да и сами компоненты не вызывают особого доверия.

В нашем же случае мы выбираем динамик, который лучше всего подойдёт под определённые музыкальные предпочтения и задачи. Сделаем под него правильный расчёт, изготовим короб из качественных прочных материалов. В итоге получим такой результат, который фабричным сабвуферам даже не снился. Для этого у нас есть два пути:

Обратиться в сервисный центр, где нам все посчитают, соберут, сделают и установят. Но у этого пути есть пара минусов. Во-первых, не так просто найти специализированных установщиков, которые действительно знают, что делают. Во-вторых, это удовольствие – не из дешёвых.
Самостоятельно во всём разобраться, этим мы сейчас и займёмся. Для начала, мы советуем вам ознакомиться со статьёй: «Как выбрать сабвуфер», в ней мы объяснили, что такое мощность, чувствительность, как влияет на звук размер диффузора – эти характеристики тоже нужны при выборе динамика, поэтому в этой статье мы не будем их повторять, а пойдём дальше.

Определяемся что выбрать? Громкость или качество

В современных реалиях можно выделить два направления автозвука – SQ и SPL. В зависимости от того, на чей ты стороне, будет сильно зависеть, какой динамик лучше выбрать.

Sound Quality (SQ). Направление соревнований в автозвуке, которое насчитывает не один десяток лет. Основная задача – добиться от системы максимального качества звучания, также во внимание берётся и её оформление – все должно быть аккуратно и красиво. Такая система – мечта всех, кто хочет иметь в своем автомобиле не громкий, но быстрый и детальный бас.
Sound Pressure Level (SPL) Направление соревнований по уровню звукового давления, вошедшее в массы относительно недавно. Основная задача – добиться максимальной громкости от аудио системы. Бывало у вас такое, что сперва, откуда не возьмись, слышен бас, затем, минуты через 3, слышатся слова песни, а еще через 2 минуты появляется ваз 2114 – виновник всего этого веселья? Это и есть SPL система.

Как определиться, на чей ты стороне?

Вспомните наше начало статьи, про музыку у нас в голове. Самый лучший вариант — опыт, если у друга или знакомого стоит большой сабвуфер, от баса которого ходит ходуном вся крыша, и после прослушки дико хочется, чтобы в своей машине было также, скорее всего по венам у вас бежит кровь SPLщика.

Обратный пример: если громкость музыки не вызывает особой радости, а импонирует сбалансированное и живое звучание, здесь выбор очевиден – SQ.

Одим из лучших вариантов, который поможет сделать правильный выбор – посетить соревнования по автозвуку, на данных мероприятиях участники охотно демонстрируют свои системы.

Параметры Тиля – Смолла

Каждая модель сабвуферов индивидуальна. Так как для их изготовления используются разные материалы, и технологии. Визуально они тоже отличаются. Вид корзины, магнитная система, диаметр катушки, высота намотки и многое другое.В результате, сабвуферы имеют разные электрические и механические параметры. Все эти показатели можно измерить, всего их насчитывается около 35.

Известны они как параметры Тиля – Смолла. Названы так в честь математиков Альберта Невила Тиля и Рихарда Смолла. Не стоит пугаться такого большого количества параметров. Для того чтобы выбрать сабвуферный динамик, нам понадобится всего три из них

Три главных параметра

Оценив эти параметры, мы сможем определить, для какого оформления лучше подходит сабвуферный динамик. И как он будет играть, жестко или мягко, высокий или низкий бас.

FS — резонансная частота

Частота собственного резонанса. Замеряется она следующим образом. Динамик подвешивается в открытом пространстве, как можно дальше от различных предметов. Это делается для того, чтобы его резонанс зависел только от него самого. Низкой принято считать резонансную частоту в районе 20 Герц, а высокой – в районе 40 Герц. Данный параметр пригодится нам для расчета короба и выбора динамика.

QTS — полная добротность

Упругость подвижной системы динамика на чистоте резонанса. Если по простому она демонстрирует затухание колебаний динамика. Чем выше этот показатель, тем слабее затухают колебания. Добротность напрямую связана с необходимым типом акустического оформления. Принято считать, что устройства с добротностью 0,3 — 0,35 – это низкодобротные сабвуферы. А высокодобротные – от 0,7 до 0,8. Зная этот параметр, можно определить для какого типа оформления лучше подходит динамик. Если динамик имеет добротность больше 1. Это free air, предназначение которого – установка в полку, открытый объём. Для закрытого ящика подходят динамики с добротностью 0,5 – 0,6. Для фазоинвертора – 0,3 – 0,5. Рупор – менее 0,3.

VAS — эквивалентный объём

Это возбуждаемый головкой сабвуфера закрытый объём воздуха, имеющий гибкость равную гибкости подвижной системы сабвуфера. Проще говоря, чем мягче подвижная система Саба, тем сильнее он будет сжимать воздух внутри корпуса. Кроме того, этот показатель влияет на размер диффузора. Соответственно, чем больше у нас динамик, тем он сильнее будет сжимать объём. Следовательно, и отдача у этого сабвуфера будет больше. Обратная сторона медали – чем больше диффузор, тем больший объём короба потребуется.

Оформление для динамика

Одними из самых распространённых коробов считаются закрытый ящик и фазоинвертор.

Закрытые ящики используют в SQ — системах, которые направлены на качество звучания. Если у вас открытый кузов автомобиля типа универсала или хэтчбэка, то достаточно использовать 10-дюймовый динамик. Если у вас седан, то лучше в закрытый ящик устанавливать 12-дюймовый динамик, иначе есть шанс, что его не будет слышно.
Следующий вид коробов — фазоинвертор.

Мы не будем сейчас подробно останавливаться на коробах, так как у нас уже есть отличная статья о том, как влияет короб на звук. В ней мы подробно рассмотрели упомянутые акустические оформления, проанализировав минусы и плюсы каждого.

Следует отметить, что самый популярный короб – это фазоинвертор, его используют в 80% случаев.

Закрытые же ящики используются не так часто. С чем это связано, какова причина такой разницы? Всё очень просто: сейчас популярность набирают системы, которые обладают максимальной громкостью. Однако, все дело в том, что определить, насколько качественно играет сабвуфер, зачастую не так просто, особенно, если в этом нет опыта и не с чем сравнить. Когда же мы садимся в автомобиль с высоким звуковым давлением, где все вокруг трясется, и мы всем телом ощущаем бас, тут любой новичке сможет почувствовать разницу. Такие системы в основном собираются на коробах типа фазоинверторов.

Вообще, есть большое количество различных видов коробов: ЧВ (четвертьволновой резонатор), лабиринты, бандпассы, рупоры – подобные акустические оформления используются не так часто. В дальнейшем, мы их тоже рассмотрим и добавим в статью.

Под какой короб подойдет динамик?

Определить, для какого оформления лучше подойдёт динамик, мы можем по следующей формуле:Если по этой формуле результат получился 50 или меньше, то, следовательно, динамик отлично подходит для работы в закрытом ящике. Если же показатель больше 50, то этот динамик хорошо подойдёт для работы в фазоинверторе, превышает 100 – то лучше установить этот сабвуфер в оформление банд пасс.

Советы для выбора SQ динамика

Выбирая SQ сабвуфер, не стоит гнаться за большой мощностью, как правило, их номинальная мощность не превышает 300 Ватт.
У автомобилей с кузовом седан сложно добиться объёмного и качественного баса. В этом случае, что можно сделать, – постараться трансформировать седан в универсал. Убрать задние динамики, в полке, или прорезать отверстия, что позволит сабвуферу играть в салон. Для седана выбирайте 12-дюймовый динамик. Если в вашем автомобиле кузов совмещен с багажником, можете смело смотреть на 10-дюймовые сабвуферы.
Короб, здесь выход один – закрытый ящик. Если боитесь, что громкости будет недостаточно, можете использовать фазоинвертор. Не забывайте проверять расположенность динамика к оформлениям по формуле, которую мы приводили выше.
Важнейшим показателем при выборе SQ сабов является масса подвижной системы (MMS), измеряющаяся в граммах. Чем масса меньше, тем быстрее и чётче сможет отыгрывать сабвуфер,
Что касается фирм производителей, отметим такие фирмы, как HERTZ, CHALLENGER, HELIX.

Советы для выбора SPL динамика

Выбор сабвуфера для SPL – как раз тот самый случай, когда размер имеет значение. Старайтесь обращать внимание на номинальную мощность, чем она больше тем лучше. Главное, чтобы потом остались деньги на усилитель.
Чем больше дюймов у динамика, тем больше площадь диффузора, соответственно, у него будет больше чувствительность и КПД. Поэтому, делайте выбор в пользу 12-ти, а лучше 15-ти дюймовых сабвуферов.
По параметру FS – резонансная частота старайтесь выбирать значения поменьше: в районе 25 или 30 – это позволит вам сделать настройку короба низкой. Низкая настройка короба позволяет добиться ветра в салоне, что как раз и любят все SPL-щики.
Отдавайте предпочтение низкодобротным сабвуферам. Как правило, они имеют больший мотор, чем высокодобротные.
В качестве короба для сабвуфера выбирайте фазоинвертор, при этом постарайтесь не просто скачать его с интернета, а сделать индивидуальный расчёт, который будет учитывать ваши музыкальные предпочтения, характеристики оборудования и амплитудно-частотные характеристики салона автомобиля, в который будет установлена система.
Не забудьте проверить подходит ли динамик под короб воспользовавшись формулой которую мы указали выше
В последнее время появляется много производителей таких сабвуферов, но хотелось бы выделить трёх основных, это: ALPHARD, PRIDE и URAL.

Заключение

Мы приложили не мало усилий для создания этой статьи, старались написать ее простым и понятным языком. Но получилось у нас это сделать или нет решать только Вам. Если остались вопросы, создайте тему на «Форуме», мы и наше дружное сообщество обсудим все детали, и найдем на него оптимальный ответ.

И напоследок, есть желание помочь проекту? Подписывайся на группу “Вконтакте” и “Instagram”. Спасибо, и добро пожаловать в банду 😉

Как выбрать свой корпус сабвуфера???

Варианты поставки сабвуферов

Если вы планируете установить одну из стандартных сабвуферных систем, то, соответственно, в ней сабвуфер уже разработан, изготовлен и собран. Если вы выбираете другой путь, то у вас появляется возможность выбора варианта поставки сабвуфера по степени его собранности (три основных варианта приведены в таблице 1).
Если вы не особенно интересуетесь, что находится внутри корпуса сабвуфера и как он работает, то, наверное, самый лучший путь для вас — приобрести готовый саб. К сожалению, несмотря на «профессиональный» вид такого изделия, нет никакой гарантии, что вы получите от него приличный звук. Если вы выбираете этот вариант, покупайте продукцию только известных брендов с хорошей «звуковой» репутацией и обязательно прослушивайте выбранный сабвуфер перед тем, как заплатить за него. Не стоит доверять приведенным техническим характеристикам — многие фирмы приводят нечестные данные.
В случае если цена сабвуфера для вас не имеет большого значения, стоит обратить внимание на продукцию некоторых фирм, поставляющих готовые сабвуферы, специально разработанные для популярных моделей автомобилей. Их форма точно подходит для размещения в багажнике или салоне, а звук настроен с учетом акустических особенностей конкретной модели машины.
Установка отдельно приобретенных динамиков в ящик заводского изготовления дает вам определенную гибкость в выборе компонентов без необходимости заниматься изготовлением ящика самому. При правильном подходе вы не только получите лучший звук, чем при использовании готового саба, но и сэкономите деньги (советы по выбору компонентов приведены ниже). Сейчас продаются готовые ящики практически любой формы, размера и типа (портированные, герметичные и узкополосные), приспособленные под установку динамиков с любыми характеристиками. Обычно они уже покрыты ковровым покрытием и имеют места для установки динамиков.
Если вы имеете практические навыки работы с деревом, это позволит сэкономить вам немалые деньги. При этом вы сможете изготовить ящик любой формы, вписывающийся в самое неудобное пространство. Варианты конструкции ящиков описаны ниже.

Таблица 1. Варианты поставки сабвуферов.

Типы корпусов
Существует множество типов корпусов — герметичные, портированные, узкополосные и лабиринтные. Что бы вы ни решили — покупать готовый ящик или делать собственный, — полезно будет приобрести некоторые знания в этой области.
Возможно, вы когда-нибудь видели динамики, просто подвешенные в задней части салона без какого-либо ящика, и у вас возникал вопрос: «А зачем вообще нужен ящик позади динамика?». Ответить на этот вопрос довольно просто: задняя часть динамика излучает звук той же мощности, что и передняя, но в противоположной фазе. Если вы сядете в место, куда излучается звук и в прямой, и в обратной фазе одинаковой мощности, то вы просто ничего не услышите -звуки належатся друг на друга и просто исчезнут.
На практике динамики без корпуса кое-как воспроизводят высокие и мидбасы при полном отсутствии басов. Это происходит потому, что звуки, излучаемые задней и передней сторонами динамика, проходят разные пути до ушей слушателя, и в результате их наложения одни частоты (высокие и средние) усиливаются, а другие (низкие) -наоборот, «заваливаются».
Использование корпуса, или ящика, решает эту проблему. Самые распространенные конструкции ящиков для сабвуферов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Наиболее распространенные типы корпусов сабвуферов.

Тип корпуса	Схема	Описание
Нет корпуса		В качестве ящика используется багажник автомобиля. Наличия ящика заводского или самостоятельного изготовления не требуется. Из-за недостаточной акустической изоляции багажника от салона качество звука неудовлетворительное (плохая отдача на басах).
Герметичный		Самая простая в изготовлении конструкция. Динамик защищен от толчков при включении и проникновении сверхнизких частот. Обеспечивается глубокий бас при малом объеме. По сравнению с другими корпусными конструкциями, не обеспечивается отдача на самых низких частотах.
Портированный		Вариант, более сложный в исполнении, чем герметичный ящик. Защита динамика от повреждения при включении и на низких частотах не обеспечивается. Обеспечивается звучание басов с частотами, по крайней мере, на октаву ниже, чем у герметичной конструкции с одинаковыми динамиками. По сравнению с герметичным вариантом, требуется ящик намного большего объема.
Узкополосный		Более сложная в изготовлении конструкция, чем два предыдущих варианта. Излучение звука происходит в пределах узкой частотной полосы, что смягчает требования к спаду характеристики кроссовера сабвуфера. Возможно появления эффекта звучания «на одной ноте». По сравнению с герметичным вариантом, требуется ящик намного большего объема.
Лабиринтный		Сложный в изготовлении и дорогостоящий вариант, предусматривающий изготовление внутренней лабиринтной структуры. При правильном изготовлении обеспечивается звучание басов с частотами ниже, чем у герметичной конструкции. Не рекомендуется.

Бескорпусные сабвуферы.
Бескорпусные сабвуферы предназначены для установки на заднюю панель салона за задним сиденьем. При этом в качестве ящика используется багажник автомобиля. По идее, должен изолироваться салон машины от звука, излучаемого задней стороной динамика сабвуфера.
Теоретически, если вы имеете подходящие динамики, а размеры задней панели позволяют вам установить их, то отпадает необходимость покупать ящик или изготавливать его самостоятельно. Однако проблема в том, что багажники большинства автомобилей не обеспечивают достаточную акустическую изоляцию от салона машины. Это означает, что «противофазный» звук будет проникать в салон и приглушать глубокие басы. Если у вас есть знакомый с сильным и низким голосом, попросите его сказать пару слов в открытый багажник вашей машины. При этом вам нужно сидеть в салоне с закрытыми стеклами. Если вы плохо слышите, что говорит ваш друг, значит, в ваш автомобиль можно ставить бескорпусный сабвуфер. В противном случае придется выбрать другой вариант.

Сабвуферы с герметичным корпусом.
Использование герметичного ящика позволяет избавиться от звука, излучаемого задней стороной динамика, но оказывает влияние и на «передний», нужный звук. Дело в том, что воздух внутри герметичного объема действует как своеобразная пружина, изменяя поведение динамика. Характер этого влияния зависит от конструкции динамика и от объема корпуса.
Герметичные ящики имеют много преимуществ перед корпусами других типов. Такой ящик проще разработать и изготовить. При этом к размеру и объему ящика не предъявляются жесткие требования: он может быть несколько больше или меньше, чем рекомендуется. Небольшие отклонения характеристик динамиков от оптимальных в этом случае также не оказывают негативного влияния. Если ящик и динамики вы приобретаете отдельно, то лучше остановиться на этом варианте конструкции. Эффект «воздушной пружины» защитит ваши динамики от повреждения при включении сверхнизкочастотных колебаний и слишком мощного сигнала.
Для того чтобы герметичный ящик давал глубокий бас, он должен иметь большой объем. Основным недостатком такой конструкции является невозможность воспроизведения таких же глубоких басов, как у других корпусных вариантов. Однако следует заметить,
что в отличие от портированных и узкополосных сабвуферов сабвуфер с герметичным корпусом имеет более ровную АЧХ в низкочастотной области и воспроизводит басы ниже «официальной границы» по уровню спада -3 дБ.

Сабвуферы с портированным корпусом.
Использование такого корпуса позволяет «направить в нужное русло» звук, излучаемый задней стороной динамика. Благодаря этому удается получить более глубокий бас, чем при использовании герметичного ящика. В таком корпусе противофазный звук проходит через резонансную систему. В резонаторе звук возникает так же, как и в пластиковой бутылке, если подуть в ее горлышко. Резонатор изготовлен таким образом, чтобы усиливался звук нужных частот.
По сравнению с герметичными портированные системы значительно сложнее в разработке и изготовлении. Они более чувствительны к небольшим отклонениям размеров ящика от расчетных, а также к отклонениям характеристик динамиков от паспортных значений. Кроме того, портированные ящики не защищают динамики от механических перегрузок при включении и проникновении на вход сигнала сверхнизкой частоты.
Большим плюсом таких конструкций является способность к воспроизведению глубоких (по меньшей мере на октаву ниже, чем у систем с герметичными ящиками) басов. Конечно, частоты 80 Гц и 40 Гц отличаются сильно. Но чтобы получить такое преимущество, ящик должен быть больше впятеро.
При выборе конструкции ящика между герметичной и портиро-ванной руководствоваться нужно одним критерием — объемом пространства, в которое вы планируете установить саб. Если он мал, то нужно остановить выбор на герметичном сабвуфере, если же относительно велик — на портированном.

Сабвуферы с узкополосным корпусом.
Узкополосный корпус напоминает портированный с той разницей, что прямое излучение динамика в нем устраняется с помощью внутреннего закрытого ящика. Соответственно на выходе такой конструкции будет только излучаемый задней стороной динамика, измененный резонаторной системой. В отличие от описанных выше вариантов, такой сабвуфер обеспечивает отдачу только в пределах узкой частотной полосы. Значит при его использовании не требуется кроссовер с крутым спадом характеристики фильтра. Однако имеется определенный риск получения системы, звучащей на одной ноте (как бутылка, в которую дуют).
Узкополосные системы более сложны в расчете и изготовлении, чем герметичные или портирован-ные, и отличаются крайней чувствительностью к вариациям параметров динамиков и размеров корпуса. Поэтому очевидно, что ставить в такой ящик динамики по принципу «лишь бы поместились» совершенно бессмысленно.
Системы с узкополосным корпусом дают более глубокий бас, чем портированные конструкции при том же рабочем объеме. При этом также требуется ящик большого объема. Уникальным свойством узкополосных сабвуферов является возможность настраивать эффективность отдачи в рабочей полосе частот путем изменения параметров закрытой части ящика. При очень эффективной отдаче полоса воспроизводимых частот сильно сужается, и саб выдает «пушечный» звук на одной ноте.

Сабвуферы с лабиринтным корпусом.
Хотя принцип работы таких ящиков отличается от используемого в портированных системах, здесь также применяется исправление звука, излучаемого задней стороной динамика. Это позволяет воспроизвести более низкие басы, чем в герметичных конструкциях.
Лабиринтная структура задерживает звук от задней стороны динамика. Эта задержка используется для усиления звука, излучаемого спереди, на определенной частоте.
Из-за сложной конструкции такие ящики трудно изготовить, и поэтому они дорого стоят. Вместе с тем подобные сабвуферы не имеют никаких преимуществ перед грамотно спроектированными порти-рованными системами, и зачастую создают проблемы, воспроизводя мидбасы. Добиться от сабов с лабиринтным корпусом хорошего звучания можно только методом проб и ошибок, а не путем расчета. По этим причинам не рекомендуется выбирать такие системы.

Сабвуфер с фазоинвертором – расчет, настройка и типичные ошибки

Рис. 4 Неправильный расчёт фазоинвертора. Рваный бас:

Типовой китайский саб. Реально снятая характеристика:

Чрезмерно разнесённые резонансы ФИ и динамика. Резонанс динамика – 58 Гц, фазоинвертора – 27 Гц. Всё объяснимо: на более низких частотах тыльная сторона динамика излучает слабее, и слабее раскачивает резонатор. Чем больше разнос частот, тем ниже пик резонанса ФИ по отношению к общей АЧХ (той, что выше резонанса дина).

Обращаю ваше внимание: АЧХ ФИ (резонанс ФИ) как бы скользит вверх-вниз по ниспадающей наклонной АЧХ динамика, как по горке. В этом и состоит суть выбора частоты резонанса ФИ в любом сабвуфере. Когда вы будете изменять длину трубы ФИ (или её диаметр) именно так и будет меняться АЧХ вашего сабвуфера. Какую частоту резонанса ФИ выберете, так и играть будет.

Пример. Китайцы (и не только они) иногда ставят в саб дешёвенький динамик с высокой резонансной частотой (я встречал Fs = 65 Гц). При установке в корпус его резонанс повышается до 85 Гц. Ес-те-сно, баса такой саб не даст. И тогда в саб ставят ФИ, настроенный на частоту, скажем, 30-35 Гц. Реклама-то какая: 30 герц!

Что получается? Ниже резонансной частоты динамик работает как в закрытом ящике, то есть ниже 80 Гц его звуковое давление плавно падает со скоростью 12 дБ/октаву, значит на 40-ка герцах он будет играть в 4 раза тише, чем на 80-ти. Что делает нормальный человек? Правильно, добавляет громкость саба.

И вот тут начинаются фокусы. Я вам расскажу, как это выглядит.

Включает человек музон, оркестр, к примеру, низов ясен пень мало, и он их добавляет до нужного ему уровня. Всё, оркестр зазвучал, человек наслаждается. И вдруг, в какой-то непредсказуемый момент, одна из нот попадает в резонанс фазоинвертора. В натуре это выглядит так: на фоне ровной музыки, неожиданно закладывает уши, начинает дрожать пол и печень: дудочка ФИ запела. При этом звука практически не слышно, только штанины хлопают и посуда дребезжит. Через 1-2 секунды нота заканчивается, дрожь пропадает, и оркестр продолжает играть, как ни в чём не бывало. До следующей такой ноты. Не музыку слушаешь, а сидишь и ждёшь, когда ещё раз Ухнет.

Ребята, никаких бАек, я слышал такое своими ушами, при чём на фирменной акустике. Просто, в отличие от нормальных людей, я знаю в чём дело и почему так. Приведённый пример, конечно, редкость, но это же пример. Гораздо чаще хоть и менее выражено этот эффект можно наблюдать в массовых бюджетных сабвуферах. Когда резонансы динамика и ФИ через чур разнесены, тогда и будет резонанс ФИ выпирать на ровном месте, как член на поляне, в виде гула на одной ноте. Частота резонанса ФИ должна быть не более чем на 33% ниже резонанса динамика в том же корпусе с закрытым ФИ. Это должно быть всего лишь продолжение затухающей АЧХ динамика, НО НИКАК НЕ ОТРЫВ от неё.

Для чего я это карябаю?

Хотя бы на пальцах объяснить нашим “умельцам”, как это всё. Они ведь что делают: совершенно бездумно понижают частоту резонанса ФИ, удлиняя его трубу, и тем самым ещё больше разнося резонансы. Ещё и опытом на форумах хвастаются: делай как я и низа попрут. Попрут, конечно. На одной ноте, хоть и очень низкой. Получается как бы два раздельных сабвуфера в одном корпусе: плохонький ЗЯ, и отдельно, особнячком 2-3 ноты в ФИ.

Более продвинутые “аудиофилы” специализированными программами рассчитывают на компах новые и пересчитывают готовые сабы с ФИ. Но компьютер туп, какие цифры ему подсунешь, те и посчитает. Тут ведь в чём закавыка: ни в какой программе не выскочит окно с надписью – парень, я, конечно, всё посчитаю, как ты хочешь, но ты делаешь дурь, и звук будет понОсный. Нет таких программ.

Зато какие красивые АЧХ рисует компутер! Загляденье. Это напоминает мне 80-е годы: на морде любой совдеповской колонки шильдик с ровной линией.

А всего-то и надо сблизить резонансы динамика и ФИ до необходимого и уравнять по громкости. Либо заменить дерьмовый динамик на хороший, с более низким резонансом, либо увеличить частоту резонанса ФИ, уменьшив длину или, что лучше, увеличив диаметр трубы. Да, увеличение частоты резонанса фазоинвертора повышает нижнюю рабочую частоту сабвуфера, а что вы хотели с говённым динамиком?

Какой должна быть частота резонанса фазоинвертора?

Частота резонанса фазоинвертора (в общем случае) должна быть на 2/3 октавы ниже, чем частота резонанса того же динамика в том же ящике при закрытом отверстии ФИ.

Пример:

Fрез. динамика в ЗЯ = 60 Гц. Октава от 60 Гц = 30 Гц, 2/3 от 30-ти = 20 Гц. 60 – 20 = 40 Гц

Или другими словами частота резонанса фазоинвертора (в общем случае) должна быть на 1/3 (на 33%) ниже, частоты резонанса того же динамика в том же ящике при закрытом отверстии ФИ.

Пример:

Fрез. дина в ЗЯ = 60 Гц. 60 х 0,33 = 20 Гц. 60 – 20 = 40 Гц

Расчётная резонансная частота ФИ в данном примере должна быть 40 Гц.

Для этой частоты, а НЕ ОТ БАЛДЫ и считаются далее диаметр и длина фазоинвертора под объём данного ящика. Если при этом получится небольшой горб на АЧХ (ошибка 1), его всегда можно приглушить синтепоном (или, хотя это сложнее, НЕМНОГО понизить резонанс удлинением ФИ). Если получите “рваный бас” (ошибка 2), придётся укорачивать трубу ФИ.

Я ещё раз повторяю для лихих “умельцев”: произвольный выбор частоты резонанса фазоинвертора “ОТ ФОНАРЯ”, типа, я хочу сделать ФИ на 30 герц и я так сделаю… ну, делайте, но ни к чему хорошему это не приведёт. Во всяком случае в сабе для музыки. Частота резонанса ФИ не может жить сама по себе, она привязана к резонансу дина и объёму ящика, а не к вашему хотению.

Мне по этому поводу старый анекдот вспомнился:

Встречаются два другана, один другому:
– Ты чё запыхался?
– Да, за трамваем бежал, на проезде сэкономил.
– Ну и дурак. Бежал бы за такси, сэкономил бы больше.

Если вам всё равно, на какой частоте ваш ФИ будет плохо работать, делайте его на 15 герц. Всё-таки 15 герц круче 30-ти. Бегайте за такси, хоть будет, чем похвастаться.

Совет: прежде, чем хвататься за пилу, кошелёк или расчёты, попробуйте для начала приглушить фазоинвертор куском синтепона и послушайте, вдруг этого окажется достаточно. На крайняк, ФИ-саб с неплохим динамиком (Fs не выше 35-40 Гц) лехко переделывается в ЗЯ, надо лишь вместо носка вставить в трубу ФИ плотную затычку, и – прощай гул. Для уродских сабов специально поролоновые продаются.

Примечание. Невозможно сделать хороший сабвуфер на дерьмовом или просто некачественном динамике, как собственно и любые колонки. Но попробовать можно. Вольному – воля, пробуйте. Правда, это ещё уметь надо, для того и пишу. Кое-что по доработке сабвуферов изложено мной в соседней статье: http://samlib.ru/m/makeew_l_a/1806.shtml.

Ошибка 3-я

Это даже не ошибка, а какое-то всеобщее поветрие дури.

При самостоятельном конструировании и расчётах ящика сабвуфера с ФИ обычно тщательно подбирается динамик со множеством точно измеренных параметров. Все эти параметры измеряются в открытом пространстве, на воздухе.

Как только вы ставите динамик в ящик, можете смело забыть все ранее измеренные с охрененной точностью параметры дина. Параметры дина в ящике будут о-очень сильно отличаться от его же параметров в открытом пространстве, и чем меньше объём ящика, тем сильнее отличия, аж до 20-40-60 %. После установки дина в ящик все дальнейшие расчёты следует проводить исходя из новых параметров динамика.

Все компьютерные программы расчёта сабвуферов построены по одной схеме: они пересчитывают параметры Тиля-Смола, снятые на открытом воздухе, в параметры динамика для закрытого ящика (или ящика с ФИ) заданного объёма. И делают они это с приличными ошибками. Именно поэтому ни одна компьютерная прога не поможет вам рассчитать сабвуфер с ФИ так, чтобы он сразу запел как следует. Все потом трахаются и доводят саб до ума вручную, индивидуально.

Прежде, чем пользоваться прогой для расчёта сабов, желательно знать, кем и для каких целей она написана. Все эти проги написаны производителями сабов для СЕРИЙНОГО производства. Например, решила фирма выпустить саб в определённой ценовой категории на конкретных динамиках с конкретными параметрами Тиля-Смолла. Саб рассчитывается программой, а затем его параметры отшлифовываются, доводятся до ума в опытном экземпляре. И только потом саб запускается в серию, и только на этих динамиках. Для отладки и доведения до кондиции опытного образца саба в приличных фирмах есть лаборатории, КдП, необходимые измерительные приборы. У вас такого оборудования никогда не будет, можете даже не дёргаться.

Эти программы предназначены для ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО и приблизительного расчета сабвуферов. И у каждой фирмы прога своя, они лучше знают погрешности своих программ. В отличие от вас.

Таким образом, великое множество программ для расчёта сабов с ФИ, валяющиеся в Инете, не предназначены для индивидуального использования аудилофилами на Бог весть каких динамиках. Тем более в окончательном варианте, без отладки и доработок.

Некоторые особенности работы фазоинвертора

ГВЗ – групповое время задержки – параметр ни о чём. Примерно, как средняя температура по больнице. Фазовый сдвиг у различных частот в полосе пропускания ФИ меняется в полтора-два раза. Отсюда прямой вывод: время тактового отставания басовых барабанов не будет постоянным. Оно будет меняться в зависимости от характера звучания ударных. О какой верности звукопередачи сложного музыкального сигнала можно говорить?

Переходные процессы. При первичной подаче сигнала или изменении частоты басового сигнала – это первые несколько периодов, когда резонатор ФИ подстраивается под навязанные ему из вне колебания динамика, отличные от резонансной частоты фазоинвертора (т.н. “навязанные колебания резонатора”), к тому же прошедшие через упруго-вязкую среду воздуха саба. В момент подстройки труба ФИ кроме задержки сигнала даёт большие нелинейные искажения, так называемые “переходные искажения”.

При подаче на динамик постоянного синуса в рабочем диапазоне ФИ, между ними устанавливается равновесие. При изменении частоты сигнала на динамике, это равновесие нарушается и требуется некоторое время (иногда значительное), для установления новой точки равновесия между ФИ и динамиком. Это и есть переходные искажения. На быстрых басовых партиях они весьма значительны.

Поскольку эти искажения носят кратковременный характер их сложно измерять. В статическом режиме работы саба с генератора синуса этих искажений нет.

Таким образом, ГВЗ носит более-менее постоянный характер, а искажения переходных процессов пропорционально возрастают при высоком темпе игры басовых и ударных инструментов.

Кроме того, после окончания басовой ноты и остановки диффузора динамика, воздух в резонаторе некоторое время продолжает колебаться, так называемое “послезвучие”. Но, поскольку динамик молчит, и отсутствуют навязанные резонатору колебания, труба фазоинвертора продолжает издавать затухающий звук с частотой собственного резонанса, типа камертон на 30-40 Гц. На слух это воспринимается как звучание сабвуфера на одной ноте. Всегда на одной и той же. И при любом раскладе басовой музыки ФазоИнвертор ВСЕГДА будет стремиться вернуться к собственному резонансу: бубнению на одной ноте. Свой резонанс для ФИ роднее, чем колебания какого-то там динамика, своя рубашка ближе. Громче или тише, но он всегда будет прослушиваться. Ну, и сами понимаете, поскольку эти колебания возникают в трубе ФИ, а не в проводах и схеме, никакой эквалайзер или процессор их не отфильтрует и не задавит.

Я всё-таки надеюсь, что этот текст читают мало-мальски подготовленные люди, поэтому объясню эффект послезвучия чуть подробней.

В усилителях мощности есть такой параметр: коэффициент демпфирования. Он показывает, как быстро может выходной каскад УМ погасить колебания диффузора динамика на его резонансной частоте. И чем выше этот коэффициент, тем лучше, в дорогих усилках аж до 1 000. Время свободного колебания диффузора после прекращения сигнала очень малО, единицы миллисекунд.

Но никто в мире не выпускает даже дорогие сабвуферы с демпфированной трубой фазоинвертора, так как падает его отдача, уменьшается КПД. Поэтому колебания воздуха с частотой резонанса ФИ после прекращения подачи сигнала продолжаются в его трубе ещё долго, до 60 – 80 миллисекунд. Сигнала давно уже нет, а труба всё гудит и гудит. И весь мир эту бяку слушает. Ещё и нахваливают.

Ещё одна небывальщина, “сказочка про белого бычка”

Сабвуфер с фазоинвертором даёт меньше нелинейных искажений, чем саб ЗЯ. Якобы в резонансе ФИ у динамика очень малый ход диффузора, поэтому и искажений он даёт меньше.

Да кто бы спорил! Вот только в рабочей полосе ФазоИнвертора, динамик практически не издаёт звуков, и, спрашивается, зачем мерить искажения возле диффузора, который молчит? Измерять КНИ динамика и фазоинвертора надо раздельно, в той полосе частот, в которой они активно излучают. Но уж никак не наоборот. В рабочей полосе ФИ, возле его резонанса все звуки излучает труба ФИ, порт, дыра. Вот возле дыры и надо мерить искажения: и переходные и нелинейные и прочие. По некоторым данным, на частотах возле резонанса ФИ, на повышенной громкости в дыре нелинейные искажения достигают 3-5 %. В этом случае ФИ уже не просто акустический излучатель звуковых волн, а воздуховод, труба с большой скоростью воздушного потока. Как в пылесосе. Здесь тупо сказывается нелинейное ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ сопротивление трубы.

И в чём здесь преимущества ФИ над ЗЯ?

Перечисленные процессы происходят в сабе с ФИ не просто сами по себе, но ещё и с наложением друг на друга. Если совместить всё это в одном сабвуфере – вот вам и параша. А если эту парашу усилить высоким КПД (рис. 3), то можно вообще захлебнуться. Все ухищрения по расчётам и отладке саба с ФазоИнвертором не более, чем жалкие попытки уменьшить нежелательные следствия физических явлений, возникших от применения резонатора в сабвуфере. Типа, как ни старайся, а “горбатого ФИ” могила исправит. В сабвуфере типа ЗЯ описанные явления отсутствует в принципе, за отсутствием дыры с трубой.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ самопальщикам

Самый любимый умельцами параметр сабвуфера – АЧХ. Её выравнивают и вылизывают до идеала. Но, идеальная АЧХ не есть гарантия, что басовый инструмент будет похож сам на себя в исполнении сабвуфера с ФазоИнвертором. Гораздо чаще бывает совсем не так, потому, что ФИ даёт много мелких пакостей и ровная АЧХ от них не избавит.

Прежде, чем садиться за расчёты саба, решите, что для вас важнее: громкий звук ФИ, или качественный бас в ЗЯ. Совместить это вам вряд ли удастся, уж больно разные процессы. Мой совет: если решите делать саб с ФИ, просчитайте его так, чтобы заткнув порт ФИ (полностью или частично), можно было получить хотя бы средненький ЗЯ. Глядишь, потом у вас будет выбор.

И не надо тыкать мне Алдошиной. Акустика – маленькая-маленькая часть физики, ПОНЯТИЙНОЙ науки. А какое понятие у баб-с, все знают. Тоже мне, Склодовская-Кюри. Смешно-с.

Любителям высокого КПД рекомендую рупорный громкоговоритель: КПД 15 – 20 %:

Ну, позлобствовал и хватит. Раз уж вам приспичило ФИ, плавно перейдём к делу.

Первичный упрощённый расчёт объёма ящика для комнатного напольного сабвуфера с ФИ. Реально для первичного расчёта внутреннего объёма ящика, с учётом добротности динамика нужны только резонанс дина Fs и его эквивалентный объём Vas. И всё.

Внутренний объём такого ящика должен быть равен эквивалентному объёму динамика Vas. При этом резонансная частота дина Fs (в ящике с закрытым отверстием ФИ) должна повыситься в 1,4 раза. От этого повысившегося резонанса дина и следует рассчитывать резонанс ФИ. То есть, согласно приведённым выше расчётам, в данном случае примерно полУчите частоту резонанса ФИ равную частоте резонанса динамика в открытом пространстве Fs. (Да, и ещё: желательно подбирать динамик с не очень высокой или низкой добротностью, средне так.)

Настройка ФИ описана выше. При необходимости последующая настройка добротности дина производится демпфированием саба звукопоглотителем (см. соседнюю статью: http://samlib.ru/m/makeew_l_a/1806.shtml).

Совет: не стОит увлекаться объёмами саба более 50-60 литров. Если вам неизвестен Vas, поройтесь в Инете, там описаны способы определения эквивалентного объёма динамиков. Есть даже несложные. Мне лень. Если вам тоже лень, делайте саб в том ящике, который имеете. Ставите в него дин, измеряете получившийся резонанс и от этого рассчитываете ФИ. ПолУчите лучшее, что можно выжать из этого ящика. Ну, ладно, так и быть, я поборол лень, держИте:

Рис. 7 – график-шпаргалка, масштаб соблюдён:

Приблизительный график увеличения резонанса НЧ динамика (Fb) в разах, при уменьшении объёма реального ящика (Vb) относительно эквивалентного объёма дина (Vas), тоже в разы. Например: если реальный объём ящика Vb в 3 раза меньше эквивалентного объёма динамика Vas, то рез. частота динамика Fs повысится в 2 раза и будет называться Fb. Добротность динамика так же возрастёт в 2 раза.

Более точно можно посчитать. Формула зависимости резонанса динамика от объёма ящика (метод изменения объёма).

Fb – резонанс дина в ящике (в боксе)
Vb – объём ящика (бокса)
Fs – собственный резонанс дина
Vas – эквивалентный объём дина

Измеряем Fs и внутренний объём Vb первого попавшегося ящика. Ставим динамик в ящик (можно снаружи), измеряем Fb. Полученные цифры подставляем в формулу и находим Vas. Потом, не хватаясь за пилу и фанеру, а просто играясь цифрами и формулой, можно просчитать резонансную частоту динамика в планируемом объёме сабвуфера. Просто, как репа. Желательно, чтобы объём измерительного ящика Vb был приблизительно похож на объём будущего сабвуфера.

Расчёт размеров ФИ под заданную (рассчитанную) частоту его резонанса.

Классическая формула резонатора Гельмгольца для круглого отверстия ФИ:

Все размерности даны в системе СИ:

F – заданная резонансная частота фазоинвертора [Гц];
S – площадь отверстия ФИ [м²];
V – внутренний объём ящика [м³];
L – длина трубы фазоинвертора (можно плюс 10-20 % на всякий случай) [м];
С – скорость звука в воздухе = 344 [м/сек];
π = 3,14.

Ну, если в лом считать или забыли таблицу умножения можно всё необходимое найти по номограмме М.М. Эфрусси, “Громкоговорители и их применение”.

Рис. 10 – номограмма:

Рассчитав оптимальную частоту резонанса ФИ и зная “чистый” внутренний объём ящика находим по номограмме подходящую длину и площадь ФИ. Полученные результаты почти в точности соответствуют расчётам, предложенным Виноградовой Э.Л. в книге “Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками”.

РАСЧЁТ ФАЗОИНВЕРТОРА – электронный калькулятор:

http://www.aie.sp.ru/Calculator_faz.html

В ссылке три калькулятора: по Тилю-Смоллу, по Виноградовой и по Эфрусси. При расчёте по параметрам Тиля – Смола результаты какие-то сомнительные, не внушают. А Виноградова всё списала у Эфрусси, поэтому результаты совпадают. Если ссылка ещё работает, можете сходить, если нет – не расстраивайтесь, выше приведено всё необходимое для расчетов.

Примечание: не желательно делать площадь ФИ менее 25 % площади диффузора – воздух в дыре свистеть будет.

Приведённый расчёт саба с ФИ весьма прост (особенно если понимаешь, что делаешь), но с динамиками 8-12″ вполне работает. И никаких компьютеров. Jни вам не посчитают, а заморочек полУчите выше крыши.

Купайтесь в ХОРОШИХ басах, не надо плескаться в какашках.

Екатеринбург, 03.10.2015 г.

P.S.

Всё написанное выше применимо так же к колонкам с “неправильными” ФИ, что тоже не редкость.

ПРИЛОЖЕНИЕ для апологетов звука, неудержимо, но бестолково снимающих АЧХ сабвуфера. Я познакомлю вас с методом прямого измерения, который в отличие от компьютерного, не требует вычислений и даёт более достоверный результат.

Снятие АЧХ саба проводится в АБСОЛЮТОНО заглушенном помещении, вся внутренняя поверхность которого выложена матрасами, причём в два слоя. Но проще это сделать на открытом пространстве, чтобы до ближайшего гаража с розеткой было не менее 10 метров. Если динамик или ФИ направлены в пол, ставим сабвуфер на землю, на щит, если нет – садим как человека, на табуретку. Измерительный микрофон следует устанавливать сбоку от динамика и от ФИ одновременно, на примерно одинаковом расстоянии, и не ближе 1-1,5 метра от корпуса саба. В этом случае вы будете мерить совокупное звуковое давление динамика и ФИ.

Вот когда на открытом пространстве вы выровняете АЧХ саба, только после этого можно заносить его в комнату и выявлять влияние помещения на результирующую АЧХ. А до этого снятие АЧХ саба в ближнем поле и поднесение микрофона на 1 см к динамику, я считаю преждевременными. Да и вообще не нужными: вы ведь не прикладываете ухо к динамику саба и не слушаете саб “в ближнем поле” лёжа на полу? Это вам не СЧ и не ВЧ, которые измеряются и слушаются в пределах прямой видимости, это – Бас-с. Сильно сомневаюсь, что вы сможете правильно состыковать (срастить) АЧХ динамика и ФИ снятые по отдельности в ближних полях. Не получите вы истинную картину совокупного звукового давления ФИ и дина в окружающем сабвуфер пространстве, двигая графики по экрану компа, а саб по комнате.

Так что ступайте-ка ребята на свежий воздух, на травку. Оно и для музыки и для здоровья полезнее будет, т.к. измерения надо проводить в тёплую погоду, дабы подвес у дина не задубел.

Но и это не финиш. Игра продолжится, когда вы внесёте в дупелину настроенный саб в комнату и начнёте бодаться с комнатными резонансами, модами. Очень увлекательно. 🙂

В этом заключается ещё один недостаток сабвуфера с ФИ: он капризен к месту своего расположения в комнате. Небольшое смещение саба приводит к заметному изменению комнатных резонансов, тогда как сабу типа ЗЯ практически по-фигу где стоять, лишь бы симметрия звука не нарушалась.

Частное мнение

Сабвуферы с фазоинвертором – это какое-то недоразумение, игра фантазии инженеров-акустиков, которую подхватили и развили коммерсанты от музыки. Мода такая аудиофильская: да у меня в сабе трубы ФИ, как выхлопные в крутой тачке! Даже звук похож.

Поясню. Саб с ФИ бессмысленно, а иногда и вредно подключать к ресиверу для просмотра фильмов и некоторых сортов музыки. В DVD-сигнале присутствуют частоты от 5 Гц. Вся мощь ресивера ниже частоты настройки ФИ (от 5-ти до 30-40 Гц) направлена на выблёвывание диффузора динамика на пол. Ни каких звуков в этой полосе саб не издаёт, в добавок можно покалечить динамик. Если же в ресивере или усилке саба стоит фильтр сабсоника, тогда динамик и диффузор останутся целы, но звуков от 5-ти до 30-40 Гц, саб всё равно не издаст.

Вопрос: зачем тогда городить ФИ? Разве что для поп-музыки? Но для музыки гораздо лучше саб ЗЯ, к тому же он воспроизводит частоты ниже чем ФИ и при этом не идёт вразнос. Саб ЗЯ не бубнит, у него меньше ГВЗ, прекрасные переходные характеристики, он проще в расчётах и не требует настройки. А на КПД мне все-равно, я не собираюсь экономить на громкости и качестве музона 30 Вт из розетки. Так что по всем параметрам саб типа ЗЯ лучше, чем ФИ.

НО, только при условии, что в ЗЯ стоИт хороший, качественный динамик с F резонанса 18-25 Гц, желательно с малой массой диффузора (и возможно двукратным запасом мощности для корректора Линквица).

Вот мы и подошли к сути. Китайцы такие дины делать не умеют, а европейские хорошие динамики стОят ох, не дёшево.

Вывод очевиден: в сабвуферах типа ФИ почти наверняка стоИт паршивый динамик и саб имеет все перечисленные выше недостатки. Зато он громко бУхает, дёшев для невзыскательного потребителя (а таких большинство) и на нём можно сделать прибыльный бизнес. Массовый бизнес. Сабвуфер с ФИ – дешёвка, изделие для тугоухих, скаредных или малообеспеченных.

Акустический фазоинвертор был изобретён Альбертом Турасом в 1932 году, во времена, когда не было приличных басовых динамиков, но сейчас-то зачем?

Во времена винила и живых инструментов с нижней частотой 30-40 Гц фазоинвертор был очень кстати. Но в век электронных синтезаторов и DVD-записи, когда диапазон уходит в область инфразвука, фазоинвертор, мягко говоря, устарел и неспособен воспроизводить современный диапазон частот. Сабвуфер с ФИ – это атавизм, пережиток прошлого. Я ещё раз напоминаю: фазоинвертор – это резонатор. Для прослушивания музыки акустические резонансы вещь вредная и неприятная, от них стараются избавиться всяческими способами: и демпфирование, и эквализация, и фильтры, и пр.

Моё личное предпочтение – саб ЗЯ.

Наличие ФИ может быть в некоторой степени оправдано применением в малогабаритной акустике, но это уже не Звук, и тем более не Бас. Единственное применение сабвуфера с фазоинвертором с минимальным ущербом для качества звука, это имитация взрыво- и громоподобных эффектов в кинушках и игрушках. Там высокий КПД себя оправдывает. Для музыки же ФИ неприемлем. ИМХО.

Автор: Макеев Леонид Александрович (samlib.ru)

РадиоКот :: Сабвуфер для дома, для семьи. Часть 2

РадиоКот >Обучалка >Аудиотехника >Акустика >

Сабвуфер для дома, для семьи. Часть 2 — Начинаем сборку!

Нам понадобится:

ЛЮБАЯ программа для расчёта саба (софт),
примитивные навыки столяра (распилка ДСП, умение работать с лобзиком и дрелью),
аккуратность,
расходный материал: силикон, саморезы, ДСП, сверло на 3мм.

этого хватит…

Теперь начнём сборку супермегарулезного саба.

Усиленно ищем прогу по расчёту корпуса саба. Особой разнице в них нет: все примитивно одинаковы

Софт для саба.

Как мы уже выяснили, расчет параметров акустического оформления для НЧ-головки — занятие не из простых. Косвенно данное заключение подтверждает существование специализированного программного обеспечения (софта), которое позволяет значительно облегчить работу установщика. Таких программ в настоящее время существует несколько: Blaubox, WinSpeakerz, Term-Pro, JBL SpekerShop и др. Но они во многом схожи. Вы можете подобрать корпус для имеющегося динамика или же, наоборот, подобрать НЧ-головку к уже построенному боксу. Подобные программы позволяют сравнивать работу того или иного громкоговорителя в корпусах различного типа. Скорее всего, в базе данных вы найдете нужный вам громкоговоритель с перечислением всех необходимых характеристик. Если нет, то базу можно дополнить параметрами вашего драйвера, которыми вас снабдил производитель, а уже потом рассчитывать все необходимые характеристики бокса для достижения оптимальной АЧХ и мощности сабвуфера. Вводим параметры динамика и получаем объём корпуса.

На этой стадии у меня возникла серьёзная проблема — я не знал большей части параметров динамика.
Возникло два решения этой проблемы:
первое — найти марку сволего динамика в Интернете,
второе — рассчитать самому.

Первое не подошло т.к. слишком велики разногласия между различными источниками. Пошёл по второму пути.

Измерение параметров Тиля-Смолла в домашних условиях.

Помните! Приведенная ниже методика действенна только для измерения параметров динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц, на более высоких частотах погрешность возрастает.

Самыми основными параметрами, по которым можно рассчитать и изготовить акустическое оформление (проще говоря — ящик) являются:

Резонансная частота динамика Fs (Герц)
Эквивалентный объем Vas (литров или кубических футов)
Полная добротность Qts
Сопротивление постоянному току Re (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

Механическую добротность Qms
Электрическую добротность Qes
Площадь диффузора Sd (м2) или его диаметр Dia (см)
Чувствительность SPL (dB)
Индуктивность Le (Генри)
Импеданс Z (Ом)
Пиковую мощность Pe (Ватт)
Массу подвижной системы Mms (г)
Относительную жесткость Cms (метров/ньютон)
Механическое сопротивление Rms (кг/сек)
Двигательную мощность BL

Большинство этих параметров может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень.

Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу. Автор данного «труда» не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников — как иностранных, так и российских.

Измерение Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование:

Вольтметр
Генератор сигналов звуковой частоты
Частотомер
Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом
Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом
Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

Конечно, в этом списке возможны изменения. Например, большинство генераторов имеют собственную шкалу частоты и частотомер не является в таком случае необходимостью. Вместо генератора можно также использовать звуковую плату компьютера и соответствующее программное обеспечение, способное генерировать синусоидальные сигналы от 0 до 200Гц требуемой мощности.

Вот так выглядит схема для измерений

Калибровка:

Для начала необходимо откалибровать вольтметр.
Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в омах. Например для калибровочного сопротивления 4 ома напряжение должно быть 0.004 вольта.

Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

Нахождение Re

Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000. Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Нахождение Fs и Rmax

Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве.

Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16см эта частота должна лежать ниже 100Гц. Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

Нахождение Qms, Qes и Qts

Эти параметры находятся по следующим формулам:

Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров Ro, Rx и измерение неизвестных нам ранее частот F1 и F2. Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две — одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше. Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно.

Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

Если резонансная частота динамика выше 50Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 — исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры — к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров — Vas, Sd, Cms и L.

Нахождение Sd

Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание что единица измерения этой площади — квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Нахождение индуктивности катушки динамика L

Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (XL) отстоит от активной Re на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и Re (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется:

Найдя реактивное сопротивление XL на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

Измерения Vas

Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод «добавочной массы» и метод «добавочного объема». Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу. Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.

Нахождение Vas методом добавочной массы

Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F»s. Она должна быть ниже, чем Fs. Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%.

Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12″ головки нужен груз массой около 120 граммов.

Затем необходимо рассчитать Cms на основе полученных результатов по формуле:

где М — масса добавленных грузиков в килограммах.

Исходя из полученных результатов Vas(м3) рассчитывается по формуле:

Нахождение Vas методом добавочного объема

Нужно герметично закрепить динамик в измерительном ящике. Лучше всего это сделать магнитом наружу, поскольку динамику все равно, с какой стороны у него объем, а вам будет проще подключать провода. Да и лишних отверстий при этом меньше. Объем ящика обозначен как Vb.

Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Qmc,Qec и Qtc.

Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

Практически с теми же результатами можно использовать и более простую формулу:

Полученных в результате всех этих измерений данных достаточно для дальнейшего расчета акустического оформления низкочастотного звена достаточно высокого класса.

Теперь надо решить, куда можно вписать саб, т е определиться с его формой. Я Вас уверяю она можит быть любая, на качество звучания она не оказывает НИКАКОГО ухудшения (не принимая в расчёт рупорные сабы)

Теперь берём в руки линейку, угольник, карандаш и ТОЧНО размечаем лист ДСП. Пилим, стараясь не прибавлять к звуку пилы собственный МАТ. Собираем саб с помощью бруса 30*30 мм, который вставляется в рёбра. Вся эта конструкция прошивается саморезами с шагом 5 см по рёбрам. Электролобзиком вырезается отверстие под динамик (ТОЛЬКО НЕ ПРОМАХНИТЕСЬ). Все швы изнутри промазываются силиконом, а снаружи шпаклёвкой. Сутки корпус сохнет.
За это время надо разжиться ватой!

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Расчеты блока громкоговорителей

Понимание параметров Тиле / Смолла

Предварительные требования:
Если вы еще не читали страницу докладчиков на этом сайте. Я настоятельно рекомендую прочитать его, прежде чем продолжить работу с этой страницей.

fs:
fs — резонансная частота динамика на открытом воздухе (не в ограждении). При резонансе сопротивление динамика резко возрастает. Импеданс динамика может изменяться от 4 Ом до более 20 Ом при резонансе.На изображении ниже показано, как изменяется импеданс динамика по звуковому спектру.

Наведите указатель мыши / курсора на разные частоты под следующей кривой импеданса. По гистограмме видно, что ток, протекающий через звуковую катушку, имеет наименьший резонанс. Напряжение, подаваемое на динамик, постоянно для всех частот.

относительный ток

поток
через звуковую катушку

fc:
fc — резонансная частота драйвера в герметичном корпусе.3 и в бесконечно большом корпусе. Вы можете увидеть, как смещается резонансная частота, когда драйвер установлен в корпусе. Корпуса разных размеров будут производить разные резонансные частоты.

На этом изображении (ниже) показана кривая импеданса для корпуса с переносом. Вы должны заметить, что, в отличие от герметичных корпусов, полное сопротивление меньше всего на резонансной частоте.

Vas:
Vas — это объем воздуха, имеющий такую же податливость, что и подвеска динамика.Жесткие динамики имеют более низкое значение Vas и, как правило, используют небольшие корпуса. Акустические системы со свободным подвесом имеют более высокое значение Vas и имеют более крупные корпуса.

Qes:
Qes — это электрическая добротность динамика, учитывающая только электрические свойства.

Qms:
Qms — это механическая добротность динамика, учитывающая только механические свойства динамика.

Qts:
Qts — это общая добротность динамика. Он определяется как 1 / Qts = 1 / Qes + 1 / Qms.

Qtc:
Qtc — это общая добротность динамика в корпусе, включая все системные сопротивления. Qtc, равный 0,707, является наиболее распространенным и обычно дает самую ровную частотную характеристику со спадом примерно 12 дБ / октаву. Более высокие значения Qtc дадут пик на выходе с более резким спадом. Более низкий Qtc начнет спадать раньше и будет спадать медленнее. Если вы не знаете, какой Qtc вам нужен, начните с Qtc .707.

Фиолетовый = Qtc: 0.9; Зеленый = Qtc: 0.8; Красный = Qtc: 0,7; Желтый = Qtc: 0,6; Голубой = Qtc: 0,5;

Vb:
Vb — чистый внутренний объем корпуса динамика.

EBP:
EBP — это продукт для повышения эффективности использования полосы пропускания. Он используется в качестве ориентира для определения того, будет ли динамик работать лучше в закрытом или закрытом корпусе. Он определяется как Fs / Qes.

n _o:
n _o — эталонная эффективность драйвера.

Этот калькулятор скажет вам:
Подходит ли динамик для герметичного или закрытого корпуса
Точка вниз на 3 дБ динамика в любом корпусе
Рекомендуемый объем для герметичных корпусов с портами
Резонансная частота обоих корпусов
Длина порта для портированных корпусов
Эталонная эффективность как в%, так и в децибелах на один ватт
Если какое-либо из полей возвращает «NAN» или «бесконечность», вы не заполнили одно из полей, необходимых для выполнения расчетов.

Помните, что данные, полученные с помощью этого калькулятора, являются лишь ориентировочными. Если производитель предлагает конкретный корпус, используйте его рекомендованный дизайн.

Заметки:
Кривая выходного отклика для герметичного корпуса определяется вводимым вами значением Qtc.
Кривая выходного отклика для портированного корпуса будет максимально плоской.

Xmax, Qts, Qes, Qms? Что все это значит? | Автомобильная аудиосистема / стерео Forum

Гц: единица измерения частоты.1 Гц равен одному циклу в секунду или полному циклу переменной формы волны в секунду.
Fs: частота, на которой динамик естественным образом резонирует в открытом воздухе. (измеряется в Гц)

Fb: резонансная частота воздуха в порте и жесткость воздуха в портовой системе. Это обычно называется частотой настройки портированного корпуса. (также измеряется в Гц)

Fc: резонансная частота закрытой системы.

F3: частота, при которой выходная акустическая мощность системы упала до половины своего эталонного значения.Это то, что мы называем точкой падения системы на 3 дБ. (опять же, измеряется в Гц)

В: Да, это тот парень, который сделал все эти модные гаджеты для 007, но мы имеем в виду не это. Фактически это отношение реактивного сопротивления к сопротивлению в последовательной цепи или отношение сопротивления к реактивному сопротивлению в параллельной цепи.

Qes: добротность динамика при резонансе в свободном воздухе, учитывая только его электрические потери.

Qms: добротность динамика при резонансе в свободном воздухе, учитывая только его механические потери.

Qtc: Суммарная добротность низкочастотного динамика и герметичного корпуса (Fc) на резонансной частоте системы с учетом ВСЕХ резистивных потерь.

Qts: Суммарная добротность низкочастотного динамика при Fs с учетом всех сопротивлений драйвера (динамика).

Vas: объемная акустическая подвеска. Это объем воздуха, имеющий такую же акустическую податливость («жесткость»), что и подвеска динамика. (измеряется в кубических футах или литрах)

Vab: Объем воздуха, имеющий такую же акустическую податливость, как и корпус.

Å: Коэффициент соответствия

NO: Эталонная эффективность (H греч. Eta).

CAS: Акустическая податливость подвески водителя.

КАБИНА: Хорошо, это МОЖЕТ быть так, как некоторые из вас передвигаются после получения билетов «Вождение под влиянием», но на самом деле это означает Акустическое соответствие воздуха в помещении.

Xmax: максимальное отклонение диффузора динамика в ОДНОМ направлении при сохранении линейного поведения. (измеряется в дюймах или миллиметрах)

Vd: это объем воздуха, вытесняемый диффузором динамика во время смещения Xmax.

BL: произведение плотности потока в зазоре драйвера на длину проводника звуковой катушки в зазоре. (измеряется в Тесла-метрах) Не путать с BS, который обычно извергается многими людьми в RAC и IRC (вы знаете, кто вы).

Sd: Активная излучающая область диффузора динамика, включая объемный звук. (измеряется в квадратных дюймах или метрах) Sd также известен как EPA нет, не Агентство по охране окружающей среды, это «Эффективная площадь поршня»

Re: ФАКТИЧЕСКОЕ сопротивление постоянному току звуковой катушки динамика, измеренное с помощью стандартного вольт / омметр.Не путать с номинальным сопротивлением. Динамик на 4 Ом обычно измеряет только 3,2 Ом, а на 8 Ом — около 6,4 Ом. Вы можете использовать вольт / омметр, чтобы измерить импеданс катушки на динамике, в импедансе которого вы не уверены. (измеряется в Ом)

Le: электрическая индуктивность звуковой катушки динамика. (измеряется в мГн, также известный как миллигенри)

Импеданс: полное сопротивление потоку переменного тока в электрической цепи. Мера величины электрической нагрузки при использовании переменного тока, например, в аудиосистеме.Это совокупный эффект сопротивления, емкости и индуктивности. (измеряется в Ом).

RMS: это постоянная мощность, с которой звуковая катушка динамика может работать без сбоев. (измеряется в ваттах) RMS означает квадрат среднего корня, но на самом деле это не имеет значения ….

S-фактор: Описание полосы пропускания включает частотную характеристику в полосе пропускания. Это общий показатель пропускной способности.

SPL: Любимый всеми. Это акустическое измерение звуковой энергии.(измеряется в дБ или децибелах) Высокие уровни дБ (выше 120 дБ) могут вызвать необратимое повреждение слуха.

SPLo: Эталонная эффективность динамика, измеренная при входной мощности 1 Вт на расстоянии 1 метра от центра конуса.

дБ: основная единица измерения в электронной и акустической работе. Его можно назвать мерой громкости.

Коэффициент демпфирования: способность усилителя управлять нагрузкой без выступа. Это касается того, насколько плотный бас. Чем выше число, тем лучше, но все, что превышает 50, считается неслышимым.Коэффициент демпфирования рассчитывается путем деления нагрузки (импеданса динамика) на выход усилителя. По мере уменьшения импеданса громкоговорителей коэффициент демпфирования усилителей также будет уменьшаться. (не путать с DampENING, иначе говоря, намочить ваши усилители, так как это очень, очень ПЛОХО, чтобы сделать ваши усилители)

Vb: Внутренний объем воздуха в корпусе. (измеряется в кубических футах или литрах для иностранцев)

Объем: общее внутреннее воздушное пространство вольера, рассчитанное путем умножения длины на ширину на высоту.(также измеряется в кубических футах или литрах) (для вычисления кубических футов вы должны произвести умножение, как описано выше, а затем разделить на 1728

HD: Диаметр отверстия, фактический размер выреза в перегородке, чтобы ваш динамик подходил правильно.

MD: Нет, не ваш доктор. Это монтажная глубина вашего динамика.

Серия

: последовательное соединение двух или более динамиков или звуковых катушек, соединенных проводом с плюсом от одного динамика / катушки к минусу на втором динамике / катушке. , таким образом оставляя положительный сигнал от одного динамика / катушки и отрицательный от другого.

Параллельный: Параллельное соединение достигается за счет того, что все плюсы от каждого динамика / катушки соединяются вместе, а затем то же самое для всех негативов.

Формулу для расчета окончательного последовательного или параллельного импеданса можно найти в другой технической статье на нашем сайте. Пожалуйста, посмотрите, так как это объяснит это дальше и, возможно, может спасти вас от дорогостоящей ошибки. Go There

DC: «Постоянный ток» описывает цепь, в которой ток течет только в одном направлении.Этот ток всегда будет течь от отрицательного к положительному.

AC: «Переменный ток» описывает цепь, в которой потенциал напряжения колеблется, так что ток может течь в обоих направлениях через цепь. Ваши усилители вырабатывают переменный ток, чтобы управлять динамиками.

THD: это полное гармоническое искажение, которое показывает, насколько определенное устройство (усилители и т. Д.) Может исказить сигнал. Обычно это показано в технических характеристиках как 0,005% THD. Вам нужно будет выбрать продукт с низкими значениями THD, так как они будут предлагать самый чистый сигнал.Говорят, что THD менее 0,1% не слышен, но даже если ваши уши могут его не слышать, это не означает, что его нет и, возможно, это повредит ваши динамики. Искажения — ВЕДУЩАЯ причина повреждения динамиков!

EBP: «Продукт эффективности пропускной способности» используется для помощи в разработке правильного корпуса для конкретного драйвера, который вы будете использовать. EBP = Fs / Qes. Номера ниже 50 лучше всего подходят для герметичных корпусов, в то время как номера от 50 до 90 достаточно гибки в отношении вариантов корпуса, а номера от 90 и выше лучше всего подходят для корпусов с вентиляцией.

http://www.mmxpress.com/technical/terms.htm

Общие сведения о громкоговорителях | Высокопреосвященный спикер

Возможность выбрать наиболее подходящий громкоговоритель для конкретного корпуса напрямую связана с вашим пониманием данных о характеристиках, которые производители предоставляют вместе со своей продукцией. До 1970 г. не существовало простых и доступных методов, принятых в качестве стандартных в отрасли для получения этих данных. Признанные методы были дорогими и часто нереальными для тысяч людей, нуждающихся в информации о характеристиках громкоговорителей.

Параметры Тиле-Смолла

В начале семидесятых в AES (Общество звукоинженеров) было представлено несколько технических документов, результатом которых стала разработка того, что мы сегодня знаем как «Параметры Тиля-Смолла». Авторы этих статей — А. Н. Тиле и Ричард Х. Смолл. Тиле был старшим инженером по проектированию и развитию Австралийской радиовещательной комиссии и в то время отвечал за Федеральную инженерную лабораторию, а также за анализ конструкции оборудования и систем для звукового и видеовещания.Смолл в то время учился в аспирантуре Содружества на факультете электротехники Сиднейского университета.

Тиле и Смолл приложили немало усилий, чтобы показать, как следующие параметры определяют взаимосвязь между динамиком и конкретным корпусом. Тем не менее, они могут быть неоценимы при выборе, потому что они говорят вам гораздо больше о реальных характеристиках преобразователя, чем базовые критерии размера, максимальной мощности или средней чувствительности.

Fs

Этот параметр представляет собой резонансную частоту динамика в открытом воздухе. Проще говоря, это точка, в которой вес движущихся частей динамика уравновешивается с силой подвески динамика во время движения. Если вы когда-нибудь видели, как кусок струны начинает бесконтрольно гудеть на ветру, вы видели эффект достижения резонансной частоты. Важно знать эту информацию, чтобы предотвратить «звон» вашего корпуса. В громкоговорителе масса движущихся частей и жесткость подвески (подвесной канал и крестовина) являются ключевыми элементами, влияющими на резонансную частоту.Как правило, более низкий Fs указывает на низкочастотный динамик, который лучше подходит для воспроизведения низких частот, чем низкочастотный динамик с более высоким Fs. Однако это не всегда так, потому что другие параметры также влияют на конечную производительность.

Re

Это сопротивление драйвера постоянному току, измеренное омметром, и его часто называют «DCR». Это измерение почти всегда будет меньше номинального импеданса драйвера. Потребители иногда беспокоятся, что Re меньше заявленного импеданса, и опасаются, что усилители будут перегружены.Из-за того, что индуктивность динамика увеличивается с увеличением частоты, маловероятно, что усилитель будет часто воспринимать сопротивление постоянному току как свою нагрузку.

Le

Это индуктивность звуковой катушки, измеряемая в миллигенри (мГн). Промышленным стандартом является измерение индуктивности при частоте 1000 Гц. Чем выше частота, тем выше сопротивление Re. Это потому, что звуковая катушка действует как индуктор. Следовательно, импеданс динамика не является фиксированным сопротивлением, но может быть представлен в виде кривой, которая изменяется при изменении входной частоты.Максимальный импеданс (Zmax) достигается при Fs.

Параметры Q

Qms, Qes и Qts — это измерения, связанные с управлением подвеской преобразователя, когда он достигает резонансной частоты (Fs). Подвеска должна предотвращать любое боковое движение, которое может привести к соприкосновению звуковой катушки и штанги (это приведет к повреждению громкоговорителя). Подвеска также должна действовать как амортизатор. Qms — это измерение контроля, поступающего от системы механической подвески динамика (объемный звук и крестовина).Рассматривайте эти компоненты как пружины. Qes — это измерение управления, поступающего от системы электрической подвески динамика (звуковой катушки и магнита). Противодействующие силы механической и электрической подвески поглощают удары. Qts называется «Total Q» драйвера и выводится из уравнения, в котором Qes умножается на Qms, а результат делится на сумму того же самого.

Как правило, Qts 0,4 или ниже указывает на датчик, хорошо подходящий для вентилируемого корпуса.Qts между 0,4 и 0,7 указывает на пригодность для герметичного корпуса. Qts 0,7 или выше указывает на пригодность для применений с перегородкой на открытом воздухе или с бесконечной перегородкой. Однако бывают исключения! Eminence Kilomax 18 имеет Qts 0,56. Это предполагает герметичный корпус, но на самом деле он очень хорошо работает в корпусе с переносом. Пожалуйста, учитывайте все параметры при выборе громкоговорителей. Если у вас есть какие-либо сомнения, обратитесь за технической помощью к своему представителю Eminence.

Vas / Cms

Vas — это эквивалентный объем воздуха, который имеет податливость, равную податливости движущейся системы водителя.Vas можно рассчитать следующим образом:
V _как = ρc ² C _как w здесь Cas — акустическая податливость подвески водителя. Vas — один из самых сложных параметров для измерения, потому что давление воздуха меняется в зависимости от влажности и температуры — очень важна строго контролируемая среда в лаборатории. Cms измеряется в метрах на Ньютон. Cms — это сила, прилагаемая механической подвеской динамика. Это просто мера его жесткости.Учитывая жесткость (Cms) в сочетании с параметрами Q, производители автомобилей принимают субъективные решения, настраивая автомобили между комфортом для переноски президента и точностью для гонок. Подумайте о пиках и спадах звуковых сигналов, как о дорожном покрытии, а затем подумайте, что идеальная подвеска динамиков подобна автомобильной подвеске, которая может преодолевать самые каменистые ландшафты с точностью и чувствительностью гоночного автомобиля со скоростью истребителя. Это довольно сложная задача, потому что сосредоточение внимания на одной дисциплине имеет пагубное влияние на другие.

Vd

Этот параметр представляет собой пиковый объем смещения диафрагмы — другими словами, объем воздуха, который будет перемещать конус. Он рассчитывается путем умножения Xmax (выступ звуковой катушки драйвера) на Sd (площадь поверхности диффузора). Vd отмечен в cc. Для суббасового преобразователя желательно наивысшее значение Vd.

BL

Выражается в метрах Тесла и является мерой мощности двигателя динамика. Подумайте об этом как о том, насколько хорошо у штангиста датчик.К конусу прикладывается измеряемая масса, заставляя его возвращаться, в то время как ток, необходимый двигателю, чтобы вернуть массу обратно, измеряется. Формула: масса в граммах, деленная на силу тока в амперах. Высокое значение BL указывает на очень сильный датчик, который уверенно перемещает конус!

мм

Этот параметр представляет собой комбинацию веса конуса в сборе плюс «радиационная массовая нагрузка драйвера». Вес узла конуса прост: это просто сумма веса компонентов узла конуса.Радиационная массовая нагрузка драйвера является запутанной частью. Проще говоря, это вес воздуха (количество, рассчитываемое в Vd), который конус должен будет толкать.

EBP

Это измерение вычисляется путем деления Fs на Qes. Показатель EBP используется во многих формулах проектирования корпуса, чтобы определить, какой динамик больше подходит для закрытого или вентилируемого дизайна. Значение EBP, близкое к 100, обычно указывает на динамик, который лучше всего подходит для вентилируемого корпуса. Напротив, значение EBP, близкое к 50, обычно указывает на то, что динамик лучше всего подходит для конструкции с закрытым корпусом.Это просто отправная точка. Многие хорошо спроектированные системы нарушают это эмпирическое правило! Также следует учитывать Qts.

Xmax / Xlim

Сокращение от Maximum Linear Excursion. Выходной сигнал динамика становится нелинейным, когда звуковая катушка начинает покидать магнитный зазор. Хотя подвески могут создавать нелинейность на выходе, точка, в которой количество витков в зазоре (см. BL) начинает уменьшаться, — это момент, когда начинает увеличиваться искажение. Исторически компания Eminence была очень консервативна в отношении этого измерения и указывала только на выступ звуковой катушки (Xmax: высота звуковой катушки минус толщина верхней пластины, деленная на 2).Значения Xmax на этом веб-сайте выражены как большее из результата формулы выше или точки отклонения НЧ-динамика, где THD достигает 10%. Этот метод приводит к более реальному выражению допустимого предела отклонения для преобразователя. Xlim выражается Eminence как наименьшее из четырех возможных значений условий отказа: падение паука на верхнюю пластину; Дно звуковой катушки на задней панели; Звуковая катушка выходит из зазора над сердечником; или физическое ограничение конуса. Датчик, превышающий Xlim, наверняка выйдет из строя при одном из этих условий.Фильтры верхних частот, ограничители и программы моделирования корпуса являются ценными инструментами для защиты ваших вуферов от механических повреждений.

Sd

Это фактическая площадь поверхности конуса, обычно выражаемая в квадратных сантиметрах.

Полезный диапазон частот

Это частотный диапазон, в котором, по мнению Eminence, датчик окажется полезным. Производители используют разные методы для определения «полезного диапазона частот». Большинство методов признаны приемлемыми в отрасли, но могут давать разные результаты.Технически многие громкоговорители используются для воспроизведения частот в диапазонах, в которых они теоретически мало пригодны. По мере увеличения частоты внеосевое покрытие датчика уменьшается относительно его диаметра. В определенный момент зона покрытия становится «широкой» или узкой, как луч фонарика. Если вы когда-либо стояли перед гитарным усилителем или кабинетом динамиков, затем слегка двигались в одну или другую сторону и замечали другой звук, значит, вы испытали это явление и теперь знаете, почему это происходит.Ясно, что большинство двухсторонних корпусов игнорируют теорию и по-прежнему работают достаточно хорошо. То же самое верно для многих гитарных усилителей, но полезно знать, в какой момент можно ожидать компромисса в покрытии.

Силовая установка

Эта спецификация очень важна при выборе датчика. Очевидно, вам нужно выбрать громкоговоритель, способный обрабатывать входную мощность, которую вы собираетесь предоставить. Точно так же вы можете разрушить громкоговоритель, потребляя слишком мало энергии.Идеальная ситуация — выбрать громкоговоритель, способный выдерживать большую мощность, чем вы можете предоставить, что обеспечит некоторый запас и страхование от теплового сбоя. Использовать автомобиль в качестве аналогии; Вы бы не купили машину, которая могла бы развивать скорость только 55 миль в час, если бы вы всегда намеревались двигаться с такой скоростью. Вообще говоря, фактор номер один в номинальной мощности преобразователя — это его способность выделять тепловую энергию. На это влияет несколько вариантов дизайна, но в первую очередь размер звуковой катушки, размер магнита, вентиляция и адгезивы, используемые в конструкции звуковой катушки.Катушка и магнит большего размера обеспечивают большую площадь для рассеивания тепла, в то время как вентиляция позволяет уйти тепловой энергии, а более холодный воздух попадет в конструкцию двигателя. Не менее важна способность звуковой катушки обрабатывать тепловую энергию. Eminence славится использованием запатентованных клеев и компонентов, которые максимально повышают способность звуковой катушки выдерживать экстремальные температуры. При определении мощности необходимо также учитывать механические факторы. Преобразователь мог бы выдержать 1000 Вт с тепловой точки зрения, но выйдет из строя задолго до того, как этот уровень будет достигнут из-за механических проблем, таких как удары катушки о заднюю пластину, выход катушки из зазора, изгиб конуса из-за слишком большой нагрузки. движение наружу, или паук опускается на верхнюю пластину.Наиболее частой причиной такой неисправности было бы требование, чтобы динамик производил больше низких частот, чем он мог бы получить механически при номинальной мощности. Обязательно учитывайте предлагаемый используемый частотный диапазон и параметр Xlim в сочетании с номинальной мощностью, чтобы избежать таких сбоев. Номинальная мощность Eminence получена с использованием источника шума EIA 426A и стандарта испытаний. Все испытания проводятся в течение восьми часов на открытом воздухе, без температурного контроля. Eminence тестирует образцы из каждого из трех различных производственных циклов, и каждый образец должен пройти тест, превышающий номинальную мощность на 50-100 Вт.Музыкальная программа Eminence вдвое превышает наш стандартный рейтинг в Ваттах.

Чувствительность

Эти данные представляют собой одну из наиболее полезных спецификаций, опубликованных для любого преобразователя. Это представление об эффективности и объеме, которые вы можете ожидать от устройства по отношению к входной мощности. Производители громкоговорителей следуют другим правилам при получении этой информации — в отрасли нет точного стандарта. В результате покупатели громкоговорителей часто не могут сравнить «яблоки с яблоками», глядя на чувствительность продуктов разных производителей.Чувствительность Eminence выражается как средний выходной сигнал на полезной частоте при приложении 1 Вт / 1 МОм к номинальному сопротивлению. то есть: 2,83 В / 8 Ом, 4 В / 16 Ом.

Как правильно выбрать коробку сабвуфера

Коробки для сабвуферных динамиков бывают трех конфигураций. Они вентилируемые, герметичные и полосовые. Каждый вариант корпуса сабвуфера имеет свои уникальные свойства.

Сабвуферный динамик разработан для работы в корпусе определенного типа.Помещение динамика в коробку правильного типа позволяет динамику работать с максимальной производительностью. Выбор коробки важен. Дешевый сабвуфер, установленный в правильном корпусе, будет звучать лучше, чем дорогой сабвуфер в неправильной коробке.

Выбор неправильного типа динамика для вашей аудиосистемы ухудшит звук. Вы можете даже получить механическое повреждение динамика и аудиокомпонентов в вашей системе.

При выборе корпуса для сабвуфера следует соблюдать некоторые общие правила.Вы можете использовать приведенные ниже параметры Тиле-Смолла, чтобы выбрать лучший вариант.

Герметичные низкочастотные динамики должны иметь следующие характеристики:

Qts равно или больше: 0,40
Fs равно или меньше: 35 Гц
Xmax равно или больше: 4 мм

НЧ-динамики с вентилируемым или переносным отверстием должны обладать следующими характеристиками:

Qts равно или меньше 0,40
Fs равно или меньше 45 Гц
Vas должно быть относительно низким (менее 4 кубических футов, если размер корпуса не является решающим фактором).

Также необходимо рассчитать КПД для шкафа. Чтобы получить это, вы разделите значение Fs на значение Qes. Если результат приближается к сотне, вентилируемый корпус — правильный выбор. Ближе к пятидесяти означает, что этот драйвер будет лучше всего работать в герметичной центровке. Наилучшие результаты (самая широкая полоса пропускания) для полосовых сабвуферов достигаются, когда значение Fs, деленное на параметр Qts, равно девяноста или выше.

Определение параметров Тиля-Смолла


Fs: Резонанс в свободном воздухе водителя, Гц.Это точка, в которой сопротивление драйвера является максимальным. «Этот параметр представляет собой резонансную частоту динамика в свободном воздухе. Это точка, в которой вес движущихся частей динамика уравновешивается с силой подвески динамика во время движения. Как правило, более низкий Fs указывает на низкочастотный динамик, который лучше подходит для воспроизведения низких частот, чем низкочастотный динамик с более высоким F. Однако это не всегда так, потому что другие параметры также влияют на конечные характеристики.
Qes: Добротность драйвера при резонансе (Fs) из-за электрических потерь; безразмерный. «Измерение контроля, поступающего от системы электрической подвески динамика (звуковая катушка и магнит). Противодействующие силы со стороны механической и электрической подвески действуют для поглощения ударов».
Qts: Резонансная добротность драйвера (Fs) из-за всех потерь; безразмерный. «Общий Q» драйвера получается из уравнения, в котором Qes умножается на Qms, а результат делится на сумму того же самого.«
Xmax: Максимальный пиковый линейный ход водителя, в метрах. «Сокращение от Maximum Linear Excursion. Выходной сигнал динамика становится нелинейным, когда звуковая катушка начинает покидать магнитный зазор. Хотя подвесы могут создавать нелинейность на выходе, точка, в которой начинается количество витков в зазоре (см. BL) Уменьшение — это когда искажение начинает увеличиваться. Исторически компания Eminence была очень консервативной при этих измерениях и указывала только на выступ звуковой катушки (Xmax: высота звуковой катушки минус толщина верхней пластины, деленная на 2).Xmech выражается Eminence как наименьшее из четырех измерений состояния потенциального отказа, умноженное на 2: падение паука на верхнюю пластину; Дно звуковой катушки на задней панели; Звуковая катушка выходит из зазора над сердечником; Физическое ограничение конуса. Возьмите наименьшее из этих измерений, затем умножьте его на два. Это дает расстояние, которое описывает максимальное механическое перемещение конуса ».
Vas: «Эквивалентный объем податливости», это объем воздуха, податливость которого такая же, как податливость звука водителя Cms (q.v.), в кубических метрах. «Vas представляет собой объем воздуха, который при сжатии до одного кубического метра оказывает ту же силу, что и податливость (Cms) подвески в конкретном динамике. Vas — один из самых сложных параметров для измерения, поскольку давление воздуха изменяется в зависимости от влажности и температуры. — необходима точно контролируемая лабораторная среда. Cms измеряется в метрах на Ньютон. Cms — это сила, прилагаемая механической подвеской динамика. Это просто измерение ее жесткости.Учитывая жесткость (Cms) в сочетании с параметрами Q, производители автомобилей принимают субъективные решения, настраивая автомобили между комфортом для переноски президента и точностью для гонок. Подумайте о пиках и спадах звуковых сигналов, как о дорожном покрытии, а затем подумайте, что идеальная подвеска динамиков подобна автомобильной подвеске, которая может преодолевать самые каменистые ландшафты с точностью и чувствительностью гоночного автомобиля со скоростью истребителя. Это довольно сложная задача, потому что сосредоточение внимания на одной дисциплине имеет пагубное влияние на другие.

Вот некоторые связанные предметы

Страница DIY сабвуфера — Определения

КОМПОНЕНТЫ ДРАЙВЕРА

На схеме ниже показаны различные компоненты типичного драйвера:

DUAL-VOICE-COIL (DVC) DRIVER: драйвер громкоговорителя в две отдельные звуковые катушки намотаны на один и тот же каркас. Каждую катушку можно подключить к отдельный канал на стереоусилителе, или они могут быть подключены последовательно или параллельно и питание от одного усилителя.Драйвер DVC может использоваться вместо двух отдельных драйверов, когда пространство в большом почете.

ФИЛЬТР: электронная сеть, позволяющая частоты пропускать, блокируя другие. Активные фильтры содержат питание компоненты, такие как операционные усилители (операционные усилители), и обычно вставляются перед основной усилитель. Пассивные фильтры не содержат компонентов под напряжением и обычно вставляется между усилителем и громкоговорителем.

В конструкции громкоговорителей обычно используются следующие фильтры:

Low Pass: пропускает низкие частоты, ослабляет высокие частоты
High Pass: пропускает более высокие частоты, ослабляет более низкие частоты
Band Pass: ослабляются частоты вне определенного диапазона

ISOBARIC: (изобарик, составная загрузка) — a метод использования двух драйверов, работающих в тандеме, чтобы добиться меньшего размера коробки для данный дизайн.Теоретически ВАЗ полного система будет вдвое меньше, чем у одного драйвера, что приведет к размеру сетевого блока, который также уменьшено вдвое. Чувствительность изобарической системы будет такой же, как и у изобарической системы. один водитель, но вы должны прыгнуть для этого дополнительного водителя! «Раскладушка» установка, при которой два драйвера устанавливаются лицом к лицу, а один драйвер подключается фаза, по-видимому, самая популярная изобарическая система, используемая сегодня, так как ее легче всего строить.

SAF: Фактор принятия супруга.По сути, грубое измерение того, что вам может сойти с рук в доме перед вашей второй половинкой (который обычно контролирует и финансы) поднимает шум.

САБВУФЕР: динамик, предназначенный для самые низкие звуковые частоты при адекватной громкости. Большинство сабвуферов, или «сабвуферов» как их обычно называют, они предназначены для работы от 80 Гц и ниже, так как ухо может обычно определяют источник любых более высоких частот. Басовые блоки малой тройки системы обычно называют сабвуферами, но они часто имеют ограниченную мощность ниже 50 Гц или около того.

ПАРАМЕТРЫ T / S (THIELE / SMALL): термины, используемые для описать характеристики данного драйвера. Наиболее часто встречающиеся параметры T / S являются:

Fs	=	резонансная частота драйвера. На открытом воздухе импеданс драйвера достигает максимума на этой частоте.
Pe	=	Тепловая мощность драйвера, в Вт.При продолжительном движении выше номинального значения Pe привод может преждевременно сгореть. выйти и потерпеть неудачу.
Qes	=	Электрическая добротность драйвера при Фс. Qes — это мера тенденции драйвера резонировать на F, основанная на его электрические характеристики, например сила магнита, характеристики магнитопровода, так далее.). В общих резонансных характеристиках драйвера обычно преобладает Qes.
Qms	=	Механический Q драйвера на Fs.Qms — это мера тенденции драйвера резонировать на F, основанная на его механических характеристиках. характеристики, например окружающая податливость, податливость паука, вес конус и др.
Qts	=	Суммарная добротность драйвера при Fs. Qts — это мера тенденции драйвера резонировать на F, основанная на его общей характеристики. Qts можно рассчитать по формуле: Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes))
Re	=	Сопротивление голоса водителя постоянному току катушка.Re меньше номинального импеданса драйвера (обычно 4 или 8 Ом).
Sd	=	Эффективная площадь поверхности Водитель. Примерно равна площади конуса плюс 1/3 окружности.
Xmag	=	Ограничение экскурсии из-за магнитного ограничения водительского мотора. Xmag определяется как смещение, при котором Продукт BL упал до 70% своей стоимости в исходном положении конуса.
Xmech	=	Максимальная физическая экскурсия возможности водителя. Превышение Xmech обычно приводит к повреждению водителя.
Xsus	=	Лимит экскурсии из-за водительского приостановка. Xsus определяется как точка, в которой соответствие подвески уменьшилось до 25% от значения в исходном положении конуса.
Xmax	=	Линейный (односторонний) ход конус.Xmax используется для определения максимального линейного звукового давления драйвера, и можно определить по-разному. Самый полезный способ определить Xmax указывает на конкретный уровень искажения, т. Е. «Xmax = 13 мм (10% THD)», что означает, что при 13 мм THD возрастет до 10%. Это определение более полезно, чем старое определение Xmax, который зависел исключительно от длины звуковой катушки по сравнению с длине зазора, и не принимал во внимание влияние геометрия мотора или характеристики подвески водителя.
Vas	=	Соответствие требованиям по воздуху. Объем воздуха, имеющий такую же податливость («упругость»), как у водителя. приостановка. Поскольку меньшее количество воздуха более «упругое», чем больше воздуха, большой Vas представляет собой «рыхлую» подвеску
Vd	=	Пиковый рабочий объем. Vd = Sd * Xmax

Оценка сабвуфера

Наиболее важные факторы, которые следует учитывать при проектировании сабвуфер — объемно-вытесняющая способность динамика, приемлемый корпус размер и требования к усилителю мощности.Ниже приведены некоторые начальные оценки.

1 — Объемное смещение
Для воспроизведения низких частот требуется смещение больших объемов воздух, чтобы получить заметный уровень шума. Выбранный водитель для этого проекта — Peerless XLS 830500, 12-дюймовый блок с площадью конуса Sd = 466 см, ² и смещение пика 12,5 мм, для объема 583 см ³. При размещении в герметичный корпус, так что динамик действует как всенаправленный монопольный источник, теоретически при 20 Гц уровень звукового давления в свободном пространстве составляет 90 дБ. Уровень звукового давления на расстоянии 1 м: 102 дБ при 40 Гц и 114 дБ при 80 Гц.Это можно вычислить используя электронную таблицу spl_max1.xls.
Уровень звукового давления увеличится, если низкочастотный динамик находится в пределах комнаты. Предполагается, что 7 дополнительных источников изображения из-за жесткого и отражающего пола сзади стены и боковой стенки давление увеличится в восемь раз, или на 18 дБ, если все 4 источники расположены ближе, чем на 1/8 длины волны друг к другу, как если бы они были рядом с комнатой угол. Таким образом, уровень звукового давления 90 дБ при 20 Гц в свободном пространстве больше похож на 108 дБ в комнате. Может быть дальнейшее увеличение из-за увеличения комнаты, если 20 Гц ниже самой низкой частоты комнатного режима.Если 20 Гц в разреженном заполненный диапазон режимов, то при определенных частоты. Параметрическая коррекция может решить эту проблему.
Трудно быть точным, потому что фактическое поведение комнаты почти невозможно предсказать, но я бы пришел к выводу, что использование одного драйвера с этим Большое смещение объема должно обеспечивать достойный низкочастотный выход. Если не, тогда добавление второго низкочастотного динамика даст увеличение на 6 дБ, что значительный.Это также позволит возбудить комнату с двух разных места, которые могут обеспечить более плавный отклик, даже когда оба низкочастотных динамика управляется моно сигналом.

2 — Размер коробки и мощность усилителя
При установке драйвера в герметичном корпусе закрытый воздух действует как пружина и снижает податливость двигателя водителя. Это вызывает частота механического резонанса. При спецификации Cms = 0,46 мм / Н, соответствующее соблюдению объема воздуха VAS = 139.2 л и бесплатный воздух резонанс fs = 18,1 Гц при установке в коробку с предполагаемым внутренним объем Vb = 50 л или 1,8 фута ³, дает эффективное соответствие:
VAS ‘= VAS Vb / (VAS + Vb) = 36,8 л
Cms ‘= (VAS’ / VAS) Cms = 0,12 мм / Н.
Резонансная частота увеличена до:
. Fb = fs sqrt (VAS / VAS ‘) = 35,2 Гц
Резонансная частота попадает прямо в предполагаемый рабочий диапазон. для сабвуфера. Это не представляет проблемы, если усилитель мощности может управлять широкий диапазон импедансов нагрузки.Это исключает ламповые усилители, но твердотельные усилители могут справиться с этой ситуацией.

Более серьезным является увеличение жесткости, которое доминирует поведение драйвера ниже резонансной частоты, против которого конус должен двигаться. Для отклонения на 12,5 мм требуется сила F = Xmax / Cms ‘= 104,2 Ньютон или 23,4 фунта. Двигатель имеет силовой коэффициент Bl = 17,6 Н / Д. Таким образом, требуется Ip = F / (Bl) = 5,9 Ампер тока для развития такой силы. Текущие потоки через сопротивление звуковой катушки Re = 3.5 Ом. Если синусоидальный, это вызывает мощность рассеиваемая мощность P = 3,5 x 5,9 ²/2 = 60,9 Вт.
Усилители обычно рассчитаны на нагрузку 8 Ом, поэтому пиковый ток 5,9 А потребуется усилитель мощностью 139,2 Вт, что по-прежнему разумно.

Над резонансом преобладает движущаяся масса Mms = 166,3 г движение водителя в соответствии с силой = масса x ускорение. На 80 Гц пик конусное ускорение a = w ² Xmax = 3158 м / с ² и F = 525 Н.Таким образом, пиковый ток становится Ip = 525 / 17,6 = 29,8 А. Потребуется усилитель мощностью 3562 Вт. на 8 Ом, чтобы прогнать 830500 на полную экскурсию! Ясно, что это невозможно получить 114 дБ SPL при 80 Гц, даже 104 дБ все равно потребует 356 Вт. требования к THOR не такие строгие, потому что его рабочий диапазон ниже 40 Гц.

Приведенные выше оценки предполагают объем коробки 50 литров. Увеличение этого показателя снижает мощность усилителя, но это становится вопросом вписаться в пространство комнаты для прослушивания, насколько вы можете увеличить размер коробки, особенно когда желательно две единицы.
Альтернативные подходы к дизайну сабвуфера я не считал приемлемыми для достижение моей цели по точному воспроизведению суббасов. Это включает вентилируемые, пассивные радиаторные и акустические полосовые вуферы. Все они полагаются на резонансное накопление энергии. для повышения эффективности и уменьшения размера.

Электронная таблица closed-box1.xls позволяет легко оценить влияние размера коробки и параметров драйвера на мощность усилителя и достижимый уровень звукового давления. Он будет использоваться для уточнения оценок и чтобы сопоставить их с измеренными характеристиками и выравниванием частотной характеристики.

Программа для проектирования герметичного корпуса сабвуфера

Пример программного обеспечения для корпуса динамика Программа

Бесплатные загрузки (Windows):

Box Calculator (Windows):

Это пример того, как использовать AJ Sealed Designer для создания герметичного / закрытого корпуса. 3

Vas = 91.5 литров (выполнено преобразование для получения Vas в литрах)

Pмакс = 140 Вт

Диаметр = 9 дюймов

Диаметр = 21,9 см

Xmax = 4,0 мм

Обратите внимание, что диаметр вводится как 9 дюймов, а не 10 дюймов. Диаметр — это измеренный диаметр фактического конуса динамика. Не включайте диаметр рамы динамика для этого значения.

Параметры динамика должны быть в упаковке / документации с динамиком.Если они недоступны, обратитесь к производителю, чтобы получить недостающие параметры динамика. Кроме того, у большинства производителей есть текущие данные о драйверах на своих веб-сайтах.

Иногда динамик проектируется или спроектирован для конкретного корпуса. С другой стороны, большинство вуферов можно использовать в корпусах различного типа.

Как правило, используйте следующее уравнение, чтобы определить, подходит ли ваш динамик.

Коэффициент пригодности = fs / Qes

Коэффициент меньше 50, драйвер лучше всего подходит для герметичного корпуса
Коэффициент от 50 до 100 драйвер может использоваться как для герметичных, так и для вентилируемых корпусов
Коэффициент выше 100, драйвер лучше всего подходит для вентилируемого корпуса.

Используйте эти коэффициенты в качестве оценки. Например, если вы хотите построить герметичный корпус, а коэффициент использования динамика равен 55, динамик должен работать в герметичном корпусе. Значение пригодности динамика находится в районе коэффициента герметичности.

Используемый динамик имеет коэффициент пригодности 55, что соответствует критериям герметичности корпуса.

Это было определено следующим расчетом:

Заводская пригодность = fs / Qes = 27 / 0,49 = 55

Параметры динамика вводятся в групповое поле Sealed Box Designer Speaker Parameters:

Qtc — это параметр, определяемый пользователем.Qtc относится к количеству демпфирования, которое корпус обеспечивает задняя поверхность диффузора динамика. По мере увеличения размера коробки демпфирование уменьшается, потому что остается больше воздушного пространства. Более высокие значения Qtc увеличивают эффект демпфирования и уменьшают громкость. Для Qtc не существует «идеального» значения. Значения от 0,4 до 1,2 должны дать хорошие результаты. Значение 0,7 даст ровный ответ.

Обратите внимание, как объем коробки (Vas) увеличивается или уменьшается при изменении значения Qtc.

Qtc 0.9 было выбрано, потому что корпус уходит в багажник автомобиля, и пространство является проблемой. Чем выше Qtc, тем меньше поле.

После нажатия кнопки «Рассчитать» были рассчитаны следующие параметры.

Vb 32,35 литра дает относительно небольшую коробку с F3 42,8 Гц. Значение F3 обеспечит хорошее расширение басов, потому что герметичный корпус имеет спад -12 дБ / октаву. Вентилируемый корпус имеет спад -24 дБ / октаву.График зависимости частотной характеристики от частоты выглядит следующим образом:

Обратите внимание, как развивается горбинка или провал и как изменяется значение F3 при увеличении или уменьшении Qtc.

Затем функция Box Designer используется для расчета внутренних размеров коробки.

Размеры коробки с использованием вычислений по Золотому правилу следующие:

Сделав некоторые преобразования, размеры коробки определены в английских единицах:

Длина (L) = 31,9 см = 12.6 дюймов (приблизительно 12 1/2 дюймов)
Ширина (Ш) = 51,5 см = 20,3 дюйма (приблизительно 20 1/4 дюйма)
Глубина (D) = 19,7 см = 7,76 дюйма (приблизительно 7 3/4 дюйма)

После проверки размеров динамика было определено, что ограничения не нужны, чтобы динамик поместился в коробке. Функция ограничения используется, когда вы ограничены размером динамика или хотите установить размер на заданное значение.

Помните, Box Designer определяет внутренние размеры корпуса.Толщина стройматериала придется учитывать при возведении ограждения.

В качестве материала корпуса использовалась древесно-стружечная плита высокой плотности толщиной 1 дюйм. Размеры досок, используемых для строительства, следующие:

2 доски 22 1/4 дюйма на 14 1/2 дюйма
2 доски 20 1/4 дюйма на 7 3/4 дюйма
2 доски 14 1/2 дюйма на 7 3/4 дюйма

Обратите внимание, как размеры платы используются для обозначения внутренних размеров.

Для получения дополнительной информации о калькуляторе запечатанных ящиков щелкните здесь.

При строительстве корпуса обратите внимание на следующее:

Должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать энергию, производимую водителем.
Должен быть герметичным

Для строительства предлагаются следующие материалы и детали:

ДСП высокой плотности 1 дюйм. (ДСП 3/4 дюйма можно использовать для небольших драйверов)
Винты 1 1/2 дюйма. Не используйте гвозди.Гвозди из дерева будут вибрировать
Высококачественный столярный клей (столярный клей Элмера)
Силиконовый герметик

ДСП толщиной 1 дюйм и более должно обеспечивать достаточную прочность для большинства применений. Для коробок большего размера следует установить внутреннюю скобу для предотвращения чрезмерной вибрации.

Нанести столярный клей на все крепежные соединения. Клей придает дополнительную прочность стыкам.

Нанесите силиконовый герметик на все внутренние швы. Это обеспечит герметичность любых утечек в корпусе.

Параметры Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas) ⋆ Doctor BASS

Тиль и Смолл

Параметры (Fs, Qts, Vas)

Fs — резонансная частота динамика

Qts — полная добротность

Vas — эквивалентный объем

Видео

Качественное звучание в автомобиле? С сабвуфером это очень просто!

Основные параметры сабвуфера.

Резонансная частота – Fs.

Полная добротность – Qts.

Эквивалентный объем – Vas.

Похожие статьи:

Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Параметры Тиля-Смолла и акустическое оформление динамика.

Динамик для сабвуфра — Как выбрать лучший?

Что такое сабвуферный динамик и почему он лучше фабричных сабвуферов

Определяемся что выбрать? Громкость или качество

Параметры Тиля – Смолла

Три главных параметра

FS — резонансная частота

QTS — полная добротность

VAS — эквивалентный объём

Оформление для динамика

Под какой короб подойдет динамик?

Советы для выбора SQ динамика

Советы для выбора SPL динамика

Заключение

Как выбрать свой корпус сабвуфера???

Сабвуфер с фазоинвертором – расчет, настройка и типичные ошибки

РадиоКот :: Сабвуфер для дома, для семьи. Часть 2

Расчеты блока громкоговорителей

Xmax, Qts, Qes, Qms? Что все это значит? | Автомобильная аудиосистема / стерео Forum

Общие сведения о громкоговорителях | Высокопреосвященный спикер

Параметры Тиле-Смолла

Fs

Re

Le

Параметры Q

Vas / Cms

Vd

BL

мм

EBP

Xmax / Xlim

Sd

Полезный диапазон частот

Силовая установка

Чувствительность

Как правильно выбрать коробку сабвуфера

Герметичные низкочастотные динамики должны иметь следующие характеристики:

НЧ-динамики с вентилируемым или переносным отверстием должны обладать следующими характеристиками:

Определение параметров Тиля-Смолла

Вот некоторые связанные предметы

Страница DIY сабвуфера — Определения

Оценка сабвуфера

Пример программного обеспечения для корпуса динамика Программа

Похожие записи

Coocox: CooCox. Текущее состояние дел. / CoIDE / Pluslab

Приборы для измерения давления жидкости: Манометр — из чего состоит? Виды и типы

Регулируемая индуктивность: Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике

Добавить комментарий Отменить ответ