Раскрыв трубы для фазоинвертора: как правильно изготовить и настроить — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как рассчитать размеры фазоинвертора для акустической системы. Какие бывают виды фазоинверторов. Как сделать раскрыв трубы своими руками. Какие ошибки нужно избегать при изготовлении фазоинвертора.

Содержание

Что такое фазоинвертор и для чего он нужен

Фазоинвертор — это специальное отверстие в корпусе акустической системы, предназначенное для улучшения воспроизведения низких частот. Он позволяет:

Расширить нижнюю границу воспроизводимых частот
Повысить звуковое давление на низких частотах
Увеличить КПД акустической системы
Снизить искажения на низких частотах

Принцип работы фазоинвертора основан на использовании колебаний воздуха внутри корпуса колонки. Звуковая волна от тыльной стороны динамика проходит через трубу фазоинвертора, меняет фазу на 180 градусов и складывается с фронтальным излучением динамика.

Основные виды фазоинверторов

Существует несколько основных конструкций фазоинверторов:

1. Трубчатый фазоинвертор

Представляет собой трубу круглого сечения, установленную в отверстие корпуса. Это самый распространенный и простой в изготовлении вариант.

2. Щелевой фазоинвертор

Выполняется в виде узкой щели по всей ширине передней панели колонки. Позволяет получить большую площадь сечения при меньшей длине.

3. Лабиринтный фазоинвертор

Имеет форму извилистого канала внутри корпуса. Обеспечивает хорошее демпфирование, но сложен в расчете и изготовлении.

4. Фазоинвертор с раскрывом

Труба с расширяющимся раструбом на выходе. Позволяет снизить турбулентность воздушного потока и уменьшить шумы.

Как рассчитать размеры фазоинвертора

Для правильной работы фазоинвертора критически важно точно рассчитать его размеры. Основные параметры, которые нужно определить:

Диаметр трубы
Длина трубы
Частота настройки

Существует несколько способов расчета:

1. Расчет по формулам

Можно использовать формулы для расчета параметров фазоинвертора. Основная формула:

F = (C/2π) * √(S/LV)

где:

F — частота настройки фазоинвертора
C — скорость звука (≈343 м/с)
S — площадь сечения трубы
L — длина трубы
V — объем корпуса

2. Онлайн-калькуляторы

В интернете есть много онлайн-калькуляторов для расчета фазоинвертора. Достаточно ввести параметры динамика и желаемую частоту настройки.

3. Специальные программы

Профессиональные программы для проектирования акустических систем, такие как WinISD, позволяют не только рассчитать размеры, но и смоделировать АЧХ системы.

Как сделать раскрыв трубы фазоинвертора своими руками

Раскрыв (фланец) на конце трубы фазоинвертора позволяет снизить турбулентность воздушного потока и уменьшить шумы. Сделать его можно самостоятельно:

Отрежьте кусок трубы нужного диаметра и длины
Нагрейте один конец трубы строительным феном
Наденьте нагретый конец на конусообразную болванку

Дайте трубе остыть и снимите с болванки
При необходимости обработайте края наждачной бумагой

Оптимальные размеры раскрыва:

Диаметр раскрыва = диаметр трубы * 1.5-2
Длина раскрыва = диаметр трубы * 0.3-0.5

Ошибки при изготовлении фазоинвертора

При самостоятельном изготовлении фазоинвертора следует избегать распространенных ошибок:

Неправильный расчет размеров трубы
Слишком малый диаметр трубы
Недостаточная длина трубы
Острые края отверстия
Негерметичное соединение трубы с корпусом
Расположение трубы слишком близко к динамику

Эти ошибки могут привести к ухудшению звучания, появлению призвуков и снижению эффективности фазоинвертора.

Настройка и оптимизация фазоинвертора

После изготовления фазоинвертора необходимо провести его настройку:

Измерьте АЧХ системы с помощью измерительного микрофона

Проверьте частоту настройки фазоинвертора
При необходимости скорректируйте длину трубы
Проверьте наличие турбулентных шумов на большой громкости
Устраните возможные резонансы корпуса

Правильно рассчитанный и настроенный фазоинвертор позволит раскрыть весь потенциал вашей акустической системы и получить глубокий, четкий бас.

Альтернативы фазоинвертору

Фазоинвертор — не единственный способ улучшить воспроизведение низких частот. Существуют и другие конструкции:

Закрытый ящик

Простая конструкция без отверстий. Обеспечивает точный, но не очень глубокий бас.

Пассивный излучатель

Дополнительный динамик без магнитной системы. Работает за счет колебаний воздуха в корпусе.

Трансмиссионная линия

Длинный изогнутый канал внутри корпуса. Позволяет получить очень глубокий бас.

Рупорная система

Использует акустический рупор для повышения эффективности. Применяется в основном в профессиональной технике.

Выбор оптимальной конструкции зависит от конкретных задач и особенностей акустической системы.

Раскрыв трубы для фазоинвертора своими руками

«Фазоинвертор» (он же «раскрыв, фланец») — элемент порта, используемый для улучшения его аэродинамических свойств.

Что даёт труба с раскрывом?
Фланцы позволяют обходиться меньшей площадью и длиной порта, таким образом экономя полезное пространство. Устраняют образование призвуков при работе порта, таких как гул и свист.

Как работает фазоинвертор?
При высоких скоростях воздушного потока на концах порта образуются турбулентные завихрения, которые препятствуют нормальному функционированию порта.
Раскрывы служат для того, чтобы уменьшить влияние таких завихрений или исключить их образование вовсе.
Чем меньше площадь порта, тем выше скорость потока в нем, тем больше фланцы влияют на эффективность работы порта.

Что важно?
Как правильная форма фланцев положительно влияет на эффективность порта, так же неправильная форма окажет негативное влияние и только все ухудшит. Вот почему в изготовлении фланцев так важен профиль раскрыва.
Так же, отсутствие препятствий или преград, изменяющих форму потока.

Как правильно посчитать профиль?
Размеры фланцев зависимы от диаметра порта.
D раскрыва = Dтрубы х 1.73(3)
H раскрыва = Dтрубы х 0.5
Форма раскрыва — эллиптическая.

Я применяю этот метод расчета для портов любого диаметра, например для 110, 160, 200 mm.

У тебя все получится — если же конечно ты не рукожоп.
Третий и самый трудозатратный способ, но подходящий для штучного изготовления — набрать нужную толщину фанерой и вывести форму шпатлевкой.
Для изготовления болванки подходит три самых доступных вариантов: мдф, фанера, дерево.
Изготовление происходит таким образом:
Склейка дерева и выточка по расчету.
Нарезка кругов мдф или фанеры в количестве 10 штук, толщиной материала не меньше 15 mm, затем склейка и выточка по правильному чертежу.

Поле для экспериментов?
Эксперименты с разными вариантами профиля имеют место быть только в частных случаях, когда требуется что-то другое, кроме правильной работы порта. Например, изменение настройки или особенная форма воздушного потока… Для обычных условий и для обычных нужд представлен оптимальный вариант.

Начал потихоньку собирать комплектующие.
Трубу привез отец, дело было за феном. Давно хотел себе приобрести строительный фен, штука нужная и многофункциональная. Присмотрел в в LEROY MERLIN Фен интерскол фэ-2000 с кейсом и набором насадок за 1600 хороший вариант, глянул не все инструменты там 2040 р. Съездил купил)
Побаловался, и приступил изготовлению балванки.
Спиленные бревна лежали метром 80 от дома (остались от учений МЧС, мы спросили про них сказали не нужны мы их стаскали поближе на патриоте отца ) нашли подходящее по диаметру размотали все удлинители что были и отпилили электропилой.

Далее начали потихоньку формовать болванку, с начало топором, потом делали запилы сабельной пилой под начало и конец скругления и потом опять все срубали топором.

Всем привет.
После покупки сабвуфера и усилителя, поездив понял что короб гaвнo (купил уже с коробом), посоветовался со знакомым SPL’щиком решили что надо делать фазоинвертор на 160 мм с рскрывами. Трубу думаю ладно подгонит отец, работает в ЖКХ, а вот раскрывы или покупать по 250 р. шт. или самому делать — второй вариант намного интереснее))
Начал потихоньку собирать комплектующие.
Трубу привез отец, дело было за феном. Давно хотел себе приобрести строительный фен, штука нужная и многофункциональная. Присмотрел в в LEROY MERLIN Фен интерскол фэ-2000 с кейсом и набором насадок за 1600 хороший вариант, глянул не все инструменты там 2040 р. Съездил купил)
Побаловался, и приступил изготовлению балванки.
Спиленные бревна лежали метром 80 от дома (остались от учений МЧС, мы спросили про них сказали не нужны мы их стаскали поближе на патриоте отца ) нашли подходящее по диаметру размотали все удлинители что были и отпилили электропилой.

Труба для сабвуфера

Лада Приора Хэтчбек Робин Гуд › Бортжурнал › Раскрыв трубы для сабвуфера своими руками + ПРАВИЛЬНЫЙ чертеж болванки

Всем привет! Давно планировал попробовать сделать раскрыв трубы самостоятельно и вот решился и выделил для этого время.

Полный размер

Ниже опишу как я сделал приспособление для раскрыва.
Для этого мне понадобилось:
1. Шпилька М12
2. Гайка удлиненная М12
3. Два подшипника с внутренним диаметром 12 мм
4. Упорный подшипник с внутренним диаметром 12 мм
5. Две гайки М12
6. Три широкие шайбы с внутренним диаметром 12 мм (возможно шпильку стоило взять потолще и соответственно все остальное под шпильку, но этого в мне для 160 трубы полностью хватило)
7. Правильная болванка

Стойки сделал из обрезков фанеры высотой чуть больше 30 см.

Примерно на половину глубины фанеры сделал паз для подшипников и отверстие под шпильку.

Полный размер

Вставил подшипник в паз

Полный размер

Затем закрыл сверху фанеркой

Полный размер

Дальше продеваем в стойки шпильку, болванку, трубу и зажимаем кругом из фанеры и удлиненной гайкой с упорным подшипником. Болванку нужно с двух сторон затянуть гайками с шайбами.

Полный размер

Дальше греем и натягиваем трубу на болванку. Я грел в первый раз около минуты на максимальной мощности. Трубу при этом нужно постоянно крутить не останавливаясь, чтобы она равномерно прогрелась по кругу. Ну и прогрев немного затягиваем гайку. Моя труба натягивалась очень легко без ощутимых усилий. Раскрыть получилось где-то в пять подходов. Внутреннюю часть трубы можно немножко скруглить, чтобы она меньше цеплялась за болванку.

Многие советуют смазывать чем-то болванку, но я ничем не смазывал. Все и так очень легко натянулось.

Ну и результат.

Полный размер

Вот так выглядит подшипник

Полный размер

К сожалению не обошлось без косяка. В одном месте получилась складка.
Чтобы не получилось так, как у меня, греть нужно ближе к краю трубы, иначе будут складки.

Полный размер

Итак, правильная болванка должна иметь раскрыв в форме экспоненты как на фото ниже

Полный размер

Ну и как обещал чертеж

Полный размер

На изготовление данного устройства и раскрыв трубы ушло около двух часов. Болванку заказывал выточить токарю.

Результатом проделанной работы в целом доволен, не смотря на косяк. Думаю для первого раза пойдет. Можно воткнуть эту половину внутрь короба. Уверен это ни на что не повлияет. По крайней мере на слух.

Пишите ваши комментарии, вопросы. С удовольствием отвечу))

www.drive2.ru

Автомобильный сабвуфер! Эксперимент с трубами. — Сообщество «Автозвук» на DRIVE2

Привет всем! Избавившись от старого саба который реально не играл а только (пердел) если можно так сказать)) приобрел в магазине голову Alpinе 1542D. Хотелось чего то реально валящего . Проштудировав кучу сайтов по изготовлению коробов для Alpinе 1542D, пересмотрев кучу вариантов исполнения ФИ труба или щелевой порт остановился пока на трубах. (Как эксперимент). Наружние размеры длинна 800 ширина 500 высота 420 фанера 18мл. Внутренние 760 460 360 с учетом 2го внутреннего листа с отверстиями для жесткости. Общий внутренний обьем 125 литров. Трубы диаметр 100мл полная длинна каждой 570мл. Расстояние от конца труб до нижней стенки 5 см. По сути это не конечная его сборка, я экспериментирую хочу узнать ваше мнение, может сделать его в исполнении порта? или же подпилить укоротить трубы? тк расстояние сейчас от концов труб до нижней стенки 5 см. Наверняка задатитесь вопросом зачем уши на верхней полке? Для того чтобы легли акустические полочки справа и слева). Видео, багажник волной.

Видео фрот 2 комплекта Pioneer TS-E170Ci

www.drive2.ru

Раскрыв, раструб для фазоинвертора — DRIVE2

В лес по дрова)

срубаем все лишнее

Линия для пропила

сначал пропиливали ручной пилой потом стало лень пилили сабельной)

Болванка уже стала на что то похожа, но теперь встал главный вопрос как ее вогнать в цилиндр и размер, искать обращаться на токарный слесарный станок хлопотно, решили забабахать свой!

За основу был взят строительный крепкий поддон. на него закрепили саморезаи две чурочки, к черкам прикрутили два бруска с пропилами под ось, насадили болванку на ось, ось в пазы солидольчику туда и закрутил в пропилы саморезы чтоб не вылетела ось при обработке, на ось закрепил дрель, сзади сделал планку для опоры резца, и поехали!

Ровняли УШМ, круг с нажачной бумагой, слишком долго

Затем насадили дрель на ось и точили стамеской

после обработки стамеской

Обточили добились цилиндрической не бьющей поверхности, затем начали вытачивать нужный контур болванки, далее довели крупной наждачной бумагой на бруске.

Точим меряем доводим

Первая часть изготовления готова. теперь нужно сделать станок для изготовления самого раскрыва.
Просто раздвинул чурки подальше друг от друга, супер прямой кочергой выставил соосность.

Далее изготовил ось из всякого хлама, также заднюю подпорную шайбу из двух кружком фанеры один как внутренний диаметр трубы второй чуть больше наружного диаметра скрутил их саморезами и проделал центральное отверстия, собрали все это дело, обратную сторону оси связал с болванкой чтобы не прокручивалась от затяжки.

Задняя подпорная шайба

Потом занялись изготовлением держателя для фена, площадка пару держателей с пазами саморезы мебельный уголки и готово, и еще одна чурочка для нужной высоты.

Ну и прступил к самому волнительному моменту нагреву и формовке раскрыва, Тут главное не торопиться, регулятор температуры на максимум, второе деление на переключателе, плоская насадка и нагреваем.
Греть нужно только край трубы (раскрыва) иначе образуется складка на трубе, исправить можно пока горячая прокатать руками металлической трубой около 25 мм в диаметре. ну в общем то и все греем подтягиваем гайку.

начало

пошло тотихоньку)

На пол пути

готова!

Когда закончили, я был рад как ребенок, всюду носился с этим куском трубы)

Перевел дух и сделали еще один, в ближайшее время буду запиливать короб, и замерятся если результат будет около 145 дицебел поеду на соревнования в ЕКБ (Екатеренбург), надо все поробовать пока молодой)

сам станок

Заказы принимаются) пишите в личку)

www.drive2.ru

Сообщества › Автозвук › Блог › Первый опыт в строении короба под саб. И пару вопросов по не точной постройке написанной в расчете.

Всем привет.
прошу строго не ругать, а просто объяснить если что-то не то сделал.

Очень хороший человек Greek-VAZ рассчитал мне короб под мой динамик.
Вот что он мне дал из чего я все и начал строить:
Размеры деталей для параллелепипеда:

Передняя и задняя: 44 х 37 см.
Верхняя и нижняя: 44 х 40 см.
Боковые: 33 х 40 см.

Внутренние размеры фазоинвертора:
Диаметр: 11 см.
Глубина: 30 см.
Объём: 2,851 л.
Площадь отверстия: 95,03 см2
Частота настройки: 38,94 Гц

Внешние размеры фазоинвертора:
Диаметр: 11,2 см.
Глубина: 30 см.
Толщина стенки : 0.1 см.
Объём: 2,759 л.
Глубина внутри короба: 28 см.
[ Глубина — толщина материала короба ]
Объём, занимаемый ФИ в коробе: 2,562 л.
[ внешний объём ФИ — объём внутри стенки короба ]

Итоги расчитанных данных доступным языком
Короб с общим внутренним объёмом 52,8 л.(1,864 ft3)
и чистым: 47,741 л. (1,686 ft3) [ общий объём — внешний объём ФИ — объём корзины ]
с внешним размером 44 х 37 х 44 см.(верх: 37 см., низ: 51 см.)
из материала толщиной 2 см.
и фазоинвертор с объёмом 2,562 л. в коробе, диаметром 11 см. и полной глубиной 30 см.
с частотой настройки 38,94 Гц относительно чистого объёма и площадью отверстия 95,03 см2

вот наглядность для меня что должно было выйти

Ну вот собственно что у меня получилось:

Заготовки короба, Распилили сразу в строительном магазине

Герметиком промазывал стыки досок.

Расчет изначально был под трубу от канализации но мне еще посоветовали картонную. Но после того как сделал отверстие понял что с размером прогадал все же вернул пластик.

Процесс =))

Примерка. после чуть-чуть доработай напильником Динамик встал как в заводское отверстие без люфта.

Собственно само отверстие

Тут у нас уже ФИ поставлен

Во круг трубы намотал иззоленты чуть-чуть что бы вошло плотно. Но понял что от басса она расшатается и выпадет. принял решение вогнать 4 шурупа. Теперь рукой и силой не получается двигать. Стоит намервто.

Ну и вот собственно готово.

Ну и вот собственно готово. 2

Ну и вот собственно готово. 3

Каждую катушку решил вывести отдельно на короб, дабы играться с подключением было проще. 4ом 2ом или 1ом. Но в 1ом думаю будет не очень интересно. хотя усилок позволяет.

Естественно все прям как по бумаге у меня не получилось.
1 — Доски не нашел толщиной 2 см. либо 1.8 либо 2.2 Взял 2.2.
2 — по расчету ФИ должен войти во внутрь на 28 см, а у меня получилось только 25.5см.
Теперь думаю будит ли это кардинально влиять ? Не с играет большой роли ?
Допустим дерево подойдет, а вот ФИ не знаю. может нужно его поменять на длинее ?
3 — Поспрашивав про то какие мне на саб нужно провода мне сказали что что-бы было хорошо нужно 5 квадратов, я такого у себя не нарыл и поставил на каждую катушку по 2.5 квадрата. Длина их выходит не более 40 см. Думаю на этом расстоянии этого провода хватит. Если нет то скажите буду менять.

И сразу отвечу на вопросы что за динамик и что его будет качать.
Саб Carpower Monacor Predator-12
Усь Carpower Monacor Power-1/1000D

Выслушаю любую вашу критику по ошибкам если они есть.
Всем Бобра! 😉

www.drive2.ru

Короб для сабвуфера 12″ на 160 трубе. Alphard Audio Extreme — Honda Civic, 1.5 л., 2001 года на DRIVE2

Полный размер

Ну что ж…Багажник прошумил, собрал… Силовые провода и межблоки лежали еще от старого сабвуфера. Моноблок Kicx QS 1.1000 и динамик Alphard Audio Extreme AE GR 12F уже пылью покрылись в квартире, надо эту пыль сдуть«ветром»)))xDDD
ДА и без басухи как то не очень комфортно мне ездить))) Остался не менее важный сегмент для системы это короб…Резонансная частота динамика рекомендуемая заводом изготовителем это 37hz…но многие согласятся что настройка близка к «боевой» и звук в такой настройке короб будет слушать как минимум не особо приятно… Решено было искать короб настройкой на пару герц ниже… Поехал к ребятам которые специализируються в сборке коробов… короба есть но настройка низковата в районе 28-31 герц да и посадочная глубина динамика моего 200 мм и во многие короба он просто не лез (упирался в трубу) либо делать короб на заказ и ждать (чего мне очень не хотелось) уже и так долго тепел…обзвонил многих людей в том числе и тех ребят которые мне собирали ЧВ в девятку…Кто то занят, кто то в отпуске, в армии, в отьезде…В общем обстоятельства не в мою пользу. Но я не сдавался и на простораз Авито нашел обьявление где парнишка продавал готовый саб в коробе, договорились встретиться…уговорил его он продал мне короб с него)))
Итог это короб на 160 трубе с 2 раскрывами настройка 34hz около 65-70 литров!

Немного видео для понимания как флексит машину один 12″ динамик)))

Полный размер

Цена вопроса: 2 500 ₽

www.drive2.ru

расчёт нужной частоты, как сделать и настроить порт в домашних условиях

Любители хорошего акустического звучания знают, что его качество в первую очередь зависит от передачи низкочастотной составляющей звука. Использование фазоинвертора способно существенно увеличить уровень звукового давления при одной и той же подводимой мощности. Но всё это возможно лишь при правильном расчёте размеров фазоинверторного (ФИ) отверстия, выравнивающего гармонические колебания и обеспечивающего качественный звук.

Виды акустических систем

Звук — это колебание, имеющее механическую природу возникновения, распространяющееся под давлением вызванным источником излучения. Акустическая система, представляющая собой звуковую колонку, преобразует электрические сигналы в механические, воспринимаемые слухом человека. Частота этих колебаний лежит в границах от 20 гц до 20 КГц. Существуют различные виды акустических систем:

Акустический лабиринт. Имеет вид лабиринта, выполненного в виде туннеля, находящегося в середине колонки. Его предназначение — усиливать низкие частоты за счёт множества изгибов. Внутренние стенки лабиринта покрываются демпфирующим покрытием, за счёт чего лабиринт не привносит в звук паразитные призвуки.
Открытого типа. Представляет собой систему, в которой стенка, противоположная направлению излучения динамиков, не устанавливается. В таком типе исполнения невозможно получить хорошие низкие частоты из-за отсутствия компрессии, а средние и высокие звуки кажутся более открытыми и воздушными.
Закрытого типа. Выполняется из полностью герметичного корпуса, создающего внутри замкнутый объём воздуха. Этот объём образует внутреннее давление, мешающее нормальному ходу диффузоров динамика. Такого рода колонки имеют большие габариты с накладкой на внутренние стенки — демпфера. Достоинством этой системы является чистота звука, в гамму которого не примешиваются нежеланные посторонние звуки.
Изобарического типа. Отличается сложностью изготовления и дороговизной, но из-за конструктивных особенностей позволяет увеличивать мощность и глубину низкочастотной составляющей. В середине колонки располагаются два динамика, разделённые звуконепроницаемой перегородкой и направленные в одну сторону. Эти динамики подключаются параллельно друг другу и работают в фазе.
Пассивная. Основное её предназначение — повысить эффективность воспроизведения низкочастотной составляющей звука за счёт использования пассивного излучателя. Этот излучатель располагается в глубине отверстия, выполненного в корпусе колонки и не обладает магнитной системой. При подаче сигнала диффузор излучателя движется не с помощью преобразования электрического сигнала, а под воздействием потока воздуха, вызванного установленным низкочастотным динамиком. Такая конструкция позволяет достичь глубокого баса, но может привнести гул в звук.
С дипольным излучателем. Дипольного вида акустика воспроизводит звук в двух направлениях. Другое название такого типа — биполярный. По своему типу относится к открытому виду. Для получения приемлемых низких частот потребуется использование динамиков с большими размерами диффузоров.
Контрапертурная. Редко используемая конструкция. Динамики в ней направляются в верхнюю или нижнюю сторону, и к ним подводится одинаковый сигнал. При столкновении звука, излучаемого динамиками, он изменяет своё направление, распространяясь радиально. К недостаткам такой системы относят возникновение реверберации, из-за чего «размывается» стереопанорама. Достоинства заключаются в появлении эффекта «растворения» звуковых колебаний в помещении.
Фазоинверторная. Эта система изготавливается в виде классической колонки закрытого типа, но со специальным отверстием. В него устанавливается труба, уходящая вглубь ящика. Такой подход позволяет получить низкочастотный звук значительно ниже по частоте, чем возможности динамиков. Такая система очень востребована, так как позволяет в относительно небольших размерах корпуса воспроизвести глубокие басы, выдавая частоты, недостижимые простым применением динамиков.

Использование фазоинверторного типа даёт возможность не только расширить нижний частотный диапазон, но и повысить коэффициент полезного действия. При этом частотный диапазон не изменится. Отверстие фазоинвертора выполняется разного вида и размеров. Размещаться оно может на любой поверхности колонки. При разработке акустической системы наиболее важно выполнить правильно расчёт размера фазоинверторного короба, от чего зависит не только диапазон воспроизводимой частоты, но и качество всего звука в целом.

Принцип работы устройства

Любая колонка фазоинверторного типа имеет в своём составе отверстие — фазоинвертор. Часто он называется акустическим туннелем или портом. Принцип работы его заключается в изменении фазы звукового колебания, вызванного задней стороной диффузора на сто восемьдесят градусов. При возникновении резонанса в ящике амплитуда колебания диффузора достигает минимального значения.

Связано это с тем, что при движении вперёд динамик создаёт разрежение в середине закрытой колонки, тем самым вытесняя воздух в фазоинверторный канал и увеличивая разряжение. Поэтому на частоте резонанса механические волны излучаются через отверстие, а не диффузором динамика.

От размера и вида фазоинверторного порта зависят объём воздуха и частота резонанса, на которую настроен канал. Объём воздуха в канале начинает резонировать и усиливать воспроизведение частоты при наступлении момента, когда диффузор излучает частоту, на которую рассчитан фазоинвертор.

По своей форме классический туннель выполняется кольцевой формы. Но для увеличения полезной внутренней площади ему часто придают щелевой вид. Отказ от цилиндрической формы тоннеля позволяет сократить его длину и снизить шумы, возникающие при выбросе воздуха.

При ошибках в расчёте щелевого фазоинвертора настроить его гораздо сложнее, чем классический вид, так как он изготавливается совместно с колонкой. Сам расчёт выполняется сложнее, чем для систем закрытого типа: при этом, кроме объёма ящика, учитывается настраиваемая частота резонанса. Оптимальные размеры подбираются с учётом амплитудно-частотной характеристики колонки, а именно её равномерности.

Расчёт низкочастотного туннеля

Существует несколько способов для проведения вычислений размеров ФИ. Наиболее популярным является расчёт фазоинвертора онлайн или с использованием специализированных программ. Такие способы обычно требуют знаний множества параметров используемых динамиков. Существуют варианты и проще, но с большим расхождением конечного результата с реальным значением. Хотя в любом случае после расчёта и изготовления приходится проводить настройку.

Простая формула для вычисления

Метод вычисления заключается в использовании несложных формул и происходит методом подбора данных, когда за основу используется желаемая длина ФИ канала.

F = (C/2 π) * K, где:

F — желаемая частота настройки;
C — скорость звука;
π — математическая постоянная, равная 3,14;
K — коэффициент, зависящий от размеров фазоинвертора.

При этом коэффициент K равен квадратному корню отношения S/LV, где:

S — площадь отверстия;
L — длина канала;
V — объем колонки.

В качестве единиц измерения везде используются метры, а для частоты — герцы. При определении значений объёма считается, что лучше выбрать узкий фазоинвертор, но такой подход неверен, ведь при этом в нём возрастает скорость движения воздуха, а это вносит искажения в звучание. Проектирование широкого и длинного ФИ также лишено смысла, ведь длина фазоинвертора не должна превышать длину волны в момент наступления резонанса. Выполнение этого правила помогает избавиться от стоячих волн.

Использование специализированных программ

Существует много программ, позволяющих автоматизировать расчёты при построении акустических систем, например, Bassport. Эта программа специально разработана для автоматизации проведения расчёта порта фазоинвертора. При разработке программы учитывалось, что когда скорость потока воздуха в трубе становится более шести метров в секунду, то становятся заметными шумы.

Интерфейс программы интуитивно понятен, тем более она имеет локализацию на русском языке. Для получения нужных результатов понадобится ввести:

скорость звука;
объем колонки;
частоту фазоинвертора и динамика;
диаметр диффузора;
ход диффузора.

После ввода всех данных останется нажать кнопку «Пересчитать» и получить результат, соответствующий максимальной добротности, зависящей, прежде всего, от соотношения объёма ящика к диаметру порта. Программа Bassport позволяет выполнить расчёт для различных форм, но чаще всего, при скоростях потока до шести метров в секунду, применяется несложная форма для трубчатого или щелевого вида.

Необходимо отметить следующие нюансы при использовании программы. Измерение диаметра диффузора происходит между расстояниями противоположными средним точкам подвесов. Цвет отображения цифры скорости потока, обозначает возможные возникновения шума: чёрный — шума нет, красный — шум заметно слышимый.

Использование онлайн-программ построено по такому же принципу: вводятся параметры системы и выдаётся результат. Сайты с такими программами легко находятся по запросу «фазоинвертор онлайн-калькулятор» в любой поисковой системе. Хотя для достоверности результатов следует перепроверить полученные данные на нескольких сайтах.

После выполнения расчётов останется изготовить и настроить фазоинвертор. В домашних условиях выполнить такие операции несложно, при этом какие-то особые материалы не понадобятся.

Самостоятельное изготовление порта

Фазоинвертор так же, как и динамик, участвует в воспроизведении звука. Для избегания эффекта интерференции канал размещается поближе к излучателю низкой частоты на расстоянии, не превышающем его длину волны. В качестве ФИ используются жёсткие конструкции, например, в самодельных изделиях применяются канализационные пластиковые трубы.

Но при попытках рассчитать фазоинвертор для сабвуфера потребители сталкиваются с тем, что диаметр таких труб не совпадает с вычисленными значениями, поэтому труба изготавливается из подручного плотного материала — ватмана. Для того чтобы сделать канал самостоятельно, потребуются:

газетная бумага;
ватман;
клей.

Согласно выполненному расчёту, подбирается основание с диаметром немного меньше рассчитанного. Затем, используя оправку, на него наматывается несколько слоёв газетной бумаги, обработанной клеем. Намотка осуществляется плотно, с избеганием попадания между слоями воздуха.

Вырезанная из ватмана полоска, ширина которой совпадает с длиной трубки, в несколько витков наматывается на поверхность газетной бумаги. При этом перед каждым витком наносится эпоксидный клей. Его получают путём смешивания смолы и отвердителя согласно инструкции. После того как выполнены все витки, изделие обтягивается по кругу нитью для придания жёсткости и ставится на просушку.

Через сутки основание извлекается. В случае возникновения трудностей его можно поломать изнутри и достать частями. Изготовленный канал такого вида имеет хорошую прочность и легко подвергается дополнительной обработке. Далее полученная трубка устанавливается в отверстие колонки, но не до конца и начинается прослушивание звука. В заводских условиях используется специальный прибор. Такое устройство работает на основе мультивибратора, который настраивается на резонансную частоту динамической головки. После подключения динамика запускается генератор и длина трубы регулируется по максимуму колебанию в ней воздуха.

Аналогично можно провести настройку и самостоятельно. Для этого на вход подаётся сигнал низкой частоты. Трубка выдвигается вперёд или погружается внутрь ящика, а после оценивается объём выходящего воздуха. Установив положение максимального его выхода, излишки трубы удаляют снаружи, а сам порт герметизируют. При желании для придания конструкции оконченного вида выполняется раскрыв трубы, но можно обойтись и без этого.

Раскрыв трубы для фазоинвертора своими руками

Я применяю этот метод расчета для портов любого диаметра, например для 110, 160, 200 mm.

Как изготовить?
Большинство пользователей покупает готовые изделия у меня, что правильно и делает экономя время и нервы.
Это, самый простой способ получить желаемое и качественное.
Второй вариант по трудозатратам — рассчитать и сделать матрицу. Закупить нормальный материал, найти токаря а после чего используя промышленный фен, придать форму трубе с помощью болванки, шпильки и некоторых других элементов.
У тебя все получится — если же конечно ты не рукожоп.
Третий и самый трудозатратный способ, но подходящий для штучного изготовления — набрать нужную толщину фанерой и вывести форму шпатлевкой.
Для изготовления болванки подходит три самых доступных вариантов: мдф, фанера, дерево.
Изготовление происходит таким образом:
Склейка дерева и выточка по расчету.
Нарезка кругов мдф или фанеры в количестве 10 штук, толщиной материала не меньше 15 mm, затем склейка и выточка по правильному чертежу.

Фазоинвертор не на бумаге | ldsound.ru

Задачи с трубами

Такие задачи возникают у детей, у взрослых и у олигархов. Первым задают, у вторых горят, третьи — контролируют. Все эти решаются известными методами, мы пойдём дальше.

Закономерным финалом саги о фазоинверторе будут практические аспекты его воплощения в жизнь. Ключевым элементом здесь становится именно труба, она же — тоннель, она же в результате рабской транслитерации с английского — порт. Именно она, труба, позволит реализовать на практике два главных параметра, определяющие акустический облик задуманного фазоинвертора: объём корпуса и частота его настройки. Эти две величины, одна в литрах, вторая — в герцах, становятся результатом либо самостоятельного расчёта, либо следования ранее сделанным калькуляциям. Их источником могут быть изготовители динамика, наши тесты или же советы специалистов, основанные на их практике. Во всех трёх случаях бывает, что даются готовые размеры тоннеля, обеспечивающие настройку известного объёма на нужную частоту, но, во-первых, не каждый раз, а во-вторых, слепое копирование не всегда возможно и всегда непохвально. Так что более общей и гораздо более продуктивной будет такая постановка задачи: известны объём и частота, а вопрос об их физической, в материале, реализации станем решать самодеятельно. Часть истории будет организована по принципу вопросов и ответов: номенклатура вопросов известна, в редакционной почте они повторяются с регулярностью, дающей повод для статистических выкладок, которые так любит наш тестовый департамент. Не стану отнимать у них любимую игрушку, у нас — свои. Итак, что вначале, рассчитываем тоннель или покупаем трубу, которой этим тоннелем предстоит стать? По идее надо вначале купить — трубы бывают не любого диаметра, а из некоторого ряда значений, если брать готовые, а не накручивать самому из бумаги на клею, как пионер из кружка юного космонавта. Но начать придётся всё же с хотя бы грубой прикидки, и дело здесь в том, что…

К вопросу о толщине: проталкивая тот же объём воздуха через более тесный тоннель, его придётся разгонять до более высокой скорости. А «скорость — это смерть»

Толщина имеет значение

Если тоннель действительно труба (есть ведь и варианты), какой она должна быть в диаметре? Самый общий и самый грубый ответ: чем больше, тем лучше. Совет действительно радикален и может вызвать протестную реакцию: а если я возьму и сделаю тоннель диаметром вдвое больше динамика? Не возьмете и не сделаете, как бы ни старались, об этом больше ста лет назад позаботился некто Герман Гельмгольц, резонатором имени которого фазоинвертор и является, а позже — создатели автомобилей, сделавшие их по габаритам меньше существовавших в то время паровозов. Итак, по порядку, почему больше и почему что-то этот процесс остановит.

Окончательная и фактическая формула, заменяющая компьютерную программу. Она правильная, проверили неоднократно. Смысл выделенного красным «хвостика» будет объяснен в тексте.

Во время работы вблизи частоты настройки, где, собственно, и выполняет свои функции тоннель фазоинвертора, добавляя от себя к звуковым волнам, порождаемым колебаниями диффузора, внутри тоннеля движется воздух. Движется колебательно, туда-сюда. Объём движущегося воздуха — точно такой же, какой во время каждого колебания приводится в движение диффузором, он равен произведению площади диффузора на его ход. Для тоннеля этот объём — произведение площади сечения на ход воздуха внутри тоннеля. Площадь сечения реально всегда меньше площади диффузора (если кто ещё не отказался от угрозы сделать такой же, а то и больше, скоро никуда не денутся и откажутся), и, чтобы переместить такой же объём, воздуху надо двигаться быстрее, скорость в тоннеле с уменьшением диаметра возрастает пропорционально уменьшению площади его сечения. Чем это плохо? Всем сразу. Прежде всего тем, что модель резонатора Гельмгольца, на которой всё основано, предполагает, что потери энергии на трение воздуха о стенки тоннеля отсутствует. Это, разумеется, идеальный случай, но чем дальше мы от него отойдём, тем меньше работа фазоинвертора будет походить на то, чего мы от него ожидаем. А потери на трение в тоннеле тем выше, чем больше скорость воздуха внутри. Теоретически формула, да и несложная программа, на ней основанная, этих потерь не учитывает и безропотно выдаст вам расчётную длину тоннеля при диаметре хоть в палец, но работать такой фазоинвертор не будет, всё умрёт в завихрениях воздуха, пытающегося стремительно летать по тесному тоннелю взад-вперёд. Текст когда-то виденного мной агитационного плаката ГАИ «Скорость это смерть» к движению воздуха в тоннеле подходит безусловно, если смерть отнести к эффективности фазоинвертора.

Впрочем, намного раньше, чем фазик погибнет как средство звуковоспроизведения, он станет источником звуков, для которых не предназначен, вихри, возникающие при излишне высокой скорости движения воздуха, создадут струйные шумы, нарушающие гармонию басовых звуков самым бессовестным и неэстетичным образом.

Что следует принять за минимальное значение площади сечения тоннеля? В разных источниках вы найдёте разные рекомендации, далеко не все из них авторами были когда-либо опробованы хотя бы путём вычислительного эксперимента, о других уж не говорим. Как правило, в такие рекомендации закладываются две величины: диаметр диффузора и максимальная величина его хода, то самое Xmax. Это разумно и логично, но в полной мере относится лишь к работе сабвуфера на предельном режиме, когда о качестве звучания говорить уже немного поздно. Основываясь на многочисленных практических наблюдениях, можно взять на вооружение куда более простое правило, оно небезупречно и не совсем универсально, но работает: для 8-дюймовой головки тоннель должен быть не меньше 5 см в диаметре, для 10-дюймовой — 7 см, для 12-ти и больше — 10 см. Можно ли больше? Даже нужно, но вот именно сейчас нас кое-что остановит. А именно — длина тоннеля. Дело в том, что…

Длина имеет значение

Гельмгольц написал бы свою формулу точно так же,

просто в тот момент не было фотографа.

Как и было сказано, её скомандует великий Герман фон Гельмгольц. Вот он, у доски в Гейдельбергском университете, а на доске — та самая формула. Ну ладно, в этот раз её написал я, но придумал — он и написал бы точно так же. Эта немудрёная, поскольку выведена для идеального случая, зависимость показывает, какова будет частота резонанса некоей полости (нам привычнее ящик, хотя Герман фон делал эдакие пузыри с трубами-хвостиками) в зависимости от объёма V, длины L и площади сечения хвостика. Обратите внимание: параметров динамика здесь нет, и было бы странно, если бы они были. В любом случае полезно запомнить и никогда не поддаваться на провокации: настройка фазоинвертора полностью и исчерпывающе определяется размерами ящика и характеристиками тоннеля, соединяющего этот ящик с окружающей средой. Помимо этого в формулу входят только скорость звука в атмосфере планеты Земля, обозначенная «с», и число «пи», не зависящее даже от планеты.

Может ли тоннель находиться снаружи ящика? Да целая фирма на этом построила свой бизнес, патент на удобный для размещения сабвуфер был растиражирован стонями тысяч басовых труб SAS Bazooka. А производители встроенных сабвуферов для домашних театров вообще не парятся…

Для практических целей, а именно — вычисления длины тоннеля по известным данным, формулу легко преобразовать, вспомнив родную школу, а константы подставить в виде чисел. Это делали многие. Многие же публиковали результаты этого волнующего процесса, и автору немного удивительно, как можно было зрелищно обделаться при операции с тремя-четырьмя числами. В общем, треть опубликованных на бумаге и в Сети преобразованных формул непостижимым образом являются ахинеей. Правильная приводится здесь, если подставлять величины в показанных чёрным единицах.

Можно ли тоннель оставить внутри, но согнуть как удобнее?

Вот вам ответ.

Эта же формула плюс некоторые поправки заложена и во все известные программы по расчёту фазоинверторов, но прямо сейчас формула для нас удобнее, всё на виду. Смотрите: что будет, если вместо минималистского тоннеля поставить другой, попросторнее (и потому получше)? Потребная длина возрастёт пропорционально квадрату диаметра (или пропорционально площади, но ведь мы трубу-то собрались по диаметру покупать, по-другому не продают). Перешли от 5-сантиметровой трубы к 7-сантиметровой, это к примеру, длина при той же настройке понадобится вдвое больше. Перешли на 10 см — вчетверо. Беда? Пока — полбеды. Дело в том, что…

Калибр имеет значение

Беда сейчас будет. Ещё раз глядим на формулу, на этот раз — в знаменатель, фокусируйте зрение. При всех прочих равных длина тоннеля будет тем больше, чем меньше объём ящика. Если для того, чтобы настроить на 30 Гц 100-литровый объём, имея в распоряжении 100-миллиметровую сантехническую трубу, надо открыжить и вклеить в ящик отрезок говнопровода протяжённостью 25 сантиметров, то при объёме ящика 50 л это будет полметра (что уже не меньше, чем полбеды), и при довольно распространённых 25 л тоннель такой толщины должен будет иметь метровую длину. Это уже беда, без вариантов.

В наших, практических условиях объём ящика в первую очередь определяется параметрами динамика, и в силу причин, читателям этой серии уже хорошо известных, для головок калибра 8 дюймов оптимальный объём редко превышает 20 л, для «десяток» — 30 — 40, лишь когда дело доходит до 12-дюймового калибра, мы начинаем иметь дело с объёмами порядка 50 — 60 л, и то не всегда.

Вот и получается какой-то парад суверенитетов: частота настройки ФИ определяется тем басом, который мы от него хотим получить, будь он на «восьмёрке» или на «пятнашке» — не важно. А частота настройки ящика опять не зависит от динамика, чем меньше объём, тем длиннее подавай тоннель. Итог парада: как мы неоднократно замечали в тестах малокалиберных сабвуферов, желательный и многообещающий вариант оформления в ФИ физически невозможно (или затруднительно) реализовать. Даже если не жалко места в багажнике, нельзя объём ящика ФИ делать больше оптимального, а оптимальный нередко оказывается настолько мал, что настроить его на инвариантную к прочим факторам частоту 30 — 40 Гц немыслимо. Вот пример из недавнего теста 10-дюймовых сабвуферных головок («А3» №11/2006): если взять за аксиому диаметр трубы 7 см, то для того, чтобы сделать фазоинвертор на головке Boston, понадобился бы её кусок длиной 50 см, для Rainbow — 70 см, А для Rockford Fosgate и Lightning Audio — около метра. Сравните с рекомендациями в тесте этого номера, относящимися к 15-дюймовым головкам: ни у одной таких проблем не отмечено. Почему? Не из-за динамика, как такового, а из-за исходного объёма, выбранного по параметрам динамика. Что делать? Встречать беду во всеоружии. Оружие нам выковали поколения специалистов (и не только). Знаете, в чём тут дело?

Форма имеет значение

Вы едва ли могли не заметить: я очень люблю копаться в патентах, поскольку считаю, пусть дорога от изобретения к реальной жизни не столь уж коротка, патент — отражение мысли в виде вектора, то есть — с учётом направления. Большинство новаций, предложенных (и неуклонно предлагаемых) неутомимыми умами в отношении фазоинвертора, сконцентрировано на борьбе с двумя мешающими факторами: длина тоннеля, когда его сечение велико, и струйные шумы, когда его сечение, стремясь сократить длину, попытались уменьшить. Первое, простейшее решение, о допустимости которого нас спрашивают в редакционной почте раз по пять в месяц: можно ли тоннель поместить не внутрь ящика, а снаружи? Вот ответ, окончательный, фактический и настоящий, как бумага на квартиру профессора Преображенского: можно. Хоть частично, хоть целиком, внутрь ящика тоннель запихнули исключительно из эстетических соображений, у фон Гельмгольца он торчал снаружи, и ничего, он это пережил. Да и современность наша даёт примеры: вот, скажем, ветераны car audio не могут не помнить (многие, честно говоря, не могут забыть) «басовые трубы» фирмы SAS Bazooka. Они ведь начались с патента на сабвуфер, который удобно поместить за сиденьем грузовика — любимого транспорта американцев. Для этого изобретатель протянул трубу фазоинвертора вдоль корпуса снаружи, заодно уж придав её распластанную по поверхности цилиндрического корпуса форму. Это — один пример, есть другой: некоторые фирмы, выпускающие встроенные сабвуферы для домашних кинотеатров, выводят наружу трубу-тоннель полосового сабвуфера-бандпасса. Тип сабвуфера в данном случае значения не имеет: это тот же резонатор имени сами знаете кого. Ещё одно решение тоже, судя по письмам, ищут, но опасаются. «Можно ли гнуть тоннель?» Ответ — в стиле Филиппа Филипповича и очевиден. Иначе не выпускали бы сразу несколько компаний (DLS, JL Audio, Autoleads, etc. etc.) гибкие трубы специально для этой цели. А в области патентной документации есть даже интересная подсказка, как можно эту задачу решить не без изящества и материальной экономии: была в своё время предложена конструкция модельного тоннеля, который бы собирался из типовых элементов в любой желаемой форме, иллюстрация поведает об остальном. От себя добавлю: большая часть изображённых в патенте деталей трогательно напоминает номенклатуру элементов канализационных сетей местного значения, что и является практическим рецептом внедрения интеллектуального эксцесса американского изобретателя.

Уход от цилиндрической формы тоннеля предлагался и для сокращения его длины, и в виде локальной «аэродинамической обработки», для снижения струйных шумов.

Борясь с неуместной длиной тоннеля, часто идут по пути строительства так называемых «щелевых портов», их достоинство — в конструктивной интеграции с корпусом, что позволяет, при известном воображении, сделать тоннель довольно протяжённым, на прилагаемой схеме — сразу несколько вариантов, которым вопрос, разумеется, далеко не исчерпывается (три верхних эскиза принадлежат перу известного хай-эндщика Александра Клячина, остальное было делом техники).

Щелевой тоннель интегрирован с ящиком, от этого его можно сделать длиннее обычного, «вставного», подгонять длину, правда, гораздо труднее…

Недостаток же щелей — в трудности подгонки длины, это не сантехнический ПВХ — махнул пилой, и дело в шляпе. Но есть решения и здесь: не так давно один из героев рубрики «Своя игра» пермяк Александр Султанбеков (не грех лишний раз напомнить стране имена её героев) продемонстрировал на практике, как можно настраивать щелевой порт, изменяя его сечение при неизменной длине, он это делал, укладывая внутрь фанерные проставки, как показано на фото.

Значит, надо подгонять не длину, а сечение: вот как это делал один житель столицы Пермского края.

В сворачивании тоннеля фазоинвертора некоторые светлые умы дошли до крайностей: один светлый предложил, например, свернуть тоннель в виде спирали вокруг цилиндрического корпуса громкоговорителя, другой на хитрую формулу Гельмгольца ответил тоннелем-винтом, такая концепция нам здесь, в России, знакома…

Экзотические, отчаянные решения

(свернуть тоннель спиралью или винтом)

Но вообще-то все эти решения (даже с винтом) — лобовые, здесь тоннель неизменной длины просто приделывается или складывается так, чтобы не мешал. Известны (и даже продаются в товарных количествах) реализации другого принципа. Здесь дело вот в чём.

Сечение имеет значение

Не площадь, как таковая, а характер её изменения по длине тоннеля. До сих пор мы, ведомые учением фон Гельмгольца в его самой простой, школьной форме, считали непременным, что поперечное сечение тоннеля постоянно. А нашлись люди, которые это условие нарушили и даже нажили на этом денег.

Опытные читатели помнят, например, статью нашего итальянского коллеги профессора Матарацци, где он предлагает эффективные решения по сокращению длины тоннеля путём придания ему конической или дважды конической, как песочные часы, формы. В «А3» №10/2001 расчёты по программам профессора приведены в виде таблиц, а сами программы сеньор недавно по нашей просьбе нашёл и прислал. Ко времени выхода этого номера из печати мы их выложим на сайт в разделе «Приложения». Правда, исходный код рассеянный профессор потерял безвозвратно, так что программки остаются на итальянском, если кто знает, как перевести, не имея кода, примем помощь с признательностью.

А пока отметим: в своих изысканиях профессор и не первый, и не единственный. На этом направлении происходили даже целые трагедии. Давние читатели журнала, возможно, помнят заметку в «А3» №2/2003 о судебном иске по поводу тоннеля фазоинвертора, не столь давним напомню: корпорация Bose усмотрела, что другая корпорация, JBL, использовав в своих колонках тоннели фазоинвертора с криволинейной образующей, названные Linear-A, тяжко посягнула на интеллектуальную собственность Bose Corp. В доказательство был приведен патент США, где упоминалось, в числе прочего, что неплохо было бы тоннель сделать с эллиптической образующей, он тогда будет и короче, и тише с точки зрения струйных шумов. Напрасно JBL пыталась втолковать суду, что у Bose эллипс, а у JBL — экспонента. Суд пояснил, что эллипсы-шмеллипсы — дело десятое, а колонок продали много, бухгалтерия Bose посчитала: нажива JBL составила 5676718 долларов и 32 цента, что и предлагалось внести в кассу обиженной стороны. Занесли как миленькие, включая медяки, а во всех колонках тоннели поменялись на другие, FreeFlow, типа — улучшенная модель. Вот как бывает…

Уход от цилиндра как формы тоннеля предлагали очень и очень многие. Кто — в стиле Матарацци с вариациями, кто — в скромном, локальном масштабе, ограничиваясь приданием криволинейных обводов концам цилиндрического тоннеля с целью снижения струйных шумов от завихрений. Наиболее же радикальное средство борьбы и с длиной, и с шумами не только придумал, но и эксклюзивно пользуется им уже не один год Мэттью Полк, основатель компании своего имени. Суть устройства под названием PowerPort такова: часть функций тоннеля берёт на себя одна или две, на каждом конце трубы, кольцевая щель между стенкой ящика и поставленным на строго рассчитанном расстоянии от неё «грибком», впрочем, на рисунке всё видно. Такими тоннелями снабжаются практически все домашние громкоговорители Polk Audio. И ежели только кто покусится, плакали его 32 цента плюс ещё кое-что. Для себя же, любимых, никто не запретит такую штуку попробовать, тем более что когда-то давно Полк выложил на свой корпоративный сайт таблицу в «Экселе», по которой можно всё рассчитать, я её тогда же с этого сайта попёр (получив на это позже, задним числом, благословение автора — я же не с целью наживы) и даже перевёл сопроводительные инструкции на великий и могучий, это всё лежит у нас на сайте.

Самое эффектное решение в этой области: PowerPort Мэттью Полка. Изобретение не осталось на бумаге, оно — составная часть почти всей акустики Polk Audio.

A propos, и труды профессора Матарацци, и революционная разработка Мэттью Полка напоминают нам вот о чём: гимназическая формула Гельмгольца, помимо прочего, не учитывает очень существенный для практики эффект: в огромном большинстве случаев (практически — всегда) один из концов тоннеля прилегает к стенке корпуса сабвуфера, это касается как круглых труб, отпиленных заподлицо со стенкой, так и труб, снабжённых аэродинамической законцовкой, а в ещё большей степени — щелевых портов, прилепившихся к стенке. Близость стенки создаёт концевой эффект, напоминающий то, чего намеренно добивался автор PowerPort — виртуального удлинения тоннеля. Поэтому-то к формуле, непосредственно произведенной из трудов фон Гельмгольца современные прикладные спецы рекомендуют вводить поправку, чисто эмпирическую, но оттого не менее нужную, она выделена красным, чтобы было ясно, где классик XIX века, а где — практика XX.

А вообще-то, друзья дорогие, пора браться за дело, не век же в бумажках копаться. Дело-то как раз в этом…

Автор: Андрей Елютин

Журнал Автозвук (avtozvuk.com)

Расчет фазоинвертора

Автор: Левчук Александр©

В качестве фазоинвертора акустики вы можете применять любые твердые трубки. В непрофессиональной практике нашли весьма широкое использование пластиковые трубки, применяемые для внутренних канализаций. Диаметры подобных трубок стандартны. Тем не менее, временами данного набора мало, к примеру, когда необходим фазоинвертор какого-нибудь определенного диаметра.

Вот тогда трубу приведется произвести самому.
Кстати, перед началом изготовлений трубы фазоинвертора советую застелить стол, на котором вы мастерите, газетной бумагой.
Чтобы сделать расчет фазоинвертора и изготовить трубу нам понадобится:

ватман, хорошо бы лист А1;
нитки либо немного канцелярских резинок;
клей эпоксидный;
клей для бумаги;
хозяйственные резиновые перчатки;
оправка, наружный диаметр которой чуть меньше либо сходится с внутренним диаметром будущей трубы.
Оправку вы можете выточить из дерева или же применить подручные предметы: стекло, алюминиевые банки и т.д.

Первоначально на оправку необходимо накрутить 3-4 слоя тонкой газетной бумаги. Для того чтобы она не размоталась, надо шов укрепить клеем ПВА. Все слои бумаги обязаны плотно примыкать к оправке, причем между ними не должно быть никакого воздуха или же клея.

Вслед затем из данного листа ватмана надо вырезать полосу, причем ширина которой совмещалась бы с длиной вашей будущейтрубы.

Кстати, длина полоски обязана быть достаточной, для того чтобы накрутить ее на оправку в 5-6 витков.
После этого подобает подготавливать эпоксидный клей, для этого нужно смешать смолу и отвердитель в пропорциях согласно инструкции (10:1).

динамики Beag HX 301 — 4

Для правильного установления объема клея и смолы лучше применять шприцы. Для того чтобы компоненты не перемешивались в их емкостях, приготавливайте отдельные шприцы для смол и отвердителей.
Нужно надеть перчатки и начать накручивать слои ватмана на специально подготовленную оправку, проклеив их клеем эпоксидным. Отметьте, что 1-й виток не надо склеивать к оправке! Нанести смолу можно прямо перчаткой: легко опускаете руку в клей и на поверхность наносите его.

Beag HX 301-4

Вам нужно намотать 5-6 витков ватмана.
Для того чтобы слои лучше примыкали друг к другу, натяните на данное изделие резинки или заверните его ниткой. Труба должна высыхать в вертикальном положении около суток.

ВНИМАНИЕ!!! Все компоненты этого эпоксидного клея очень и очень токсичны, поэтому нужно работать с этим клеем в хорошо проветриваемой комнате или на воздухе.
После высыхания «эпоксидки» необходимо отделить трубу от оправки. Первоначально стяните с нее все стяжки. После этого нужно попробовать повернуть трубу относительно данной оправки.

Если произвести этого не получится, то попытайтесь по частям извлечь бумагу, проложенную между трубой и оправкой. Впрочем, оправку можно даже расколотить.

Данный метод неплох, если в качестве оправки применяется стекло либо банка алюминиевая.
Трубка фазоинвертора, произведенная подобным способом, довольно крепка и в то же время отлично обрабатывается — ее можно обтачить напильником, обрезать ножом.
Аналогичным способом можно произвести и раструб для фазоинвертора. Но оправка производится из пластилина. Потом необходимо остужать ее примерно 10 часов в «морозилке». После этого на оправку накладываете полосы ткани, напитанные эпоксидным клеем либо клеем под названием «Titan». В качестве ткани можно применить марлю, мешковину и т.д. Когда данный клей высохнет, пластилин сразу и легко отъединится от такого изделия.
Советую обратить внимание, что радиус искривления раструба обязан быть не меньше самого радиуса трубы фазоинвертора.

Фазоинвертор своими руками — это легко и просто!

Протестировать фазоинвертор можно здесь

Расчет фазоинвертора и изготовление фазоинвертора

Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

PassDiy

Легенда об EL PIPE-O

Кент Английский

Введение

Большинство низкочастотных динамиков просто не воспроизводят самую низкую октаву. Вы читаете спецификации, в которых говорится «полезный отклик: 20 Гц — 20 кГц», и знаете, что 20 Гц его часть дико оптимистична. Достижение очень низких частот при разумных уровнях мощности — непростая задача; акустический импеданс диффузора динамика уменьшается пропорционально квадрату частоты.На практике низкочастотные динамики и их корпуса должны быть очень большими, чтобы правильно воспроизводить самые низкие октавы. Даже когда вы выполняете компенсацию с помощью выравнивания частоты и большей мощности усилителя, производительность ухудшается, поскольку вы достигаете пределов отклонения и управляемой мощности небольшого диффузора в маленькой коробке.

Давайте смотреть правде в глаза. Размер имеет значение.

Это сага об El Pipe-O, приключении в сверхсовременной конструкции сабвуфера. Название El Pipe-O произошло из-за его поразительного сходства с легендарным устройством для курения, принадлежавшим одному из соседей Пасса по комнате в колледже, которое было объектом поклонения небольшой секты.

El Pipe-O состоит из очень больших вуферов, соединенных с большими цилиндрическими линиями передачи. Цель состоит в том, чтобы получить хороший мощный отклик до 20 Гц на уровнях, при которых комната начинает дребезжать перед громкоговорителем.

Корпуса с фазоинвертором

Подвешенные эластичным материалом диффузоры НЧ-динамика имеют естественную основную резонансную частоту, на которой движение резко увеличивается, а ниже которой отклик резко падает. Многие корпуса НЧ-динамиков пытаются создать своего рода противорезонанс, который

НЧ-динамик отражает движение диффузора, и здесь мы видим сравнение между импедансом НЧ-динамика в свободном воздухе и его сопротивлением в настроенном корпусе с фазоинвертором.

Слепые мечты

Линия передачи — это другой подход к достижению аналогичного эффекта. В любом объекте в форме трубки, закрытом с одного конца, резонанс возникает на частоте, на которой длина волны в четыре раза больше длины трубки. Этот эффект используется во многих музыкальных инструментах, особенно в органе.

Длина волны частоты — это скорость распространения волны, деленная на частоту. Для звука, проходящего через воздух, эта скорость составляет примерно 1100 футов в секунду.На частоте 20 Гц длина волны составляет около 55 футов, и именно здесь будет резонировать 14-футовая трубка.

С громкоговорителем, установленным на одном конце трубки, по существу закрывающим этот конец, масса и эластичность воздуха в трубке вызовут предпочтительную частоту, когда длина трубки составляет 1⁄4 длины волны. На рисунке 2 мы видим, что на этой частоте давление и движение воздуха составляют 90 градусов

кажущийся объем корпуса фазоинвертора и длина корпуса линии передачи.Выбор плотности этого материала часто оставляется на усмотрение конструктора, который в инструкции «Набить по вкусу».

Как и в случае с рогами, лучшая линия передачи — прямая, без изгибов. Изгибы ухудшают эффект, но часто не настолько, чтобы бесполезны. Было спроектировано довольно много линий передачи, в которых есть изгибы, чтобы уместить их в разумном пространстве. На рисунке 4 показана пара примеров. Они работают хорошо, демонстрируя лишь незначительные компромиссы.Наша любимая конфигурация — это когда тыловая волна выходит сзади у пола. В этом случае пол добавляет некоторую акустическую нагрузку для большей мощности, а отверстие направлено в сторону от слушателя и находится на некотором расстоянии от передней части сабвуфера. Такой подход сводит к минимуму взаимодействие между передней и задней волнами низкочастотного динамика на более высоких частотах, а также эффективно увеличивает длину линии.

Однако El Pipe-O будет прямой вертикальной трубкой с низкочастотным динамиком (-ами) внизу и открытым концом трубы вверху.Он не поместится в комнате для прослушивания высотой 8 футов.

Введите Sonotube

Конечно, мы можем построить нашу линию электропередачи любым способом из дерева, или из этих гигантских пластиковых труб ливневого стока, или даже из этих чудовищных бетонных канализационных труб. Возможно, где-то на аляскинском трубопроводе есть один счастливый аудиофил, но мы сделаем это легким путем; с сонотрубками.

используется для подавления этого неконтролируемого движения и превращения его в усиление басов из динамика.Два самых популярных подхода — это фазоинвертор и линия передачи.

В корпусе фазоинвертора низкочастотный динамик установлен в коробке с определенным внутренним объемом и отверстием наружу. Любая коробка с отверстием имеет свой собственный акустический резонанс, известный как резонанс Гельмгольца, который вы испытываете, когда дуетесь в отверстие пивной бутылки. Варьируя громкость коробки или размер отверстия (называемого портом), вы регулируете частоту резонанса, и вы можете настроить ее на ту же частоту, что и резонанс низкочастотного динамика.

Когда резонанс коробки совпадает с резонансом низкочастотного динамика, вы получаете интересный эффект: низкочастотный динамик испытывает акустическую нагрузку, которая гасит его неконтролируемое движение, а порт обеспечивает дополнительный акустический выход во внешний мир. Производительность улучшается, потому что диффузор меньше перемещается, а выходная мощность увеличивается на самых низких частотах. Это можно увидеть на кривых импеданса на рисунке 1. Импеданс

сдвинуты по фазе друг с другом, так что высокое давление возникает на закрытом конце, где движение не благоприятствует, а сильное движение воздуха происходит на открытом конце, где он может легко течь наружу, и никакая стена не способствует нарастанию давления воздуха.

Этот резонанс аналогичен резонансу фазоинвертора и имеет аналогичный эффект. На рис. 3 показано сопротивление низкочастотного динамика на открытом воздухе и в трубке линии передачи, настроенной на резонансную частоту. Как и фазоинвертор, линия передачи гасит резонансное движение диффузора, но делает это с более низкой «Q» или резкостью, так что вы, как правило, получаете одиночный выступ вместо двойного выступа, показанного на Рисунке 1. Как и в случае с фазоинвертором, выход из отверстия передает больше акустической энергии в комнату, увеличивая отклик и мощность на самых низких частотах.

Лично мы предпочитаем качественную линию передачи, а не фазоинвертор. Бас более плотный и менее гулкий, он также имеет тенденцию расширяться. Частично этот эффект возникает из-за фактического снижения резонансной частоты низкочастотного динамика из-за дополнительной воздушной массы, которую он должен протолкнуть в трубу.

Вы можете отрегулировать «Q» или резкость корпуса фазоинвертора и линии передачи, набив их шерстью, дакроном или стекловолокном. Чем больше волокнистого материала вы положите в них, тем более затухающий эффект.Резистивные материалы этого типа также имеют тенденцию к увеличению

Сонотрубки — это сверхмощные трубки картонного типа, используемые для заливки бетона в колонны. Они доступны в различных диаметрах и длинах и обычно доступны в крупных городах. Обычно мы покупаем их в магазинах White Cap, и мы играли с диаметрами 8 дюймов, 14 дюймов и 24 дюймов. Мы покупаем их длиной 12 футов, и обычно в магазине они обрезаются до нужной длины. Если нет, то их легко разрезать сабельной пилой.Ах да, и они довольно дешевые.

Поскольку они имеют цилиндрическую форму, трубки очень прочные, как яйца, для давления, равного по окружности трубки, которое они будут испытывать в линии передачи. Кроме того, волокнистый материал, из которого изготовлены стены, плотный и довольно глухой с акустической точки зрения, что делает их хорошим выбором.

Для этого проекта мы купили пару сонотрубок длиной 12 футов и диаметром 24 дюйма.

Низкочастотные динамики

Если вы читали каталог MCM (www.mcmelectronics.com), значит, вы их наверняка видели. Деталь # 55-1835, 21-дюймовый профессиональный низкочастотный динамик. Восемь Ом, 96 дБ на 1 Вт, резонанс 25 Гц, среднеквадратичное значение 200 Вт, пиковое значение 800 Вт. Цена: 395 долларов.

Пасс не выдержал и купил четыре штуки. Пару лет они сидели в коробках, пока мы не решили сделать El Pipe-O. Фактически, El Pipe-O был предлогом для их использования. Они выглядят как копии большого вуфера Focal, но качество изготовления не такое высокое.Если вы покупаете их, мы рекомендуем вам сразу проверить их на предмет несовмещения звуковой катушки. Вы можете сделать это, подавая в них низкочастотный сигнал, прислушиваясь к царапинам.

Строительство

Мы решили использовать по два низкочастотных динамика с каждой стороны, чтобы максимально увеличить площадь поверхности диффузора и мощность каждого динамика. Коробки были изготовлены из МДФ, так что вуферы были установлены по соседним сторонам, а звуковые трубки были вставлены сверху и опирались на пол

Введение

коробки, с трубками, усеченными под углом, который обеспечивал хорошее отверстие между трубкой и коробкой.

На рисунках с 5 по 10 показаны детали конструкции и размеры ящиков и разрезов. Подходят обычные методы изготовления громкоговорителей, в том числе использование крепежных и герметизирующих материалов.

Из-за размера и веса громкоговорителей окончательная сборка была произведена на том месте, где они должны были использоваться. Трубки были смонтированы и приклеены на

проем коробки и на дне коробки, а вокруг стыка коробки и трубки был использован силиконовый герметик.НЧ-динамики были подключены параллельно, чтобы сформировать нагрузку 4 Ом на каждый канал. Коробка была неплотно заполнена дакроном перед установкой низкочастотных динамиков, а низкочастотные динамики были установлены с помощью болтов и герметика для струн.

Наконец, сами пробирки были заполнены 20 фунтами дакрона каждая. На рисунках 11 и 12 представлены фотографии готовых динамиков.

Производительность

На рисунке 13 показана кривая отклика в ближнем поле драйверов без фильтров эквалайзера или кроссовера, работающих на 1 Вт (2.83 вольта). На рисунке 14 показана кривая отклика El Pipe-O на расстоянии 1 метра, где можно начать наблюдать комнатные эффекты. Обе кривые откалиброваны так, что 0 соответствует уровню 100 дБ.

Как и у многих больших вуферов, кривая отклика распространяется на более высокие частоты нерегулярно и с сомнительной переходной характеристикой. Также на кривых видна необходимость некоторой эквализации, чтобы сделать низкочастотный динамик действительно ровным до 20 Гц. Нет проблем, мы просто сделаем кроссовер, который удовлетворяет обоим требованиям.

Используя Pass XVR1, мы настроили, измерили и прослушали большое количество возможных кроссоверных фильтров; варьируя частоту, крутизну и добротность. В конечном итоге мы остановились на 2-полюсном фильтре нижних частот с частотой 22 Гц как лучший компромисс для звучания. На рисунке 15 показана характеристика ближнего поля без фильтра, однополюсный фильтр нижних частот (6 дБ / октава) на частоте 22 Гц и двухполюсный фильтр нижних частот (12 дБ / октава), который мы в итоге использовали. На рисунке 16 показан отклик на расстоянии 1 метр. Обратите внимание, что активная фильтрация не изменяет чувствительность громкоговорителя, которая составляет примерно от 85 до 103 дБ / ватт.

Комната для прослушивания Pass имеет размеры 30 футов на 30 футов с потолком 14 футов в центре. Высота El Pipe-O в 12 футов означает, что мы не могли играть с угловым размещением, и мы разместили динамики на расстоянии нескольких футов сразу за тем местом, где обычно будут размещены динамики, и оставив расстояние около 2 футов между отверстиями для труб. и потолок.

Конечный результат (нижняя кривая) составляет около + -3B

Введение

в комнате примерно от 13 Гц до 75 Гц, и он уходит достаточно быстро на более высоких частотах, чтобы не быть неприятным.Мы оценили производительность в системах с «полнодиапазонным» динамиком Fostex 204, TAD1101 с Raven R2 наверху и (со временем) довольно широкой выборкой обычных динамиков, ни одна из которых не имела особенно сильных нижних частот.

Очень важным фактором является качество перехода от сабвуфера к обычному вуферу; фаза и амплитуда смешанного отклика должны быть плавными, иначе он может звучать ужасно. Если это не так, бас может стать очень гулким на пиках или потерять частоту, разрушающую атаку.

К счастью, El Pipe-O «хорошо работает с другими», если между большими вуферами и высокочастотными драйверами не слишком большое расстояние. Мы обнаружили, что размещение основных динамиков непосредственно перед линиями передачи работает лучше всего.

Активный кроссовер

На рисунке 17 показана активная схема типа операционного усилителя, которая обеспечивает характеристику фильтра кроссовера, которую мы использовали, а именно двухполюсный фильтр нижних частот с частотой 22 Гц. Допуски совсем не критичны, и подойдет любая обычная высококачественная схема усиления.

около 20 Гц.

Саундтреки к фильмам — хороший источник такого рода вещей: Парк Юрского периода или Дракула. Темная сторона луны Pink Floyd. Вы знаете, о каких записях идет речь.

Забавные вещи происходят, когда ваши динамики имеют плоскую до 13 Гц. Вы должны быть осторожны с тонармом, окнами, соседями и кишечником. После того, как мы запустили систему, мы потратили около часа на то, чтобы обойти комнату, откручивая или иным образом переставляя безделушки, полки, мебель и окна, которые начали дребезжать.После этого мы позвонили нашим друзьям и устроили небольшую вечеринку. И другой.

Праздник

Первые сеансы прослушивания проводились с усилителями мощностью 100 Вт. Конечно, что-то вроде El Pipe-O требует монстров-усилителей, поэтому мы приобрели Pass X1000, который может обеспечить пиковую мощность около 4000 Вт (на канал) на 4 Ом. Повод для их зажигания потребовал еще одной вечеринки, во время которой мы выпили много Каберне, а затем решили проверить требования производителя низкочастотных динамиков к мощности.

Эти утверждения были довольно точными при пиковой мощности 800 Вт

В соединительной муфте мы поместили пластиковую решетку, используемую в светильниках лифтов, чтобы дакрон не упал на диффузоры вуфера. Лампы были набиты одинаково, и мы использовали один и тот же кроссоверный фильтр.

На рисунке 22 показан выходной сигнал в ближней зоне одиночного низкочастотного динамика без фильтров, который на самом деле оказался немного более плоским, чем модели с двумя динамиками. Выйдя в комнату на два метра, мы получим рисунок 23, а применив фильтр, мы получим рисунок 24.Отмечая различия между версиями с двойным и одиночным сабвуфером, мы видим, что одиночный сабвуфер дает более ровный отклик на частотах выше 20 Гц, но падает быстрее ниже 20 Гц. Тем не менее, в диапазоне от 20 до 80 Гц он дает неплохие + -2 дБ.

Восстановленная версия звучала примерно так же хорошо, как и оригинал, и, вероятно, дает более плавный переход к другим динамикам. Он не имеет такой же мощности и не такой низкий, но, на наш взгляд, в итоге получился немного более элегантный результат.

Вывод

Если не считать огромных усилий, это был удивительно простой проект. Сонотрубки создают отличные линии передачи, а вертикальный подход от пола к потолку прост и эффективен. Они могут быть высокими, но след небольшой, и, возможно, ваша жена позволит вам оставить их, если вы правильно их обработаете. Если у вас 8-футовый потолок, вы можете сделать два из 12-футового куска 8 дюймов в диаметре, и вы получите приличные 8-дюймовые вуферы, резонирующие на частоте около 40 Гц.Тогда вы тоже можете начать устраивать вечеринки.

Пассивно-активный кроссовер

На рисунке 18 показана «пассивная» схема, предназначенная для размещения на выходе усилителя, управляющего основными динамиками, который фильтрует и ослабляет этот сигнал для подачи на усилители, управляющие El Pipe-O. Как и в случае с активным фильтром, допуски и тому подобное не особенно критичны, но обратите внимание, что эта схема не предназначена для управления усилителем с симметричными выходами, где оба выходных соединения находятся под напряжением.Предполагается, что соединение усилителя (-) находится на земле, а также предполагается, что земля управляющего усилителя и земля усилителя низких частот имеют одинаковые потенциалы (как правило, они есть). Если вы хотите построить только один El Pipe-O для обоих каналов, вы можете дать каждому из двух вуферов свой собственный кроссовер и усилитель, или вы можете смешивать входы на входе кроссовера, давая каждому каналу свой собственный входной резистор с удвоенным сопротивлением. значение сопротивления показано на рисунке 18.

Звук

Ну конечно это лучшая часть.Сначала вы должны просмотреть свою коллекцию пластинок в поисках материала, который настолько низок. Многие хорошо звучащие музыкальные произведения не опускаются ниже 40 Гц или около того, и если вы послушаете этот материал, у вас не сложится впечатление, что происходит что-то особенное.

Это хорошо, потому что мы не хотели, чтобы оратор устраивал уродливое шоу со спецэффектами там, где это нежелательно; мы хотим нейтрального и плавного звучания верхних басов. Нет, мы хотели, чтобы шоу уродов было на

каждый, а в конце мероприятия у нас осталось два низкочастотных динамика.

Реконструкция

Вместо того, чтобы тратить еще 800 долларов на низкочастотные динамики, мы решили попробовать одиночные низкочастотные динамики на каждой стороне, поэтому мы разобрали трубки и перенастроили их как 10-футовые трубки с низкочастотным динамиком внизу. Мы сделали красивую цилиндрическую муфту из МДФ, чтобы соединить низкочастотный динамик с трубкой (рис. 19), и поместили их на магнит низкочастотного динамика на гранитных блоках (рис. 20 и 21). На вершине

Прогуляйтесь со мной в Loudspeaker Park — Часть 4

Campbell’s Corner — Автор: Дик Кэмпбелл

Группа детей бегает по Loudspeaker Park от электрического до акустического конца.Ближе к концу они натыкаются на огромный кусок канализационной трубы, лежащий в стороне. Некоторые дети проходят через трубу, другие проходят мимо ворот и выходят прямо из них. Все они встречаются у акустического выхода, но ребята, которые прошли через трубу, приходят немного позже.

Я убежден, что конструкция так называемого «фазоинвертора» с портированием (или вентилированием) была вдохновлена теорией двойных настраиваемых схем, сформулированной Хевисайдом. Он заметил, что две катушки индуктивности с взаимной связью и с одинаковой настроенной частотой как в первичной, так и во вторичной обмотке ведут себя довольно странно (чрезвычайно полезным образом) при изменении взаимной связи.Дополнительную информацию о схемах с двойной настройкой см. В старом добром Справочнике разработчиков радиотронов, особенно на этих страницах.

Альберт Л. Турас в 1930 году зарегистрировал первый патент на громкоговоритель с фазоинвертором. Поскольку он работал в Bell Labs (и был коллегой Э. К. Венте), он был бы хорошо знаком с схемами с двойной настройкой, поэтому я считаю! Конечно, в громкоговорителе с переносом происходит взаимное сцепление с воздухом внутри корпуса. Два настроенных элемента, которые взаимно связаны с воздухом корпуса, — это один драйвер и два порта.Таким образом, если порт резонирует с корпусом на той же частоте, что и драйвер, мы повторили эксперимент Хевисайда, но с акустическим устройством.

Рис. 1. Прогнозирование BassBox6 драйвера Misco в семилитровом вентилируемом корпусе с входной мощностью 40 Вт. Резонанс вентиляционного канала и резонанс драйвера согласованы на частоте 70 Гц. Соедините буквы со следующими примечаниями:

(A) Плохие новости на экскурсии. Ниже 60 Гц драйвер руны дикие. Только фильтр HP может спасти его!
(B) Точка -3 дБ составляет ~ 100 Гц.Но это будет серьезно скомпрометировано требованием в (A), если фильтр не будет действительно крутым.
(C) Доктор Хевисайд был бы так счастлив увидеть это! Подъем двигательного сопротивления, называемый Res , составляет ~ 45 Ом.
(D) Здесь довольно безопасно на скорости 0,035 Маха.
(E) Упс! Вставить в этот шкаф 10-сантиметровую трубку может быть проблемой — нельзя подходить слишком близко к задней стене.

Давайте попробуем это с BassBox6 Pro, как показано на рис.1. У нас есть драйвер MICSO и корпус, с которым можно работать, поэтому проектирование порта, резонирующего с корпусом, не должно быть слишком сложным, как показано на рис. 1. Почему вообще возникает резонанс? Порт содержит объем воздуха, имеющий механическую массу, и он движется, представляя кинетическую энергию. Воздух — тяжелый материал на уровне моря: 1,2 кг / м ³ (сухой). После преобразования в акустические единицы эта воздушная масса, называемая Map , резонирует с общим соответствием корпуса (включая установленный драйвер), что представляет собой потенциальную энергию. Карту легко рассчитать как: площадь порта [ Sp (м ²) * длина (м) * 1,2 кг / м ³] / Sp ² . Числитель — это механическая масса, а знаменатель преобразует ее в акустическую массу. После отмены Sp , тогда Карта = (l * ρ) / Sp в кг / м ⁴. Помните, что это для воздуха внутри порта.

На резонансной частоте порта, где кинетическая и потенциальная энергия расходятся друг с другом, скорость воздуха на конце, обращенном наружу, излучает акустическое давление.Это говорит о наличии радиационной массовой нагрузки, которая увеличивает массу воздуха внутри порта.

Эта добавленная масса зависит от того, как заканчивается порт — находится ли он заподлицо со стенкой корпуса, расширяется или выступает? Нам нужно знать, потому что радиационная масса эффективно увеличивает физическую длину трубы. Другой конец порта внутри корпуса имеет аналогичную проблему с добавлением массы.

Многие авторы обратились к этому и представили сокращенные приближения. Эти поправки изменяют эффективную механическую длину порта, так что акустическая длина моделируется должным образом.Они наносятся на каждый конец патрубка порта отдельно. Разборчивое объяснение дано у Кинслера и др. В главе 9. При a = радиус трубы поправки на эмпирическую длину просты: для выступающей трубы добавьте 0,8 * a; для трубы, которая примыкает к стене, добавьте 0,63 * a, где «a» — радиус порта. Если порт прямоугольный, используйте букву «а» из круглой трубки эквивалентного сечения. См. Рис. 2.

Любой открытый конец трубы на открытом воздухе — это акустический разрыв, который определяет внезапно расширяющийся воздушный поток.Точная форма каждого конца порта оказывает сильное влияние на гармоническое поведение (подумайте о трубе), но на очень низких частотах (длины волн намного больше, чем у порта) и при приемлемых (см. Ниже) скоростях воздуха, это не наш беспокойство.

Один известный производитель громкоговорителей запатентовал эллиптическую раструб (как на капотах газотурбинных двигателей). — сказал мой друг, эксперт по газотурбинным двигателям. «.. это было $% # & @! — пока нет отрыва потока от стены, форма не важна».Если в рефлекторном отверстии есть разделение и чрезмерная турбулентность, результаты могут быть слышны. Старое практическое правило: никогда не превышайте 0,1 Маха, скорость воздуха в порту около 76 миль в час (34 м / с). См. Также этот документ AES и этот патент. Вышеупомянутый патент подробно описан в этих статьях JASA: Часть 1 и Часть II, авторы Roozen et al.

Эти документы хорошо иллюстрируют проблему — труба сама по себе является настроенным элементом (как органная труба), а труба излучает узкую полосу энергии на частоте λ / 2, которая модулируется шумом порта / корпуса. резонансный воздушный поток.Это наиболее заметно при начальном воздушном потоке — то, что строители органов называют «чифф», этот прекрасный начальный переходный процесс большого диапазона. Дизайнеры громкоговорителей называют это «пыхтением» и ненавидят! Наш порт, при акустической длине 13,3 см, будет иметь основную частоту «гудка» (возможно, больше похожую на «модулированный свист») на уровне ~ 1290 Гц, надеюсь, неслышно.

Внутри трубы и на ее концах всегда будет турбулентность и потеря вязкости. Таким образом, возникают диссипативные потери, которые мы можем назвать Rap , обычно они довольно малы по сравнению с другими акустическими потерями.Благодаря жесткому корпусу и «нормальным» размерам портов можно достичь Q лучше 5. Эту небольшую потерю можно игнорировать, или в некоторых программах можно ввести порт Q или коэффициент демпфирования.

К сожалению, есть один серьезный недостаток: амплитуда колебаний драйвера ниже резонанса порта резко возрастает при постоянном входе и требует наличия фильтра верхних частот для управления им. Экскурсия направляется «на север» с частотой четыре раза на октаву, или ~ 12 дБ / октаву. У нас должен быть где-то в очереди фильтр HP 2-го порядка (или выше).

Обратите внимание, что эта согласованная «настройка» не имеет очевидного преимущества перед частотной характеристикой закрытого ящика, если вы сравните Рис.1 здесь с Рис. 8, Часть 3. В Части 5 мы исследуем «расстройку» этой двойной настраиваемой схемы и посмотрим, Доступны некоторые дополнительные преимущества.

Дети, бегущие по канализационной трубе, отскакивают от стен, кричат, а некоторые, выходящие из конца, пытаются обойти снаружи, но врезаются в забор, окружающий выход трубы. Некоторые возвращаются внутрь трубы и не имеют такой проблемы на входе

Что мы узнали? Возможно, больше, чем вы хотели знать о трубах, вентиляционных отверстиях и портах.Но они являются потенциальным слабым местом в конструкции с фазоинвертором, и все описанные здесь особенности поведения необходимо тщательно учитывать в процессе проектирования. Системная инженерия — это искусство компромисса!

Замечательный драйвер, установленный в хорошо продуманном вентилируемом шкафу, может издавать нежелательные низкочастотные шумы из порта! Стоит просунуть туда голову, чтобы убедиться, что все кричащие дети действительно покинули Loudspeaker Park. Может, пора позвонить «Сантехнику Джо». постоянного тока

В.Неужели закрытые колонки лучше портированных?

Фил Уорд пишет [в своем обзоре за октябрь 2017 года: http://sosm.ag/genelec-8340a-8350a-sam]: «Итак, 8340A и 8350A заставляют меня задуматься (еще раз), почему так много производителей мониторов упорно продолжают использовать reflex -загруженные активные мониторы? Во времена обычного усиления мощности класса A / B, когда мощность ограничивалась радиатором и размером трансформатора, рефлекторная нагрузка была почти неизбежна, если требовалось расширение низкочастотной полосы пропускания из компактного корпуса, но теперь с классом D Усиление делает электроэнергию намного дешевле, а DSP упрощает сложную эквализацию. Зачем останавливаться на лампах с портами и присущих им проблемах? »

Факт остается фактом: для басовых динамиков того же размера (корпус, драйвер) фазоинвертор на 5 дБ более эффективен на частоте среза, или, если цель такая же эффективность, фазоинвертор идет на две трети октавы. ниже (или любое их сочетание).Обычно низкие частоты ограничиваются искажениями (размахом), а не доступной мощностью усилителя. Таким образом, простое использование дешевого усилителя класса D в четыре раза более мощного для закрытого корпуса не устраняет проблему эффективности, закрытый корпус ДОЛЖЕН быть почти в два раза больше, чем в кабинете фазоинвертора, чтобы играть так тихо и громко. В закрытом корпусе все басы поступают напрямую от динамика, в то время как с фазоинвертором отклонение динамика на частоте среза минимально, так как звук фактически исходит из отверстия отражателя, драйвер возбуждает только резонансную частоту. корпуса.Таким образом, последние разработки в технологии усилителей ни на йоту не изменили законы электроакустики, и фазоинверторные мониторы никуда не денутся.

Кари Пинтакиви

Эксперт по спикерам SOS Фил Уорд отвечает : Я полностью согласен; портированные мониторы никуда не денутся, а технология усилителей не изменила законы электроакустики. Однако усилитель класса D позволил производителям рассмотреть возможность выравнивания низких частот в закрытом корпусе, что просто невозможно с традиционными усилителями класса A / B (особенно в случае компактных мониторов).Конечно, эквализация не меняет фундаментального низкочастотного компромисса (эффективность / полоса пропускания / объем корпуса), который присущ любой акустической системе с подвижной катушкой, поэтому уравновешенная система закрытого типа будет по-прежнему менее эффективна, чем аналогичные размеры. рефлекторная система (и да, вероятно, потребуется басовый драйвер, обеспечивающий несколько большее максимальное смещение диафрагмы). Однако на практике никогда не бывает так ясно, как можно было бы предположить из теоретического преимущества рефлекторной системы в эффективности 5 дБ.

Во-первых, рефлекторные системы никогда не работают с максимальной теоретической эффективностью. Одна из проблем состоит в том, что на практике практически невозможно поддерживать высокую добротность резонанса порта, в то же время сводя к минимуму резонанс внутреннего корпуса и порта-патрубка; как только вы поместите вату в коробку с отверстиями для подавления внутреннего резонанса или резонанса трубы, добротность резонанса порта упадет. Чтобы приблизиться к теоретическому преимуществу в 5 дБ, вам нужно, чтобы резонанс Q порта значительно превышал 10. Однако набейте коробку ватой, и она упадет до пяти или меньше — и значительная часть преимущества в 5 дБ исчезнет.

Во-вторых, порты начинают становиться нелинейными при удивительно низкой скорости воздушного потока, и как только вы теряете ламинарный поток воздуха, вы начинаете менять коробку с отверстием на коробку с полезным резонансом. Таким образом, вы не только снова потеряете значительную часть своих 5 дБ, но и обнаружите, что порт вносит всевозможные слышимые эффекты искажения и сжатия.

И, наконец, конечно, есть характер перенесенных систем во временной области — как групповая задержка (медленный запуск), так и задержка (медленная остановка).Существуют убедительные доказательства, как анекдотические (например, долговечность NS10), так и объективные, что эти эффекты слышны и часто бесполезны в смешанной среде.

Коробки с отверстиями — PS Audio

Низкочастотные динамики находятся в коробках, поэтому передняя волна не отменяется противофазной обратной волной. Итак, почему в некоторых коробках динамиков есть отверстия, которые испускают эту угрожающую обратную волну?

Эти отверстия называются портами, и чтобы понять, что происходит, давайте начнем с проблемы размещения вуфера в коробке.Давление. Давление, препятствующее перемещению низкочастотного динамика, больше, когда он установлен в коробке. Чем меньше коробка, тем больше сопротивление движению.

Один из способов уменьшить это давление — пробить отверстие в коробке. Это порт. Но это не может быть отверстие любого размера или формы. Как и в большинстве других инженерных разработок, отверстие имеет определенные свойства, позволяющие настроить то, что выходит из отверстия, и какой звук издает динамик. Если все сделано правильно, давление на выходе из порта не только усиливает басы, но и позволяет низкочастотному динамику дышать немного легче.Конечный результат — более низкие басы при меньшем количестве ватт, чем в закрытой коробке.

Многие дизайнеры, включая меня и моего наставника по спикерам, Арни Нуделла, не являются поклонниками портов. На вопрос, почему Арни обычно закатывает глаза и побуждает спрашивающего поднести ухо к порту для «пукания», которое он производит. За все свои годы разработки акустических систем Арни редко терпел порты. В одной из серий Infinity они были, линия SM (официально Studio Monitors, но в освященных залах Infinity, точнее Sado Masochist), давала много басов.Чаще всего их демонстрировали на шоу, воспроизводящих звук посадки Боинга 747 и реже музыку.

Конечно, на рынке есть колонки с хорошими портами. Некоторые, например знаменитая линия IMF Бада Фрида, использовали передний порт, называемый линией передачи. Идея линии передачи заключалась в длинном изогнутом акустическом тракте для низких частот, который задерживал выход порта на 180 °, поэтому он был синфазным. Хотя Арни и Бад были друзьями на всю жизнь, они никогда не соглашались использовать порт.Другие перенесенные схемы включают пассивный излучатель, который вы часто видите в старых Polk Audios, Definitive и современных продуктах Golden Ear.

Если вы хотите узнать больше о портах, у меня есть видео для просмотра здесь.

(PDF) Вихревой звук в фазоинверторных портах динамиков. Часть I. Наблюдение за реакцией на гармоническое возбуждение и меры по устранению

Момент времени, в который происходит реверсирование потока, примерно совпадает с моментом времени, когда

звуковое давление в корпусе громкоговорителя достигает своего максимума.

или минимум.Фактически, во время вытекания звуковое давление

в корпусе громкоговорителя будет ~ в первом приближении!

уменьшаются, так как частицы воздуха покидают объем коробки, а

— наоборот. На основании этих рассуждений была выведена временная зависимость скорости в порту, как показано на рис.

5 ~ c !. Положительная скорость указывает на поток воздуха из коробки.

Обратите внимание, что небольшая временная задержка около 3 мс должна быть принята во внимание

, чтобы акустические волны прошли от порта громкоговорителя

до микрофона на расстоянии 1 м.Скорость

в порту, показанном на рис. 5 ~ c! было исправлено за это время

задержка

Высокочастотные составляющие звука

излучаются из порта с острыми концами @ Рис. 5 ~ a! # Ясно показывают пульсирующее поведение

высокочастотные дующие звуки имеют скорее детерминированный, чем стохастический характер.

Частота этих шумов явно соответствует резонансу порта l / 2

, что также иллюстрируется результатами области частот

на рис.4. Каждый раз, когда возбуждается акустический резонанс

, высокочастотный ~ 1 кГц! составляющая

резко увеличивается. После этого возбуждения наблюдается экспоненциальный спад

подано. Обратите внимание, что пульсирующее возбуждение происходит как во время потока воздуха из бокса

, так и во время потока воздуха в бокс

Как уже упоминалось выше, типичное значение коэффициента качества Q порта составляет около 50. Спад, наблюдаемый в

Рис.5 ~ а! достаточно хорошо соответствует этому значению.

Высокочастотные звуки, излучаемые

из постепенно сходящегося-расходящегося порта с закругленными краями

порта, как показано на рис. 6, кажутся более сложными

, чем те, которые излучаются из порта с острыми концами @see Рис.

5 ~ b! #. Высокочастотные импульсы производятся в менее отчетливые

моментов времени по сравнению с высокочастотными

звуками дутья, которые излучаются из порта с острыми концами

Важно понимать, что дующий звук — это не широкополосный турбулентный шум

, фильтруемый портом, а детерминированный

миниатюрный пульсирующий отклик порта на распространение вихрей.

Это явление пульсирующего возбуждения трубного резонанса

за счет образования вихрей вдохновило Пауэлла

на разработку теории

вихревого звука. Процитирую Пауэлла:

». Наблюдая, как локомотив

выпускает пар, вскоре после того, как он заинтересовался предметом

, связанным с аэродинамически генерируемым шумом, автор был поражен тем фактом, что каждый раз особенно большой вихрь

, образовавшийся на краю турбулентной паровой струи, он услышал очень характерный импульсивный звук

.Это привлекло внимание к идее

о том, что происхождение аэродинамического звука можно приписать

процессу образования водоворотов или вихрей ».

Аналогичные вещи происходят в данном случае с бас-

re ﬂexport. В этом случае вихри периодически генерируются, что приводит к определенному импульсному звуку.

IV. МЕРЫ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗВУКА

Значительного снижения импульса из-за вихря

можно достичь путем постепенного расширения порта

по направлению к обоим концам порта, чтобы получить сечение сходящегося-расходящегося порта

, как показано на рис.6. Уменьшение поперечного сечения порта

в середине порта и расширение порта до

по обоим концам порта эффективно увеличивает площадь поперечного сечения

на обоих концах порта, сохраняя при этом определенную эффективную длину L

эфф

. Поскольку большая площадь поперечного сечения порта на концах порта

снижает локальную скорость воздуха, вероятность возникновения вихрей

меньше или они будут менее интенсивными.

Важно расширить порт к обоим концам порта, поскольку

поток направлен как внутрь, так и наружу.Угол расширения

порта не должен быть слишком большим, чтобы избежать риска разделения потока

внутри порта. В качестве практического правила предлагается угол наклона

от 3 ° до 12 °, но можно рассмотреть и большие углы

Также важно скруглить края порта на обоих концах порта

. Закругление краев на обоих концах устраняет образование вихрей

на входной стороне порта и может значительно уменьшить образование вихрей на выходной стороне порта.Более того, округление порта также имеет то преимущество, что любые производимые вихри

будут излучать шум менее эффективно, чем вихри

, возникающие на остром конце порта. Однако радиус закругления

не должен быть слишком большим, поскольку в противном случае звуки выдува

могут усилиться.

Сходящийся-расходящийся порт с углом наклона 6 ° в точке

порт заканчивается закругленными краями, как показано на рис. 6, теперь будет рассматриваться как

, а также цилиндрический порт с острыми краями.

Звуки дутья этих портов показаны на рис. 7 при

одинаковых уровнях звуковой мощности на частоте возбуждения. Начиная с

РИС. 6. Постепенно сужающееся-расходящееся поперечное сечение порта с закругленными краями порта

. Физическая длина порта L50,13 м, радиус закругленной кромки R

5 0,005 м, радиус поперечного сечения порта в середине порта a59,45

3 10

2 3

м, угол расширения у порта заканчивается 6 °. Эффективная длина порта L

eff

соответствует цилиндрическому каналу с острыми краями (L50.13 м, а

5 0,01 м).

РИС. 7. Спектр уровня звуковой мощности выдувания для цилиндрического порта

с острыми краями ~ физическая длина L5 0,13 м, радиус порта a5 0,01 м!

и постепенно расширяющийся порт с закругленными краями, как показано на рис. 6, при тех же уровнях звуковой мощности

на частоте возбуждения. Частота движения 40

Гц. Излучаемая звуковая мощность на частоте 40 Гц составляет 90 дБ.

1917 1917J. Акуст. Soc. Am., Vol. 104, No. 4, October 1998 Roozen

et al.

: Вихревой звук в отражении низких частот. I

Расчет конической четвертьволновой трубки

Сделайте пожертвование, чтобы сохранить этот сайт …

Впервые описанный Полом Фойгтом в 1930 году, TQWT / QWT использует, как и конструкцию линии передачи, длину трубы, равную 1/4 длины волны резонансной частоты драйвера. TQWT и QWT обозначают четвертьволновую трубку (с надрезом) и также называются трубами Voight. TQWT нельзя рассматривать только как комбинацию резонатора Гельмгольца или ТЛ. Его поведение представляет собой сложную физику 1/4 волнового резонатора Гельмгольца, нагрузки фазоинвертора и рупора. Следовательно, TQWT не может быть успешно представлен только одним из вовлеченных факторов. Поскольку TQWP представляет собой вибрационный рупор, а не компрессионный, точка максимальной вибрации возникает в порту. Это колебание движет воздух в порту.
	Примечания: На этой странице размеры рассчитываются в основном на основе F используемого драйвера, что явно не идеально. Настройка линии установлена на Fs драйвера, чтобы критически гасить его на этой частоте. Расчеты предполагают использование материала толщиной 19 мм (0,75 дюйма) для стен и внутренней перегородки. Размеры внутренние. Высота внутренней перегородки не должна превышать центральную точку установленного привода. От этого калькулятора не ожидается идеальных результатов, но мы надеемся, что он станет хорошей отправной точкой.
Qt драйвера, используемого в TQWT, должен находиться в диапазоне от 0,2 до 0,7 , наилучшие результаты можно ожидать, если Qt = 0,4… 0,5 . Длина TQWT должна быть согласована примерно с от 1,0 до 1,2 резонансной частоты динамика . Начальное поперечное сечение Sa TQWT составляет от 75 до 100% поверхности мембраны, концевое поперечное сечение Se составляет от 225 до 300% поверхности мембраны. Центр динамика должен составлять примерно 40–45% общей длины. Диаметр выхлопной трубы Dv должен составлять примерно половину эффективного диаметра мембраны, длина выхлопной трубы Lv составляет примерно 1,5 x Dv

— Длина — Длина разделителя

H	[см]	— Внутренняя высота TQWT
W	[см]	— Внутренняя ширина шкафа
см T1	— Первоначальный интерьер в начале TQWT
T2	[см]	— Расстояние передний / внутренний разделитель вверху
D	[см]	— Интерьер полностью глубина TQWT
T3	[см]	— Расстояние до громкоговорителя от начала TQWT
T4	[см]
D _v	[см]	— Диаметр выпускной трубы
L _v	[см]	— Ленг Ширина выпускной трубы
V _b	[л]	— Чистый объем коробки в литрах (без объемов рефлексной трубы)
F ₃	[Гц]	— Нижняя критическая частота TQWT (-3 дБ)

The Hideaway TL Sub | audioXpress

Эта статья, датский проект «невидимого» сабвуфера, была первоначально опубликована в audioXpress в июле 2006 г. и является первой из двух статей Бьорна Йоханнесена.В этой первой статье автор описывает успешную линию передачи для замены вентилируемого переводника, вдохновленный статьями Рика Шульца. Проект, в котором первый подход показал, что резонансная частота ниже, чем ожидалось — ниже Fs водителя, что привело его к изучению четвертьволновой конструкции Мартина Дж. Кинга.

Вдохновленный статьями Рика Шульца, я создал успешную линию передачи для замены вентилируемого переводника. Однако меня удивило, что резонансная частота оказалась ниже, чем я ожидал — ниже, чем Fs драйвера.У меня создалось впечатление, что это «запрещено», но я видел, что он работает очень хорошо и намного лучше, чем тот же драйвер в вентилируемой коробке. Поэтому я начал изучать четвертьволновый дизайн Мартина Дж. Кинга. Мой собственный опыт, а также полезная информация и поддержка Мартина привели к созданию этой статьи.
Фото 1: Готовый блок, линия окрашена в черный цвет, чтобы он «исчез».
Разочаровывающий сабвуфер
Несколько лет назад я сделал два сабвуфера по дизайну местного магазина акустических систем.Корпус был фазоинвертором с внутренним объемом 81 л. Драйвером был 10-дюймовый Beyma 10B60 (Fs 31 Гц, Qts 0,36, Vas 115 л и Sd 380 см2).

Результат меня не устроил: ничего ниже 30 Гц, шум порта и проблемы с неравномерной частотной характеристикой из-за резонансов помещения. Кроме того, эти шкафы непросто спрятать. На самом деле они были спрятаны. Далеко.

Рисунок 1: Простой и практичный вспомогательный дизайн.
Трансмиссионный переводник
Двадцать лет назад я построил рога, как и все в то время.Рупоры были четвертьволновой формы с расширением на одну треть линии. Четвертьволновые конструкции вовсе не устарели, как я узнал, прочитав статьи Рика Шульца. Я хотел спроектировать и построить линию передачи (ЛЭП), этот термин я использую для всех типов четвертьволновых конструкций. Поскольку у меня было два фазоинвертора, я мог бы сравнить сабвуфер TL с вентилируемым корпусом.

Моя идея заключалась в том, чтобы поместить драйвер в небольшую коробку, а сама труба была меньше, чтобы я мог спрятать ее под диваном.Конечно, это уменьшило бы громкость корпуса, и можно было ожидать слабых басов. Но поскольку и проем, и динамик находятся близко к полу, я надеялся получить поддержку в глубоких басах. С отверстием спереди вы даже можете разместить сабвуфер в углу, чтобы получить максимальное пространство. Я остановился на этом дизайне, используя небольшое отверстие, чтобы можно было разместить шкаф практически в любом месте (рис. 1).

Сама коробка не должна быть сильно видна. Размер остальной части шкафа был продиктован пространством под моим диваном.Я сделал отверстие маленьким, установив примерно 20% поперечного сечения (и, таким образом, 10% производной Sd). Общая длина трубы составляет 230 см, и я предположил, что труба была настроена примерно на 37 Гц. Но вскоре я узнал, что это не так.

Я использовал относительно тонкий материал и включил в коробку крестовину. Передняя перегородка из МДФ толщиной 22 мм. Начинка в коробке относительно легкая и только для первой линии трубы.

Фото 2: Видимая часть всего 32 × 32 × 32 см.
Результат
На фото 1 и 2 показан рабочий агрегат. По сравнению с вентилируемой коробкой басы Hideaway ниже, четче и плотнее. Нет шума, вызванного турбулентным воздухом в отверстии. Движение конуса разумно до 20 Гц, но при 16 Гц движение увеличивается. Выходная частота по-прежнему составляет 16 Гц, хотя выходная частота падает с 20 до 16 Гц. Это меня удивило. Было видно, что частота настройки трубы оказалась ниже, чем я ожидал, и ниже, чем у драйвера Fs.Я хотел узнать, что происходит.

Частота настройки
Я начал изучать работы Мартина Дж. Кинга, который очень помогал и терпеливо отвечал на мои вопросы (см. Врезку). Я мог видеть, что частота настройки составляла около 25 Гц, и, используя рабочие листы Мартина, которые можно использовать в личных и некоммерческих целях, я узнал, что происходит.

Если бы линия была прямой, настройка была бы около 37 Гц. Фактически, корпус Hideaway ведет себя как TL с массой и портом, который снижает частоту настройки шкафа.График из рабочих листов Мартина, акустический импеданс шкафа, показал, что частота настройки составляла около 25 Гц (рис. 2). Первый пик находится на 25 Гц, что является частотой настройки только шкафа.

Рисунок 2: Настройка шкафа составляет 25 Гц. Рисунок 3: Усиление помещения заставляет звучать лучше, чем кажется. Рисунок 4: Вклад отверстия показан пунктирной линией.
Уровень звукового давления (SPL)
Пунктирная линия на рис. 3 — драйвер в бесконечной перегородке (IB).Уровень звукового давления может показаться плохим, но поскольку динамик и отверстие находятся на полу, в комнате для прослушивания есть хорошие глубокие басы. Поскольку это сабвуфер, меня не беспокоит неравномерная частотная характеристика выше 100 Гц, которая будет устранена фильтром кроссовера.

На рис. 4 сплошная линия обозначает драйвер, а пунктир — отверстие. Как вы можете видеть, отверстие увеличивается на подъеме к басу, когда драйвер скатывается. Выход из апертуры широкий и плоский. Также обратите внимание на спад на выходе из отверстия, со спадом, начинающимся примерно с 85 Гц.Относительно небольшой объем и массовая нагрузка через небольшое открывающееся отверстие обуславливают такое уникальное поведение выхода из отверстия.

Фото 3: Корпус относительно тонкий, но вибрации незначительные. Рисунок 5: Показан импеданс без начинки.
Импеданс
На графике на рис. 5 корпус не заполнен, чтобы пики импеданса были более заметными. При заполнении кривая импеданса становится очень пологой, и некоторые пики плохо видны.Пунктирная линия — водитель в ИБ. Сплошная линия — объединенный корпус и драйвер, образующие новую резонансную систему. Первый резонанс (пик импеданса) чуть ниже 15 Гц — это комбинация массы воздуха в трубе в сочетании с движущейся массой диффузора динамика и звуковой катушкой, колеблющейся на подвеске динамика. Практически то же самое, что и старый трюк с понижением Fs драйвера путем добавления некоторой физической массы к конусу.

Второй пик резонанса около 60 Гц — это оригинальный резонанс корпуса, но с влиянием драйвера.Спад от отверстия составляет около 85 Гц, что соответствует провалу кривой импеданса между вторым пиком около 60 Гц и третьим пиком около 98 Гц.

Типовой дизайн
Я смоделировал несколько других драйверов в корпусе Hideaway, и хотя этот универсальный дизайн не обязательно дает лучшее от каждого отдельного драйвера, все драйверы, которые я смоделировал, работают нормально. Частота настройки 25 Гц является разумным значением для драйверов с F 35 Гц и ниже.Драйвер с тем же F, но с более высоким Qts и более низким Vas имеет небольшое улучшение глубоких басов из-за более позднего спада.

Peerless 830452 с очень низким Qts 0,17 также преуспевает. В этом случае настройка кабинета выше, чем у драйвера Fs, равного 18,9 Гц, что является хорошей комбинацией для драйвера с низким Qts, который имеет ранний спад.

Фото 4: Небольшое отверстие со стороны водителя не создает шума из-за турбулентности воздуха.
Строительство
На рисунке 6 показаны внешние размеры агрегата.Кроме того, длина линии составляет 230 см, внутренние размеры коробки — 29 × 29 × 29 см, а поперечное сечение трубы — 12,8 см (ширина) × 15 (высота). Проекция 30 × 140 см при использовании ДСП толщиной 10 мм.

Передняя перегородка изготовлена из МДФ толщиной 22 мм, что увеличивает площадь основания с этой стороны. Коробка изготовлена из ДСП толщиной 10 мм с добавлением 10 мм МДФ внутри для уменьшения вибрации. Внутри коробки также находится крестовина. Стены «лабиринта» имеют размеры 150 × 14 мм. Я добавил треугольные куски дерева во всех углах. Сверху лабиринт закрыт ДСП толщиной 10 мм (Фото 3).

Размер коробки составляет 32 × 32 × 32 см снаружи, и если положить сверху кусок стекла, коробка становится красивым столиком. Фото 4 дает представление о размерах шкафа. Набивка в коробке и первой половине лабиринта — 200гр полиэфирной ваты.

Соображения по конструкции
Разработка TL — сложная задача, потому что у вас есть много параметров, с которыми нужно работать. Но это также причина, по которой дизайн TL доставляет большое удовольствие. Я использую дизайнерскую идею как отправную точку; Я не выбираю драйвер, а стараюсь найти наилучший из возможных.Попытка добиться максимальной производительности драйвера, скорее всего, приведет к получению корпуса такого размера и формы, который вы, вероятно, не хотели бы размещать в своей комнате для прослушивания. Разработка TL — это рекурсивный процесс с целью поиска наилучшего компромисса.

Частота настройки
Наиболее важным параметром конструкции является определение частоты настройки шкафа. Если вы увеличите частоту настройки, уровень выходного сигнала из отверстия увеличится. И что неудивительно, когда вы понижаете частоту настройки, выходной уровень будет уменьшаться.

Выходной сигнал из отверстия — желаемое свойство TL, добавляя подъема басу. Если у вашего драйвера высокий Qts, вы ниже драйвера Fs. Драйверы с низким Qts имеют более ранний спад; следовательно, вы можете установить частоту настройки выше, чем драйвер Fs.

Я использую Qts 0,35, чтобы различать высокие и низкие Qts. Это не «единственная правда», и ваше определение может быть другим. Поэтому частота настройки ниже F моего драйвера Beyma.
Рисунок 6: Площадь основания 140 × 30 см,
с 2 см, добавленными передней перегородкой. Геометрия
Если у вас есть частота настройки, вы должны решить, какую геометрию использовать. Длина и геометрия задают частоту настройки шкафа. Увеличение громкости приведет к увеличению басов. Увеличение громкости также немного влияет на частоту настройки. У Hideaway была бы частота настройки 37 Гц, если бы это была прямая труба. Но уменьшенный объем в трубе и уменьшенное отверстие приводят к более низкой частоте. Вы могли бы назвать это перенесенной, массонагруженной, конической четвертьволновой.Но этикетка на дизайне мне не важна.

Частота настройки определяется длиной линии и геометрией. Для прямой это просто четверть волны частоты. Коническая линия (отверстие имеет меньшую площадь, чем закрытый конец трубы) — это наименьшее возможное ограждение для той же частоты.

Коническая линия используется для подавления нежелательных верхних гармоник. Выход из отверстия шире и с немного меньшей мощностью по сравнению с прямой линией.Расширяющаяся линия — это самая длинная линия для той же частоты настройки. Имеет высокий выходной уровень; К сожалению, частотная кривая очень неровная. Если вы нагружаете прямую линию массой, делая площадь отверстия меньше поперечного сечения, линия будет короче прямой линии для той же частоты настройки. Громкость, как правило, увеличивает басы, а также немного снижает частоту настройки.

Проблемы с TL
Резонанс трубы — это то, что вам нужно.Другой, более высокий резонанс вызывает провалы и пики уровня звукового давления, что определенно нежелательно. Обычный способ приручить верхние гармоники — использовать смещение драйвера на одну треть трубы. Этого не было в дизайне Hideaway.

Набивка также используется для гашения неравномерного звукового давления и сглаживания кривой импеданса. С другой стороны, я не хочу ослаблять дебют. Поэтому я использую легкое демпфирование в коробке и только половину лески. В субмарине кроссовер все равно избавится от ряби.Обратите внимание, что демпфирование очень мало связано с акустическим импедансом (частотой настройки) шкафа. Фактически, ваша местная высота над уровнем моря и температура воздуха больше влияют на скорость звука и, следовательно, на результирующую частоту настройки, чем на наполнение.

Заключение
Hideaway TL имеет несколько очень полезных свойств:
• Он очень практичен и не занимает много места.
• Расположение отверстия позволяет спрятать трубу.
• Возможность размещения у стены или в углу.
• С отверстием и расположением динамика близко к полу, глубокий уровень звукового давления низких частот очень хорош для корпуса такого размера.
• Может использоваться с различными драйверами с F на 35 Гц и ниже.
• Очень хорошее демпфирование движения конуса.

Благодарность
Я хотел бы поблагодарить Мартина Дж. Кинга за помощь в понимании его четвертьволнового дизайна (см. Врезку).

Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, июль 2006 г.

Бьорн Йоханнесен — заядлый любитель DIY из Дании, занимается производством усилителей и громкоговорителей.Его конструкции динамиков включали рупоры, широкополосные и линии передачи. Интерес к четвертьволновому дизайну возрос в последние несколько лет благодаря audioXpress, www.t-linespeakers.org и www.quarter-wave.com. Больше информации от этого автора можно найти здесь.
И его успешное предприятие: www.kvart-bolge.com

Рабочие листы Mathcad Мартина Дж. Кинга

С веб-сайта Мартина Дж. Кинга (www.quarter-wave.com) вы можете загрузить рабочие листы Мартина, доступные для личного некоммерческого использования в MathCad.Я всегда использую рабочий лист «Разделы», и вы можете смоделировать Hideaway с помощью своего любимого водителя. Определение геометрии, которое я использую, несколько упрощено. Угол в трубе как отдельный участок я не выделил, но на низких частотах это не важно.

Графики в этой статье используют следующие данные, и это очень полезно для тестирования различных драйверов. Введите параметры Тиле / Смолла (TSP) для вашего драйвера, включая BL. Вы можете использовать один из рабочих листов для преобразования из Vas в BL, если вы не знаете значение BL.

Я рекомендую вам измерить параметры Тиле / Смолла вашего драйвера. Не стоит ожидать, что параметры вашего драйвера обязательно будут соответствовать задокументированным производителем.

Примечание: Мартин использует «d» (драйвер) вместо «s» (динамик), поэтому Vad = Vas и так далее. Я считаю, что терминология Мартина более логична, чем оригинальные сокращения TSP. Установите n_closed: = 0 и n_open: = 3 на листе. Затем определите геометрию.

Драйвер на закрытый конец:

ДЛИНА	НАЧАЛО ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА	КОНЕЦ ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА	НАЧИНА
5.5 ”	2.21 Sd	2.21 Sd	Y

Драйвер до открытого конца:

ДЛИНА	НАЧАЛО ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА	КОНЕЦ ПОПЕРЕЧНОГО РАЗРЕЗА	НАЧИНА
5,5 дюйма	2.21 Sd	2.21 Sd	Y
39,5 дюйма	0,51 Sd	0.51 Sd	Y
39,5 дюйма	0,51 Sd	0,51 Sd	N
0,6 дюйма	0,11 Sd	0,11 Sd	N

Последняя часть — это проем, длина которого равна размеру используемой древесины. Общая длина линии 90,6 дюйма. Наполнение составляет 0,3 фунта на кубический фут. Труба разделена на две части для распределения начинки.Я использовала 200 г полиэфирной шерсти в коробке и первой половине лески.

Поперечное сечение определяется Sd, потому что его легче вводить, а также дает мне хорошее представление о размере корпуса. В моем примере Sd = 380 см2. Вы можете настроить вход для своих драйверов. Настройка трубы — 25 Гц. Вы можете проверить свой ввод на первом графике в MathCad: в акустическом импедансе первый и самый высокий пик находится на 25 Гц.

Внутренняя геометрия поперечного сечения:

2.21 Sd	29см × 29см	11,417 дюймов × 11,417 дюймов
0,51 Sd	12,8 × 15 см	5,039 дюйма × 5,906 дюйма
0,11 Sd	2,8 см × 15 см	1,102 дюйма × 5,906 дюйма

Beyma in Bass Reflex

У меня была возможность сравнить Hideaway с вентилируемым дизайном и тем же динамиком. У фазоинвертора более высокий уровень звукового давления, но выходной сигнал упал с 35 Гц до 30 Гц, а ниже 30 Гц звук отсутствовал.Размах диффузора увеличился ниже 35 Гц, и эта конструкция должна была иметь фильтр высоких частот.

Что такое фазоинвертор и для чего он нужен

Основные виды фазоинверторов

1. Трубчатый фазоинвертор

2. Щелевой фазоинвертор

3. Лабиринтный фазоинвертор

4. Фазоинвертор с раскрывом

Как рассчитать размеры фазоинвертора

1. Расчет по формулам

2. Онлайн-калькуляторы

3. Специальные программы

Как сделать раскрыв трубы фазоинвертора своими руками

Ошибки при изготовлении фазоинвертора

Настройка и оптимизация фазоинвертора

Альтернативы фазоинвертору

Закрытый ящик

Пассивный излучатель

Трансмиссионная линия

Рупорная система

Раскрыв трубы для фазоинвертора своими руками

Труба для сабвуфера

Лада Приора Хэтчбек Робин Гуд › Бортжурнал › Раскрыв трубы для сабвуфера своими руками + ПРАВИЛЬНЫЙ чертеж болванки

Автомобильный сабвуфер! Эксперимент с трубами. — Сообщество «Автозвук» на DRIVE2

Раскрыв, раструб для фазоинвертора — DRIVE2

Сообщества › Автозвук › Блог › Первый опыт в строении короба под саб. И пару вопросов по не точной постройке написанной в расчете.

Короб для сабвуфера 12″ на 160 трубе. Alphard Audio Extreme — Honda Civic, 1.5 л., 2001 года на DRIVE2

расчёт нужной частоты, как сделать и настроить порт в домашних условиях

Виды акустических систем

Принцип работы устройства

Расчёт низкочастотного туннеля

Простая формула для вычисления

Использование специализированных программ

Самостоятельное изготовление порта

Раскрыв трубы для фазоинвертора своими руками

Фазоинвертор не на бумаге | ldsound.ru

Расчет фазоинвертора

PassDiy

Легенда об EL PIPE-O

Кент Английский

Введение

Корпуса с фазоинвертором

Слепые мечты

Введите Sonotube

Низкочастотные динамики

Строительство

Введение

Производительность

Введение

Активный кроссовер

Праздник

Вывод

Пассивно-активный кроссовер

Звук

Реконструкция

Прогуляйтесь со мной в Loudspeaker Park — Часть 4

В.Неужели закрытые колонки лучше портированных?

Коробки с отверстиями — PS Audio

(PDF) Вихревой звук в фазоинверторных портах динамиков. Часть I. Наблюдение за реакцией на гармоническое возбуждение и меры по устранению

Расчет конической четвертьволновой трубки

The Hideaway TL Sub | audioXpress

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ