Из чего сделать фазоинвертор: Изготовление домашнего сабвуфера: Часть 5 “От слов — к делу!” | by GRE

ФАЗОИНВЕРТОР | Hiendmusic.ru

Фазоинвертор представляет собой щель или трубу, находящуюся в корпусе звуковой системы. За счет резонанса этой трубы обеспечивается расширение низкочастотного диапазона. С конструктивной точки зрения фазоинвертор – это закрытый, но не полностью герметичный ящик.

Принцип работы фазоинвертора

Суть работы данного устройства заключается в том, что при помощи акустического резонатора осуществляется переворот (инверсия) фазы звуковой волны, исходящей от тыльной части диффузора. На выходе фазоинвертора эта уже инверсированная волна суммируется с волной, излучаемой фронтальной поверхностью диффузора. Это существенно увеличивает на частоте настройки прибора уровень звукового давления.

Достоинства и недостатки устройства

Преимущества этого вида акустического оформления известны достаточно хорошо. Приблизительно 90% производимых в мире современных акустических систем оснащены фазоинвертором.

Нижняя граница частоты в таких системах в 1,26 раза меньше, чем в закрытых аналогах (при одинаковых размерах корпуса и КПД).

Если взять акустику с одинаковыми габаритами и показателями нижней границы частоты, то системы с фазоинвертором будут обладать большим на 3 дБ КПД. И наконец, при одинаковых значениях нижней границы частоты и КПД, габариты такой системы будут значительно меньше.

К недостаткам фазоинвертора можно отнести невысокие переходные характеристики (по сравнению с системами закрытого типа) и более сложный процесс согласования усилителя с акустической системой. То есть длительность затухания и время нарастания звукового сигнала определяются лишь качеством исполнения самого фазоинвертора. На практике это проявляется в глухом звуке литавр, «бухающем» звучании барабана, размытости щипка при воспроизведении музыки от струнных инструментов и пр.

Стоит отметить, что достоинства существенно перевешивают вышеупомянутые недостатки. Поэтому большинство компаний, специализирующихся на производстве звукового оборудования, внедряют в свои модели данное устройство.

Простому меломану – пользователю акустических систем достаточно знать про фазоинвертор несколько простых, но очень важных вещей. В комнате площадью меньше 12 метров нельзя устанавливать колонки с фазоинвертором расположенным в задней части – получите отвратительное буханье вместо музыки. Для небольших помещений лучше выбирать колонки с передним расположением фазоинвертора или вовсе без него. Если ваши колонки оснащены фазоинвертором, и вам кажется, что бас «бубнит» — попробуйте заткнуть отверстие фазоинвертора любой плотной тряпкой – иногда это помогает.

Корпус типа «Фазоинвертор» (ФИ) — популярные практические вопросы, часть 2.

Повторим. На частоте настройки порт работает в фазе с диффузором — оба «надувают» и «сдувают» объем одновременно. Выше частоты настройки порт закрыт. Ниже частоты настройки порт — это просто дырка. Тут все просто, легко запомнить и легко сделать выводы.

Что на частоте настройки и ниже, что с этим делать — рассмотрели в первой части. Что выше — ЗЯ, что означает наличие прямой зависимости параметров корпуса от параметров динамика.

Ранее мы уже писали про полную добротность динамика Qts и ее связи с итоговой добротностью Qtc. И это очень важно запомнить также.

Приемлемый звук из больших объемов характерен для динамиков с добротностью от 0.6 и выше, пусть и при не самой лучшей перегрузочной способности в ряде случаев. В компактных корпусах такие динамики, наоборот, чувствуют себя не очень — искажения выше нормы, звук слишком сухой и т.д. и т.п. Другой особенностью динамиков с высокой добротностью является более плавный спад выше\ниже настройки. Пример таких динамиков — DD PowerTuned и частично DD Redline.

Если добротность динамика ниже 0.6, то каким угодно большим корпус уже не сделать, тк звук запросто может превратиться в кашу. Владельцам таких динамиков следует достаточно точно подбирать правильную комбинацию объема корпуса и порта. Пример — DD HiDef и многие новые DD Redline.

Если же добротность 0. 3 и ниже, то в больших объемах такому динамику будет очень грустно и печально — горб вблизи настройки и резкие спады выше и ниже. Проблемы есть даже в средних объемах, а нормой будут компактные и сверхкомпактные объемы с большим длинным портом.

Пример — DD Z, который в большом объеме сработает только в отдельных случаях, а «как дома» почувствует себя, например, работая с рупором длиной от метра и более.

Понятия «малый», «средний» или «большой» объем применительно к каждому динамику не могут рассматриваться без знания Vas, т.к. прямо определяются этим параметром. Так, «малый объем» означает, что объем корпуса менее Vas, «средний объем» — объем в районе Vas, а «большой объем» — более Vas. Все это, разумеется, условно.

Теперь вы знаете, как связать Qts и Vas и уже сходу сможете предположить более-менее правильный ФИ не глядя на динамик. Остается Fs, частота, в той или иной степени определяющая настройку корпуса и эффективность работы в нем.

В качестве примера разберем DD612d.

Qts=0,61 , что означает, что динамику будет хорошо в объеме как около его Vas, так и в большем, так и в меньшем. Согласитесь, это удобно и универсально. А если дополнительно посмотрите на разницу между Xmax(13мм) и Xmech(64мм), то сразу поймете, что даже в самом огромном объеме здоровью динамика мало что угрожает.

Vas = 44л., то есть, по факту мы можем выбирать как компактный ФИ, который даст Qtc вплоть до 1.2 и соответствующий точный, но сухой бас, так и просторный ФИ, который почти не изменит Qts и даст очень мягкий и глубокий бас. При том, оба варианта не испортят звук слишком высоким процентом искажений, тк сохранят итоговую добротность Qtc в пределах нормы.

Fs = 33,6Гц. Т.к. Qts не низкая, то будет совершенно нормально настроить ФИ в диапазоне от 2\3 октавы ниже Fs и до 2\3 октавы выше Fs. То есть, настроить ФИ под DD612d можем в очень широких пределах для самого разного повседнева, но спортивных SPL-ных настроек все равно не получится — дунуть можно, но без рекордов.

Теперь рассмотрим настройку LPF. Правильная настройка LPF зависит как от настройки корпуса, так и от выбора объема. Большой объем (а теперь вы знаете что такое «большой объем») потребует настройку LPF не далее чем на 1\3 октавы выше настройки корпуса, а малый объем позволяет настраивать LPF вплоть до 1 октавы выше настройки корпуса. Спад выше настройки ФИ составляет 12дБ\окт, то есть, и фильтр LPF должен быть не менее 2 порядка.

Успехов!

ps. Закончив чтение статьи, попробуйте взять параметры абсолютно любого динамика вслепую и проанализировать их таким же образом. Потренируйтесь делать это 3-5 раз и вы быстро усвоите материал, в будущем «на лету» разберетесь с характерными особенностями любых динамиков, легко спроектируете и приготовите отлично поющее оформление, какого бы типа оно ни было.

Изготовление фазоинвертора из бумаги — 2 Марта 2011

В качестве фазоинвертора акустической колонки можно использовать любые жесткие трубки. В любительской практике нашли широкое применение пластиковые трубы, используемые для внутренней канализации. Диаметры таких труб стандартизированы: 32, 40, 50, 110 мм. Однако иногда этого набора недостаточно, например, когда нужен фазоинвертор какого-то конкретного диаметра. Тогда трубку придется изготовить самому. Перед началом изготовления трубки рекомендую застелить стол, на котором вы работаете, несколькими слоями газетной бумаги. Но если Вы собираетесь выполнять данную работу на кухонном столе, как первый раз это сделал Я (испортив свой кухонный стол), будьте аккуратны. ватман, желательно лист А1; клубок ниток или несколько канцелярских резинок; эпоксидный клей; немного клея для бумаги; пара хозяйственных резиновых перчаток; оправка, внешний диаметр которой чуть-чуть меньше или совпадает с внутренним диаметром будущей трубки. Оправку можно выточить на токарном станке из дерева или же использовать подручные предметы: стеклотару, алюминиевую банку и т. д. Сначала на оправку нужно намотать три-четыре слоя тонкой бумаги (подойдет и газета). Чтобы она не размоталась, шов необходимо закрепить клеем типа ПВА. Слои бумаги должны плотно прилегать к оправке, между ними не должно быть воздуха или клея. Затем из листа ватмана нужно вырезать полоску, ширина которой совпадала бы с длиной будущей трубки. Длина полоски должна быть достаточной, чтобы намотать ее на оправку в пять-шесть витков. Затем следует подготовить эпоксидный клей, для этого смешайте смолу и отвердитель в пропорции согласно инструкции (обычно 10:1). Для точного определения объема клея и смолы можно использовать шприцы емкостью в 10 мл. Чтобы компоненты не смешивались в их емкостях, приготовьте отдельные шприцы для смолы и отвердителя. Теперь наденьте перчатки и начните наматывать слои ватмана на подготовленную оправку, проклеивая их эпоксидным клеем. Заметьте, что первый виток не нужно приклеивать к оправке! Не жалейте клея, между слоями не должно оставаться пустого пространства. Наносить смолу можно непосредственно перчаткой: просто опускаете руку в клей и наносите его на поверхность. Таким образом необходимо намотать пять-шесть витков ватмана. Чтобы слои крепче прилегали друг к другу, наденьте на изделие канцелярские резинки или замотайте его нитью. Трубка должна сохнуть в вертикальном положении в течение суток. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Компоненты эпоксидного клея токсичны в жидком состоянии, поэтому работать с клеем нужно в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. При работе с клеем обязательно используйте перчатки. После высыхания клея нужно отделить трубку от оправки. Сделать это бывает непросто. Сначала снимите с нее стяжки. Затем попробуйте повернуть трубку относительно оправки. Если сделать это не удается, попробуйте по частям вынуть бумагу, проложенную между трубкой и оправкой. В конце концов, оправку можно просто разбить. Этот метод хорош, если в качестве оправки используется стеклянная бутылка или алюминиевая банка. Трубка, изготовленная таким способом, достаточно прочна и в то же время легко обрабатывается — ее можно обтачивать напильником, резать ножовкой по металлу или канцелярским ножом. Подобным способом можно изготовить и раструб для фазоинвертора. Для этого оправка изготавливается из пластилина, например, на гончарном круге. Затем нужно охлаждать ее около 12 ч в морозильной камере. После этого на оправку накладывают полоски ткани, пропитанные эпоксидным клеем или клеем «Titan». В зависимости от размеров раструба в качестве ткани можно использовать марлю, бязь, мешковину и др. Когда клей высохнет, пластилин легко отделится от изделия. Обратите внимание, что радиус кривизны раструба должен быть не меньше радиуса самой трубки.

Сабвуфер из фанеры своими руками в багажник автомобиля

 Хорошую музыку любят все, особенно когда ее послушают. А что она в себя включает? Конечно гармоничные звуковые частоты, но с правильным тембральным балансом.

Чтобы и высокие и средние, ну а низких частот можно и побольше. Их нам всегда не хватает! Если это описание про вас, то дело приобретения и изготовления сабвуфера для вашего автомобиля не «за горами».
 Приобретение сабвуфера дело быстрое и не хлопотное, конечно если есть деньги, но со своими недостатками. Во-первых, это чуть дороже чем изготовить сабвуфер самому. Во-вторых, параметры динамика вас могут не устраивать. А самое важное это пожалуй эргономика сабвуфера, которая наверняка не впишется в полости и формы багажника вашего автомобиля, то есть не подойдет идеально. Это значит, что купленный сабвуфер будет съедать столь полезный и всегда незначительный объем вашего багажника. Стать обладателем сабвуфера, который бы подходит по формам и размерам под ваш автомобиль можно лишь если вы его приобретете на заказ, либо сделаете сами. В этой статье мы расскажем про вариант изготовления такого девайса самим, из фанеры.

Материал для изготовления сабвуфера своими руками

 Самым подходящим материалом для изготовления сабвуфера своими силами будет фанера, что само по себе логично. Материал хорошо обрабатывается, из него можно выполнить довольно сложные формы, он не требует для создания корпусных деталей сложных технологических процессов. Он минимально токсичен. Наконец, он не дорогой и доступный.
 Самая ближайшая альтернатива это изготовление корпуса сабвуфера из стекловолокна и эпоксидки. Здесь все конечно обстоит иначе. Можно сделать более точные формы, но за это придется поплатиться токсичность материалов и соответственно необходимостью работать с ним. Также потребуется  шаблон для формирования плоскостей, например из монтажной пены и значительный опыт. В общем наш вариант для новичков, так как корпус будет сделан только лишь из фанеры, проклеен клеем, коим может быть ПВА и швы укреплены герметиком.

Расчет корпуса для сабвуфера

 Здесь прежде всего стоит сказать об корпусе и о его объеме. Априори, что с корпусом динамик звучит лучше, то же самое, только с еще большей закономерностью относится и к НЧ динамику – сабвуферу. Также для хорошего звука необходимо обеспечить оптимальный объем корпуса, который должен быть прописан в характеристиках к динамику и должно демпфирование.

Это обеспечивается при помощи звукопоглощающих материалов и фазоинверторов, «спускающих» излишнее давление от НЧ, которое может повилять на качество звука.
 Цифр приводить мы не будем, так как первый абзац фактически поставил жирный крест на точных расчетах. Главное при изготовлении корпуса рассчитать объем не менее возможного минимального, а также сделать фазоинвертор или уложить шумопоглощающий материал, в наиболее удаленных углах корпуса. Вот такие будут рекомендации.

Процесс изготовления сабвуфера своими руками

 Первоначально определяемся с основанием, то есть с местом установки. Вырезаем основание – фанеру по месту и начинаем «наращивать» стенки.

Да, да, в некоторых случаях как наращивать по-другому и не назовешь. Особенно если формы сложные и изменяющиеся.

 В некоторых случаях стенки будут наращиваться просто перпендикулярной фанерной стенкой, а иногда это будет целый каскад из сложных деталей.

 Фанерные детали скручиваются между собой саморезами, а также проклеиваются герметиком. Все это обеспечит более чем высокую прочность.

 Так деталь за деталью изготавливаем корпус сабвуфера.

Далее затягиваем его карпетом и протягиваем аудиокабель. Вставляем динами и устанавливаем сабвуфер на место. Лучше предусмотреть крепление на месте установки, чтобы исключить возможность передвижения сабвуфера при инерционных воздействиях.

Вот собственно и все, сабвуфер на месте, звук радует, плоды собственного труда восхищают!

Аудио-кулибиным на заметку — Ferra.ru

 где:
• L — кажущаяся длина фазоинвертора (включает толщину передней стенки и обычно превышает истинную длину круглой трубы где-то в полтора раза),
• S — площадь выходного отверстия,
• V — свободный объем ящика (за вычетом объема самого фазоинвертора)

Всё подставляется в единицах измерения СИ. С помощью этой формулы оценивают отношение длины к площади фазоинвертора, пренебрегая вычислением свободного объема и задавая просто внутренний объем ящика. Оценив размеры фазоинвертора, расчет уточняют.

Необходимо подчеркнуть, что строгое аналитическое решение очень сложно (а для нестационарных «прыжков» звукового сигнала и подавно), поэтому при расчетах пользуются разного рода допущениями.

Итак, чем меньше частота настройки фазоинвертора, тем меньше должен быть его диаметр (или тем больше длина). Диаметр не должен быть слишком малым, иначе могут возникнуть нелинейные искажения и призвуки. Если порт фазоинвертора делается некруглого сечения – например, щелевидный, – то, вероятно, придется прибегнуть к сложному профилированию со стороны входа. Обычно площадь проходного сечения фазоинвертора составляет 0.25 – 1.0 от эффективной площади диффузора. Диаметр фазоинверторной трубы стараются выбрать из верхнего предела, то есть как можно более близким к эффективному диаметру диффузора.

Если частота конструируемого фазоинвертора безапелляционно задана в требованиях свыше (или не может быть изменена по другим соображениям), то с увеличением его диаметра приходится увеличивать длину трубы. Большую длинную трубу проблематично втиснуть в ящик (нужен запас как минимум в 40 миллиметров), ведь его объем фактически уже зафиксирован выбранным динамиком. Более того, слишком длинная труба фазоинвертора может привести к увеличению неравномерности частотной характеристики акустической системы.

Кстати, следует различать понятия резонансной частоты ящика и резонансной частоты фазоинвертора. Чем меньше отношение гибкости воздуха в ящике к гибкости подвижной системы динамика, тем выше резонансная частота фазоинвертора будущей колонки по отношению к основному резонансу подвижной системы. То есть, если задать объем меньше, чем нужно, это приведет к повышению упругости воздуха в ящике и, следовательно, повышению резонанса колонки, выражающемуся в гулкости и акцентировании верхних басов.

Пассивный излучатель нетрудно сделать из старого динамика, близкого по площади к диффузору рабочего низкочастотника. Настройку же проводить изменением присоединенной массы (десятки граммов).

При необходимости свободный объем корректируют заполнением части ящика не поглощающим звук материалом (например, пенопластом), или наоборот, облицуют стенки ящика звукопоглотителем (поролон, вата). Но шибко увлекаться подобной корректировкой не следует.

Немного практических советов

Частоту фазоинвертора в самопальном корпусе легко подстроить (в том числе, под конкретное помещение или индивидуальные пристрастия), вырезав трубу из картона с запасом по длине и постепенно укорачивая ее, согласуясь со слуховыми ощущениями.

Согласно некоторым маститым рекомендациям, при расположении порта фазоинвертора на передней панели вместе с динамиками расстояние между ним и краями динамиков должно быть не менее 80 – 100 мм. Наверное, именно поэтому так любят размещать порт на тыльной стороне колонки, ведь тогда вырисовывается экономия от более компактной лицевой панели. Однако существуют удачные решения, когда при определенных ухищрениях порт фазоинвертора буквально окружает басовый динамик. Хорошо зарекомендовали себя фазоинверторы, порт которых выведен либо на верхнюю, либо на нижнюю часть корпуса. Аналогично и для пассивного излучателя: например, Philips ныне умудряется делать супербасовитыми очень маленькие по объему колонки с верхним WOOX-излучателем.

Фазоинвертор стараются настроить так, чтобы его резонансная частота не отличалась от собственной резонансной частоты динамика (в свободном воздухе) более чем на 1/3 октавы, а еще лучше, чтобы совпадала. Но при этом следует учитывать зависимость от так называемой полной добротности динамика, являющейся ключевым параметром для всех расчетов и методик.

Программы расчета

В Интернете накопилось множество программ, значительно облегчающих жизнь начинающему аудио-кулибину. Большая часть из них – заброшенные бесплатные (например, BlauBox.exe под DOS), поддерживаемые платные (www.trueaudio.com) или «шароварные», то есть условно платные. Из наиболее доступных очень популярна JBL SpeakerShop. Чуть ли не десять лет назад многоуважаемая фирма явила миру серьёзную программу и стала задарма раздавать налево и направо. Теперь эту программу просто так не заполучить (не ищите на www.jblpro.com), но поиск в Рамблере приведет вас к десяткам живых ссылок и тысячам умерших. Упакованный дистрибутив (jblspkrshp. zip) занимает 2.37 Мб — вполне терпимо.

Для выполнения прикидочного (что называется, в первом приближении) расчета колонки с фазоинвертором необходимо знать три параметра:

• Собственную резонансную частоту басового динамика при его колебаниях в открытом воздухе (Fs).
• Эквивалентный объем данного динамика (Vas) в литрах.
• Демпфер-фактор или, другими словами, полную добротность динамика (Qts).

Кстати, если басовых динамиков в колонке несколько (одинаковых, как в MicroLab Solo-3), то программа позволяет внести соответствующие коррективы. В программе имеется встроенная база данных параметров распространенных фирменных динамиков. В том случае когда информации о вышеперечисленных параметрах нет, придется либо измерить их самостоятельно (например, по журнальной статье Эфрусси, по книге Алдошиной или откопав методику где-нибудь на www.radioland.net.ua), либо поискать результаты сторонних измерений (рекомендую http://audiotest.ru; кстати, там можно найти рецепты значительного улучшения разделительных фильтров для Solo-2, Defender 50 – буквально за копейки).

Далее выбирается стратегия расчета. Первая состоит в подгонке размеров корпуса под конкретный басовый динамик. Вторая – в подборе динамика под существующий корпус. Нас интересует первая. Программа позволяет высчитать необходимое не только для фазоинверторного варианта (vented box), сравнив его с наглухо закрытым корпусом (closed box), но и посчитать варианты с пассивным излучателем (passive radiator) и разнообразные сабвуферные (band-pass). Правда, в последних двух случаях потребуется знать дополнительные начальные параметры.

Фазоинвертор что такое. Теория и практика фазоинвертора. Отредактированное. …экстремальное решение для больших проблем

Один из наиболее эффективных способов, который необходимо использовать для богатого и качественного баса – это добавление к уже существующей акустической системе сабвуфера. Именно сабвуфер и добавление фазоинвертора для сабвуфера позволяют значительно расширить и сделать богаче низкие частоты. В конечном итоге, это поможет не просто улучшить качество звучания звука, но и делать это вне зависимости от выбранной для прослушивания музыки.

На данный момент существует два варианта басов – гулкий бас и бас плотный. Выбирать устройство фазоинвертора для сабвуфера необходимо на основании предпочтений в музыке. На протяжении долгого времени на большом количестве форумов и Интернет-ресурсов обсуждались вопросы: что лучше использовать фазоинвертор для сабвуфера или закрытый корпус?

Одни уверены в том, что вентилируемые сабвуферы, или фазоинверторы необходимы только для того, чтобы улучшать звуковые эффекты, поэтому для музыки они годятся. Другие же уверены в том, что закрытые боксы отличаются большей музыкальностью, хотя им не хватает басов и глубины.

Оба вида сабвуферов – фазоинвертор и закрытый корпус, отличаются своими достоинствами и недостатками. Поэтому необходимо сделать выбор на основании плюсов и личных предпочтений в музыкальных жанрах.

Определение и особенности

Фазоинвертор – это тип акустической системы и ее оформление, которое объединяет в себе такие качества:

1. Высокое качество звука при воспроизведении.
2. Внушительная громкость.
3. Простота в эксплуатации и настройке фазоинвертора вне зависимости от модели и места расположения.
4. Небольшие размеры.

Принцип работы фазоинвертора

Фазоинвертор, как корпус с некоторыми отверстиями, позволяет воспроизводить действительно гулкие и громкие басы с хорошими, высокими энергическими показателями реверберации, чего не скажешь о закрытых боксах. Достигается такое высокое качество басов за счет негерметичного корпуса, а также отсутствия каких-либо средств дополнительной обработки звука.

Также в фазоинверторе отсутствует цифровой процессор, а это значит, что единственная особенность этой конструкции – это как раз использование негерметичного корпуса. В большинстве случаев негерметичность достигается тем, что в корпусе делается небольшое отверстие. В этом заключается главное отличие фазоинвертора от закрытых корпусов аудиосистем для транспортного средства.

Пускай у фазоинвертора очень простой и даже немного примитивный дизайн и внешний вид, однако эта простота никак не отображается и не связана с простотой настройки аппарата. Другими словами, в некоторых случаях бывает достаточно сложно правильно настроить фазоинвертор на сабвуфер для того, чтобы получить качественный, сбалансированный и красивый звук при проигрывании музыкальных композиций на выходе.

Главная хитрость фазоинвертора для сабвуфера и его настройки заключается в правильно выбранных габаритах корпусов, а также в правильном подборе отверстий в акустической системе для машины.

Вентиляционные отверстия, на основании использования которых и строится вся работа фазоинвертора, занимаются перенаправлением звуков из задней области конуса, одновременно с этим добавляя к этим звукам тот звук, который исходит от передней части конуса. На основании сочетания этих двух источников звучания при воспроизведении и получается сильно увеличить басы и их громкость.

Читайте также

Как сделать фильтр для сабвуфера своими руками

Подобная схема примечательна и полезна тем, что благодаря ее действию можно использовать очень скромный как по габаритам, так и по показателям внешний усилитель для того, чтобы на выходе получились отличные и качественные результаты звучания.

Еще одно интересное преимущество фазоинверторов, которое будет полезно потребителю, заключается в продолжительном сроке эксплуатации сабвуфера. Это происходит за счет потоков воздуха, охлаждающих динамики.

Основные преимущества и недостатки фазоинверторов

К основным преимуществам фазоинверторов для сабвуферов в транспортных средствах можно отнести следующие:

1. Уменьшение уровня и показателей вибрации и искажений диффузора.
2. Более качественный, четкий и приятный для человеческого восприятия звук. Правда, относится это не к каждому жанру и типу композиций, а к определенным разновидностям музыки. Из-за воздушных потоков, поступающих прямо в отверстие вентиляции, звук будет напоминать небольшой, едва слышимый свист. Этот свист очень похож на тот, который получается, когда человек дует на горлышко пустой бутылки.

К основным преимуществам фазоинверторов для сабвуферов в автомобилях можно отнести следующие:

1. Звуки при воспроизведении композиции, которые получаются при помощи вентиляционных каналов, могут стать причиной причинения вреда, а не пользы, но это относится не ко всем видам музыки, а только к некоторым из них. Как было отмечено выше, фазоинверторы – это тот комплекс в общей акустической системе транспортного средства, который не сможет подойти под абсолютно любую музыку.
2. Фазоинвертор — это достаточно чувствительный вид корпуса, а в особенности его чувствительность распространяется на изменения в климате. Больше всего работа фазоинвертора зависит от таких климатических показателей, как температурные показатели, а также уровень и процент влажности.
3. Фазоинвертор и тип корпуса, как ни странно, способствует физическому переутомлению человека.
4. Из-за постоянного высокого давления внутри корпуса фазоинвертора система должна быть очень прочной. Все это говорит о том, что ее сложнее делать и продавать, а себестоимость входит в итоговый ценник.

Что можно сказать о фазоинверторе?

Фазоинвертор в сабвуфере отличается расплывчатым басом, что понравится далеко не всем. С другой же стороны, если нужно, чтобы басы уходили «в землю», именно такая система акустики подойдет просто идеально.

Магические формулы

Одно из наиболее часто встречающихся пожеланий в электронной почте автора — привести «магическую формулу», по которой читатель ACS мог бы сам рассчитать фазоинвертор. Это, в принципе, нетрудно. Фазоинвертор представляет собой один из случаев реализации устройства под названием «резонатор Гельмгольца». Формула его расчета не намного сложнее самой распространенной и доступной модели такого резонатора. Пустая бутылочка из-под кока-колы (только обязательно бутылка, а не алюминиевая банка) — именно такой резонатор, настроенный на частоту 185 Гц, это проверено. Впрочем, резонатор Гельмгольца намного древнее даже этой, постепенно выходящей из употребления упаковки популярного напитка. Однако и классическая схема резонатора Гельмгольца схожа с бутылкой (рис. 1). Для того чтобы такой резонатор работал, важно, чтобы у него был объем V и тоннель с площадью поперечного сечения S и длиной L. Зная это, частоту настройки резонатора Гельмгольца (или фазоинвертора, что одно и то же) теперь можно рассчитать по формуле:

где Fb — частота настройки в Гц, с — скорость звука, равная 344 м/с, S — площадь тоннеля в кв. м, L — длина тоннеля в м, V — объем ящика в куб. м. = 3,14, это само собой.

Эта формула действительно магическая, в том смысле, что настройка фазоинвертора не зависит от параметров динамика, который будет в него установлен. Объем ящика и размеры тоннеля частоту настройки определяют раз и навсегда. Все, казалось бы, дело сделано. Приступаем. Пусть у нас есть ящик объемом 50 литров. Мы хотим превратить его в корпус фазоинвертора с настройкой на 50 Гц. Диаметр тоннеля решили сделать 8 см. По только что приведенной формуле частота настройки 50 Гц получится, если длина тоннеля будет равна 12,05 см. Аккуратно изготавливаем все детали, собираем их в конструкцию, как на рис. 2, и для проверки измеряем реально получившуюся резонансную частоту фазоинвертора. И видим, к своему удивлению, что она равна не 50 Гц, как полагалось бы по формуле, а 41 Гц. В чем дело и где мы ошиблись? Да нигде. Наш свежепостроенный фазоинвертор оказался бы настроен на частоту, близкую к полученной по формуле Гельмгольца, если бы он был сделан, как показано на рис. 3. Этот случай ближе всего к идеальной модели, которую описывает формула: здесь оба конца тоннеля «висят в воздухе», относительно далеко от каких-либо преград. В нашей конструкции один из концов тоннеля сопрягается со стенкой ящика. Для воздуха, колеблющегося в тоннеле, это небезразлично, из-за влияния «фланца» на конце тоннеля происходит как бы его виртуальное удлинение. Фазоинвертор окажется настроенным так, как если бы длина тоннеля была равна 18 см, а не 12, как на самом деле.

Заметим, что то же самое произойдет, если тоннель полностью разместить снаружи ящика, снова совместив один его конец со стенкой (рис. 4). Существует эмпирическая зависимость «виртуального удлинения» тоннеля в зависимости от его размеров. Для круглого тоннеля, один срез которого расположен достаточно далеко от стенок ящика (или других препятствий), а другой находится в плоскости стенки, это удлинение приблизительно равно 0,85D.

Теперь, если подставить в формулу Гельмгольца все константы, ввести поправку на «виртуальное удлинение», а все размеры выразить в привычных единицах, окончательная формула для длины тоннеля диаметром D, обеспечивающего настройку ящика объемом V на частоту Fb, будет выглядеть так:

Здесь частота — в герцах, объем — в литрах, а длина и диаметр тоннеля — в миллиметрах, как нам привычнее.

Полученный результат ценен не только тем, что позволяет на этапе расчета получить значение длины, близкое к окончательной, дающей требуемое значение частоты настройки, но и тем, что открывает определенные резервы укорочения тоннеля. Почти один диаметр мы уже выиграли. Можно укоротить тоннель еще больше, сохранив ту же частоту настройки, если сделать фланцы на обоих концах, как показано на рис. 5.

Теперь, кажется, все учтено, и, вооруженные этой формулой, мы представляемся себе всесильными. Именно здесь нас и ждут трудности.

Первые трудности

Первая (и главная) трудность заключается в следующем: если относительно небольшой по объему ящик требуется настроить на довольно низкую частоту, то, подставив в формулу для длины тоннеля большой диаметр, мы и длину получим большую. Попробуем подставить диаметр поменьше — и все получается отлично. Большой диаметр требует большой длины, а маленький — как раз небольшой. Что же тут плохого? А вот что. Двигаясь, диффузор динамика своей тыльной стороной «проталкивает» практически несжимаемый воздух через тоннель фазоинвертора. Поскольку объем колеблющегося воздуха постоянен, то скорость воздуха в тоннеле будет во столько раз больше колебательной скорости диффузора, во сколько раз площадь сечения тоннеля меньше площади диффузора. Если сделать тоннель в десятки раз меньшего размера, чем диффузор, скорость потока в нем окажется большой, и, когда она достигнет 25 — 27 метров в секунду, неизбежно появление завихрений и струйного шума. Великий исследователь акустических систем Р. Смолл показал, что минимальное сечение тоннеля зависит от диаметра динамика, наибольшего хода его диффузора и частоты настройки фазоинвертора. Смолл предложил совершенно эмпирическую, но безотказно работающую формулу для вычисления минимального размера тоннеля:

Формулу свою Смолл вывел в привычных для него единицах, так что диаметр динамика Ds, максимальный ход диффузора Xmax и минимальный диаметр тоннеля Dmin выражаются в дюймах. Частота настройки фазоинвертора — как обычно, в герцах.

Теперь все выглядит не так радужно, как прежде. Очень часто оказывается, что, если правильно выбрать диаметр тоннеля, он выходит невероятно длинным. А если уменьшить диаметр, появляется шанс, что уже на средней мощности тоннель «засвистит». Помимо собственно струйных шумов, тоннели небольшого диаметра обладают еще и склонностью к так называемым «органным резонансам», частота которых намного выше частоты настройки фазоинвертора и которые возбуждаются в тоннеле турбулентностями при больших скоростях потока.

Столкнувшись с такой дилеммой, читатели ACS обычно звонят в редакцию и просят подсказать им решение. У меня их три: простое, среднее и экстремальное.

Простое решение для небольших проблем

Когда расчетная длина тоннеля получается такой, что он почти помещается в корпусе и требуется лишь незначительно сократить его длину при той же настройке и площади сечения, я рекомендую вместо круглого использовать щелевой тоннель, причем размещать его не посреди передней стенки корпуса (как на рис. 6), а вплотную в одной из боковых стенок (как на рис. 7). Тогда на конце тоннеля, находящемся внутри ящика, будет сказываться эффект «виртуального удлинения» из-за находящейся рядом с ним стенки. Опыты показывают, что при неизменной площади сечения и частоте настройки тоннель, показанный на рис. 7, получается примерно на 15% короче, чем при конструкции, как на рис. 6. Щелевой фазоинвертор, в принципе, менее склонен к органным резонансам, чем круглый, но, чтобы обезопасить себя еще больше, я рекомендую устанавливать внутри тоннеля звукопоглощающие элементы, в виде узких полосок фетра, наклеенных на внутреннюю поверхность тоннеля в районе трети его длины. Это — простое решение. Если его недостаточно, придется перейти к среднему.

Среднее решение для проблем побольше

Решение промежуточной сложности заключается в использовании тоннеля в форме усеченного конуса, как на рис. 8. Мои эксперименты с такими тоннелями показали, что здесь можно уменьшить площадь сечения входного отверстия по сравнению с минимально допустимой по формуле Смолла без опасности возникновения струйных шумов. Кроме того, конический тоннель намного менее склонен к органным резонансам, нежели цилиндрический.

В 1995 году я написал программу для расчета конических тоннелей. Она заменяет конический тоннель последовательностью цилиндрических и путем последовательных приближений вычисляет длину, необходимую для замены обычного тоннеля постоянного сечения. Программа эта сделана для всех желающих, и ее можно взять на сайте журнала ACS http://www.audiocarstereo.it в разделе ACS Software. Маленькая программка, работает под DOS, можно скачать и посчитать самому. А можно поступить по-другому. При подготовке русской редакции этой статьи результаты вычислений по программе CONICO были сведены в таблицу, из которой можно взять готовый вариант. Таблица составлена для тоннеля диаметром 80 мм. Это значение диаметра подходит для большинства сабвуферов с диаметром диффузора 250 мм. Рассчитав по формуле требуемую длину тоннеля, найдите это значение в первом столбце. Например, по вашим расчетам оказалось, что нужен тоннель длиной 400 мм, например, для настройки ящика объемом 30 литров на частоту 33 Гц. Проект нетривиальный, и разместить такой тоннель внутри такого ящика будет непросто. Теперь смотрим в следующие три столбца. Там приведены рассчитанные программой размеры эквивалентного конического тоннеля, длина которого будет уже не 400, а всего 250 мм. Совсем другое дело. Что означают размеры в таблице, показано на рис. 9.

Таблица 2 составлена для исходного тоннеля диаметром 100 мм. Это подойдет для большинства сабвуферов с головкой диаметром 300 мм.

Если решите пользоваться программой самостоятельно, помните: тоннель в форме усеченного конуса делается с углом наклона образующей a от 2 до 4 градусов. Этот угол больше 6 — 8 градусов делать не рекомендуется, в этом случае возможно возникновение завихрений и струйных шумов на входном (узком) конце тоннеля. Однако и при небольшой конусности уменьшение длины тоннеля получается довольно значительным.

Тоннель в форме усеченного конуса не обязательно должен иметь круглое сечение. Как и обычный, цилиндрический, его иногда удобнее делать в виде щелевого. Даже, как правило, удобнее, ведь тогда он собирается из плоских деталей. Размеры щелевого варианта конического тоннеля приведены в следующих столбцах таблицы, а что эти размеры означают, показано на рис. 10.

Замена обычного тоннеля коническим способна решить много проблем. Но не все. Иногда длина тоннеля получается настолько большой, что укорочения его даже на 30 — 35% недостаточно. Для таких тяжелых случаев есть…

Экстремальное решение для больших проблем

Экстремальное решение заключается в применении тоннеля с экспоненциальными обводами, как показано на рис. 11. У такого тоннеля площадь сечения сначала плавно уменьшается, а потом так же плавно возрастает до максимальной. С точки зрения компактности для данной частоты настройки, устойчивости к струйным шумам и органным резонансам экспоненциальный тоннель не имеет себе равных. Но он не имеет себе равных и по сложности изготовления, даже если рассчитать его обводы по такому же принципу, как это было сделано в случае конического тоннеля. Для того чтобы преимуществами экспоненциального тоннеля все же можно было воспользоваться на практике, я придумал его модификацию: тоннель, который я назвал «песочные часы» (рис. 12). Тоннель-песочные часы состоит из цилиндрической секции и двух конических, откуда внешнее сходство с древним прибором для измерения времени. Такая геометрия позволяет укоротить тоннель по сравнению с исходным, постоянного сечения, по меньшей мере, в полтора раза, а то и больше. Для расчета песочных часов я тоже написал программу, ее можно найти там же, на сайте ACS. И так же, как для конического тоннеля, здесь приводится таблица с готовыми вариантами расчета.

Что означают размеры в таблицах 3 и 4, станет ясно из рис. 13. D и d — это диаметр цилиндрической секции и наибольший диаметр конической секции, соответственно, L1 и L2 — длины секций. Lmax — полная длина тоннеля в форме песочных часов, приводится просто для сравнения, насколько короче его удалось сделать, а вообще, это L1 + 2L2.

Технологически песочные часы круглого поперечного сечения делать не всегда просто и удобно. Поэтому и здесь можно выполнить его в виде профилированной щели, получится, как на рис. 14. Для замены тоннеля диаметром 80 мм я рекомендую высоту щели выбрать равной 50 мм, а для замены 100-миллиметрового цилиндрического тоннеля — равной 60 мм. Тогда ширина секции постоянного сечения Wmin и максимальная ширина на входе и выходе тоннеля Wmax будут такими, как в таблице (длины секций L1 и L2 — как в случае с круглым сечением, здесь ничего не меняется). Если понадобится, высоту щелевого тоннеля h можно изменить, одновременно скорректировав и Wmin, Wmax так, чтобы значения площади поперечного сечения (h.Wmin, h.Wmax) остались неизменными.

Вариант фазоинвертора с тоннелем в форме песочных часов я применил, например, когда делал сабвуфер для домашнего театра с частотой настройки 17 Гц. Расчетная длина тоннеля получилась больше метра, а рассчитав «песочные часы», я смог сократить ее почти вдвое, при этом шумов не было даже при мощности около 100 Вт. Надеюсь, вам это тоже поможет…

Единственный эффективный способ для получения полного, богатого баса — это добавление сабвуфера к звуковой системе. Сабвуфер позволит значительно расширить воспроизведение низких частот в аудиосистеме и улучшит качество звука, независимо от того, какую музыку вы слушаете.

В основном, существуют два типа басов: плотный и гулкий. И в зависимости от предпочитаемой музыки уже стоит выбирать, какой тип сабвуфера подойдет для вас.

Долгое время на форумах обсуждался вопрос что лучше — фазоиверторный или закрытый корпус сабвуфера? Там нет недостатка мнений по этому поводу, но, к сожалению, есть много распространенных заблуждений. Одни считают, что вентилируемый сабвуфер, предназначен исключительно для звуковых эффектов и не годятся для музыки, другие говорят, что запечатанные боксы более музыкальны, но им, как правило, не хватает глубины баса.

И хотя присутствуют некоторые дебаты по этой теме, здесь есть и зерно истины. Оба вида сабвуферов имеют свои плюсы и минусы. Так что, перед приобретением саба, стоит тщательно продумать, какие результаты вы хотите получить.

Здесь мы постараемся разобраться, в чем различие между этим двумя видами.

Герметичный корпус: плюсы и минусы.

Что отличает закрытые корпуса от фазоинверторных, это их меньший размер. Закрытый ящик, как правило, более компактен, и как следствие, он подойдёт для установки во многих транспортных средствах. Если свободное пространство является проблемой, это будет неплохой вариант. Но размер не единственный фактор, который отличает закрытые корпуса от открытых, различие так же есть и в звуке. На самом деле, воздух внутри таких коробок действует как амортизатор дифузора сабвуфера. Он ограничивает движение низкочастотного динамика, что приводит к равномерному воспроизведению, соответственно на выходе получается более жесткий и точный бас.

Плюсы:

Как правило, закрытые боксы для сабвуфера меньше;

Качество звука и точность гораздо лучше;

Отличная переходная характеристика.

Минусы:

Что касается минусов, их довольно сложно найти. Единственным недостатком может являться эффективность. Позвольте мне остановиться на том, что происходит внутри запечатанного бокса;

В отличие от фазоинверторных коробок, воздух внутри закрытого пространства сильно ограничивает движение дифузора — задняя волна рассеивается внутри корпуса, что ослабляет звуковой сигнал на выходе. В такой ситуации потребуется более мощный усилитель с отдельным питанием, для компенсации потерь в эффективности.

Фазоинверторный корпус: плюсы и минусы.

Корпус открытого типа может воспроизводить громкий, гулкий бас с большей энергией и реверберацией, чем закрытые боксы. Это достигается с помощью негерметичного корпуса, без использования какого-либо дополнительного звукового эквалайзера или цифрового процессора. Отличие с закрытым боксом состоит в относительно небольшом отверстии в корпусе. Несмотря на простой дизайн, при использовании фазоинверторного сабвуфера бывает довольно трудно получить хороший, сбалансированный звук на выходе.

Хитрость заключается в идеально подобранном размере корпуса и подходящем размере отверстия. Вентиляционное отверстие перенаправляет звук из задней части конуса и добавляет его к звуку, исходящему от фронтальной части, что значительно увеличивает громкость басов. Такая схема позволяет использовать довольно скромный внешний усилитель, и получать неплохие результаты. Еще одно преимущество такого типа оформления корпусов, заключается, в долговечности сабвуфера, что происходит благодаря потоку воздуха, охлаждающего динамик.

Плюсы:

Снижение искажений и вибрации дифузора;
. Фазоинверторные боксы дадут вам более четкий звуковой удар в определенных видах музыки. Из-за воздуха, поступающего в вентиляционное отверстие, звук слегка напоминает свист, похожий на тот, который можно получить с помощью пустой бутылки.

Минусы:

Звук, получаемый с помощью вентиляционного канала, может принести больше вреда, чем пользы для некоторых типов музыки;
. Такой тип корпуса более чувствителен к изменениям климата, таким как влажность, температура и т.д.;
. Такой тип корпуса способствует физической усталости человека;
. Из-за высокого внутреннего давления, они должны быть более прочными, что делает их немного сложнее в изготовлении.

Вердикт

Мы рассмотрели два различных способа, чтобы определить, какой тип боксов будет соответствовать вашим потребностям. Фазоинверторный тип оформления, имеет расплывчатый бас, с помощью закрытыго ящика, получается более плотный звук. Если вы хотите чтобы басы отдавались в землю, фазоинверторный корпус подойдет как нельзя лучше. В противном случае, если вы ищете способ, чтобы добавить некоторую глубину музыке, закрытый ящик прекрасно справится с этим. Тп с оформдением «фазоинвертор» звучит громче нежели закрытый ящик, из-за того, что отверстие значительно увеличивает выход резонансных частот, что значительно расширяет чувствительность сабвуфера и позволяет добиться существенно большей басовитости.

Все вышеперечисленное в основном сводится к простому факту: закрытый ящик предназначен для более качественного звука, в то время как фазоинверторные используют для громкости. Но есть и некоторые исключения из этого правила. В конце концов, мы считаем, что качество звука это в гораздо большей степени наличие хорошей техники, а не определенный вид акустического оформления сабвуфера.

Как то сосед начал доказывать мне что если в дверях сделать дырки то динамики будут играть громче, мол выходя из логики что воздуху некуда деваться. Так вот люди очень многие даже не понимают зачем та дырка в сабе или трубу ставят для сабвуфера. Многие считают что так будет громче и воздух что бы выходил. Частично верно но по большей части нет.
И так что же такое фазоинвертор?
Фазоинвертор в отечественной литературе, bass reflex, ported box, vented box — в англоязычной — все это, по сути, звукотехническая реализация идеи резонатора Гельмгольтца. Идея проста: замкнутый объем соединяется с окружающим пространством с помощью отверстия, содержащего некоторую массу воздуха. Вот именно существование этой массы — того самого столба воздуха, который, по утверждению Остапа Бендера, давит на любого трудящегося, и производит чудеса, когда резонатор Гельмгольтца нанимают на работу в составе сабвуфера. Здесь мудреная вещь имени германского физика приобретает прозаическое имя тоннеля (по-буржуйски — port или vent).

Как работает фазоинвертор? Почему вдруг наличие в корпусе громкоговорителя аккуратно выполненной дырки определенных размеров драматически сказывается на работе всего ансамбля? Как уже говорилось вскользь в предыдущих частях этого эпического полотна, тоннель фазоинвертора служит для того, чтобы, задержав на строго определенное время звуковую волну, возникающую внутри ящика громкоговорителя, выпустить ее наружу в той же фазе, что и создаваемая «лицевой» стороной динамика. Здесь, на воле, они объединят свои децибелы и дадут по ушам (при правильном расчете) так, что мало не покажется. Вот за это, собственно, фазоинвертор и любят — за повышенный, по сравнению с закрытым ящиком, к.п.д.
Но не только. Грубая сила не аргумент, если она не подкрепляется точностью воспроизведения сигнала. Здесь имеется в виду другая, существенно менее тривиальная особенность фазоинвертора — его способность производить требуемое звуковое давление при существенно меньшей амплитуде колебаний диффузора. Это звучит несколько парадоксально. Все знают, что именно наличие позади диффузора закрытого объема сдерживает колебания диффузора, так почему же в «дырявом» корпусе они вдруг окажутся меньше? А из-за массы, как и было сказано. Отверстие в корпусе фазонивертора потому и сделано, как довольно протяженный тоннель — труба, проще говоря, чтобы держать внутри некоторую массу воздуха. На относительно высоких частотах, выше 200 Гц, инерция воздушной массы в тоннеле приводит к тому, что он акустически совершенно непрозрачен. Как будто закупорен совсем.
Ниже по частоте воздушная пробка в тоннеле начинает оживать и шевелиться, поскольку ее сзади толкает пульсируюшее внутри ящика давление. Инерция воздушной массы приводит к тому, что она двигается не в такт с действующей на нее волной, а с некоторым сдвигом. Он достигает 180 градусов по фазе, то есть начинает быть противофазен звуковой волне, исходящей от тыльной стороны диффузора на некоторой частоте, которая и называется частотой настройки фазоинвертора.
Здесь почти все усилия динамика идут на раскачивание несговорчивой воздушной массы внутри тоннеля, так что на собственные колебания уже почти ничего не остается, и амплитуда колебания диффузора минимальная. (А звук — идет, да еще какой! Просто на этой частоте он почти весь выходит из тоннеля). А поскольку именно большие амплитуды колебаний диффузора и порождают заметные на слух искажения, обстановка, в смысле звука, наступает самая благоприятная.

Еще ниже по частоте дела, правда, начинают меняться в худшую сторону. Для совсем медленных низкочастотных колебаний масса воздуха в тоннеле уже никакая не инерция, и тыльная сторона диффузора качает ее туда-сюда, как насос.

При этом возникает ситуация, как будто динамик вообще не установлен в корпус, то есть волны от тыльной стороны диффузора и от лицевой встречаются в противофазе и в значительной степени друг дружку съедают, как при нормальном акустическом коротком замыкании. Поэтому-то ниже частоты настройки отдача фазоинвертора и падает вдвое быстрее, чем у закрытого ящика. Хуже, однако, другое — диффузор уже ничего не тормозит, и амплитуда его колебаний на совсем низких частотах начинает расти просто катастрофически. Подтональные фильтры (subsonic filters), которыми снабжаются некоторые, обычно породистые, кроссоверы и усилители, сделаны почти исключительно для противодействия этой вредной привычке фазоинверторов.
Итак, что же мы конкретно поимеем, выбрав для своего проекта фазоинвертор как акустическое оформление?
Хочу сразу предупредить: расчет фазоинвертора без предназначенных для этого компьютерных программ возможен, и для него существуют расчетные формулы и номограммы. Однако на пороге третьего тысячелетия квалифицировать такие методы иначе как мазохизм, я не могу. Да и формул я обещал на страницы этого журнала не пускать, и пока держусь. Так что для интересующихся в конце статьи я помещаю адрес в WWW, где есть аннотированная подборка проверенных программ разной степени сложности и совершенства.
Вот картинка, которая объясняет (почти) все. Взят 10-дюймовый динамик, по своим параметрам подходящий для установки в фазоинвертор, и смоделированы характеристики, которые получатся при его установке в оптимальном для него фазоинверторе (20 л, настроен на 42 Гц) и таком же по объему закрытом ящике.
Верхняя из двух черных кривых, понятно, наша. По сравнению с закрытым ящиком, во всей полосе частот ниже примерно 150 Гц отдача существенно выше. Что значит «существенно»? Взгляните: на частоте, скажем, 60 Гц разница составляет около 4 дБ. А это равносильно повышению мощности усилителя в 2,5 раза. То есть со скромным 100-ваттным усилителем такой саб сыграет, как будто к нему подведено 250 Вт. За те же деньги.
А вот из красных кривых, изображающих зависимость амплитуды колебаний диффузора от частоты, наша — нижняя. Как раз там, где сосредоточена большая часть басовой энергии — ниже 100 Гц, амплитуда начинает падать и остается намного ниже, чем у закрытого ящика, хотя создаваемое звуковое давление — вдвое больше!
У закрытого ящика при этом амплитуда колебаний растет неуклонно и при подведении мощности, указанной как максимальная, выходит за пределы рабочего диапазона (красный пунктир) уже к 70 Гц, а ниже — вообще беда. Там-то и будут порождены такие знакомые на слух хрипы, сопровождающие басовые ноты. У фазоинвертора благодать с амплитудами продолжается вплоть до примерно 30 Гц, а там амплитуда начинает расти неуемно. Впрочем, там уже и звука-то никакого почти нет, так что прямой смысл «придушить» эту часть спектра подтональным фильтром (если есть) и наслаждаться ударной эффективностью при минимуме искажений в действительно звуковом диапазоне.
«Здорово!» — воскликнет нетерпеливый и охочий до децибелов читатель, захлопнет журнал и тотчас отправится ладить прорехи в собственном сабвуфере. Товарищ, стой! Смотри, что может произойти дальше. Пусть, оставив все без изменения, мы вывернем из нашего 20-литрового ящика прежний динамик и установим другой — предназначенный для работы именно в закрытом корпусе.
Его характеристика в закрытом, родном для него ящике (нижняя на графике) была очень даже славная. А после переделки в фазоинвертор она станет, как верхняя, то есть даст ярко выраженный «хлопун» между 50 и 100 Гц. Именно в результате создания таких сочетаний фазоинверторы получили в свое время обидное прозвище boom-box («бухало»), позже использованное, на этот раз вполне справедливо, для какой-то портативной магнитолы.
В чем же была разница между двумя динамиками? В двух параметрах, которые должны находиться в определенной гармонии для данного акустического оформления, иначе — оставь надежду всяк сюда звучащий, так сказать. Эти параметры — резонансная частота Fs и полная добротность Qts.
У «закрытого» динамика они были Fs=25 Гц, Qts=0,4. А у «фазоинверторного» — 30 Гц и 0,3. Вроде не так велика разница, а результаты — существенно различаются. Придуманный в свое время параметр энергетической полосы пропускания Fs/Qts сразу показывает, кто есть кто: его значение для первого динамика 62,5, а для второго — 100. Правило простое: если Fs/Qts заметно меньше 100, — забудьте слово «фазоинвертор». Если близко или больше, — снова вспоминайте, а забывайте про закрытый ящик. В районе 90 — 100 — «сумеречная зона», где, с известными уступками, можно применять и одно, и другое.
А что все-таки произойдет, если настоять на своем и втолкнуть динамик в несвойственное ему оформление? Давайте попробуем, благо пока драма разворачивается на бумаге и экране компьютера, то есть «малой кровью, на чужой территории».
Для начала ставим «фазоинверторный динамик» в закрытый ящик и пробуем варьировать тем единственным параметром, который имеем — объемом этого ящика.

На графике — три кривые. Самая пологая — результат установки в ящик объемом 50 л, самая круто спадающая ниже 100 Гц — при объеме ящика 10 л. А посередине — наша исходная характеристика в 20-литровом объеме. Видим: объем меняется от неприлично маленького до непрактично большого, а путной характеристики не выходит — она или начинает спадать слишком рано, или спадает слишком быстро.
У динамика, рожденного для закрытого ящика, как видно из следующего графика, есть возможность или попасть в оптимум (средняя кривая), или же «накроить» на объеме, получив при этом довольно заметно «гукающую» характеристику (верхняя кривая, построенная в объеме 10 л).

А наоборот? Можно ли при установке «закрытого» динамика в фазоинвертор так его настроить, чтобы получить ровную АЧХ? Теоретически — да, благо у фазоинвертора можно при неизменном объеме перестраивать частоту, меняя диаметр и длину тоннеля (на практике — всегда длину, разумеется). Начинаем эксперимент с верхней, совершенно ужасной кривой (объем 20 л, частота настройки 50 Гц) и, постепенно перестраивая фазоинвертор, вдруг на частоте настройки 20 Гц замечаем, что пришли к очень симпатичной кривой (нижняя на графике).

Опаньки, давайте сейчас вычислим, какой тоннель для этого нужен — и вперед! Через полсекунды компьютерного времени получаем данные, что для того, чтобы настроить 20-литровый объем на частоту 20 Гц, нужен тоннель диаметром 75 мм и длиной 1 м 65 см. То есть ростом с миниатюрную даму, а никак не с деталь компактного сабвуфера.
А вот зато «фазоинверторный» динамик позволит с минимальными хлопотами (вдвинуть — выдвинуть трубу) перестраивать частотку не хуже, чем эквалайзером. На графике — результаты такой деятельности в диапазоне частоты настройки тоннеля от 35 до 52 Гц, для чего понадобилась длина тоннеля от 190 до 400 мм — не Бог весть что даже при наибольшем значении.

Так что вот так то
Статья взята с журнала АвтоЗвук

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:

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:

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

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.

Доработка качества звучания мультимедиа акустики. Общие понятия по обивке, укреплению корпуса, замене проводов и установке на шипы колонок.

Доработка акустики своими руками.

В статье опубликованы общие понятия по улучшению звучания. Это не инструкция и не гайд, все действия вы выполняете на свой страх и риск.

У вас на руках есть пара колонок, а может и не пара. Активных либо пассивных. Напольных или полочных. Может быть вообще сабвуфер, а не колонки.

Данная статья поможет вам узнать о способах улучшения качества звучания вашей акустики без лишних затрат. Будут описаны самые эффективные методы доработки акустики, которые легко воплотить в жизнь своими руками. Это можно назвать шлифовкой того, чего не смог воплотить производитель, в силу целесообразности производства и его окупаемости.

Все инструкции и советы из данной статьи, подойдут для любой акустики с фазоинвертором, включая сабвуферы и напольные колонки. Многие советы также подойдут и для акустических систем другого типа.

Итак начнём.

 

Обивка корпуса звукопоглощающим материалом и укрепление конструкции.

Сначала выясним, для каких целей производится данная процедура.

Корпус колонки – это резонатор, как и в любом другом музыкальном инструменте. Вибрации, которые передаются от излучателя (динамика), расходятся по стенкам корпуса. Сталкиваясь друг с другом, они создают резонанс, который состоит из волн различной частоты. Эти волны, получили название «паразитные» и относятся к искажениям различной частоты, в зависимости от объёма, материала, толщины и компоновки корпуса.

Паразитные частоты – сильно ухудшают восприятие звуковой сцены и получается искажённый, далёкий от оригинала звук. В некоторых случаях, возникает преобладание определённой частоты над другими, что может даже немного раздражать (гул например), не говоря уже о том, что звуковой тракт будет воспроизводиться не правильно.

Именно для избавления от паразитных вибраций и проводят обивку звукопоглощающим материалом внутри корпуса колонки.

Перед проведением данной процедуры – нужно ещё раз осмотреть крепость конструкции внутри корпуса. Ведь чем корпус менее подвержен движениям и вибрациям, тем меньше будет возникать паразитных частот, при вибрации одной соединительной части об другую.

Вскрытие колонок.

Разобрать колонку очень просто.

Если это активная акустика, то на активной колонке нужно открутить усилительный блок сзади, который прикручен на шурупах.

Вынимать блок нужно очень аккуратно, без резких движений. Если есть штекеры, которые отстёгиваются, отсоедините их и положите усилительный блок рядом, не перетягивая при этом провода. На пассивных колонках – нужно просто открутить шурупы на СЧНЧ динамике и осторожно вынуть его не повредив провода.

*Все эти операции нужно проводить аккуратно и без резких движений, во избежание повреждения проводов и схем.

Укрепление корпуса.

Эту модификацию стоит проводить, если вы сомневаетесь в прочности конструкции вашей акустики и внутри корпуса нет дополнительных конструкций жёсткости (укрепляющих планок, «пробок» на стенах, стяжек между стенами). Почти всегда, колонки нуждаются в дополнительном укреплении.

Для данной процедуры потребуются небольшие 1х1 — 1х2см брусья и резиновый клей. Брусья будем приклеивать вдоль углов, на которых нет брусьев, что укрепит прилегание боковых стенок друг к другу. Отмеряем и отрезаем, прикладываем и прикидываем, намазываем обильно клеем брус и место, к которому он будет приклеиваться. Обклеиваем все углы, на которых производитель сэкономил дерева. Естественно используем брусья как распорки, а не просто клеем.

Так же стоит проложить балки вдоль длинных стенок колонки, если таковые отсутствуют. Как показано на рисунке, либо по диагонали. Балки должны плотно прилегать по краям.

Ещё желательно сделать горизонтальные распорки между стенками, это значительно укрепит конструкцию. Особенно актуально для крупных АС с длинными стенками (к примеру Microlab Solo 7).

После данной процедуры, мы получаем более крепкую конструкцию, которая создаёт меньше резонанса стенок, а также меньше вибраций при микро-трении и прикосновении стенок друг к другу.

Обивка звукопоглощающим материалом.

*Это самый действенный метод, который в б

ольшей степени повлияет на улучшение качества звучания вашей акустики. Практически во всей акустике Hi—End класса, применяется обивка звукопоглощающим материалом для поглощения паразитных частот.

Для проведения данной процедуры, нам потребуется двусторонний скотч и звукопоглощающий материал.

Для какой цели это делается.

Всё это действо, проводится с целью уменьшить отражение звуковых волн от корпуса акустики с фазоинвертором. Если этого не сделать, то часто вместо баса, из него будут вылетать непонятные гудящие и свистящие звуки. Обивка даёт более ровный и сбалансированный бас, который становится более мягким и лучше различимым на слух. Она убирает гудящие, резонирующие звуки, которые возникают в корпусе акустики из-за столкновения звуковых волн. Это так же, позволяет немного расширить нижний диапазон воспроизводимых частот.

В качестве звукопоглотителей, лучше всего подходят такие материалы как синтепон (можно найти на любом вещевом рынке, а можно найти и в старой куртке 🙂 ), войлок, рулонная вата или самый интересный материл – вата, звукопоглощающая – типа “URSA”, к тому же она негорючая. Только не утеплительная стекловата из кварцевого песка, а домашняя для установки перегородок. Если достать данные материалы проблематично, в крайнем случае можно использовать рулонный поролон, достать который можно в любом ХозМаге. Но всё же его использование, крайне нежелательно. Не забываем, что синтепон, войлок, вату  перед проклейкой нужно распушить.

Для начала, вынимаем тот звукопоглощающий материал, который положил во внутрь производитель, если таковой имеется.

Что мы делаем.

1) Проклеиваем двусторонним скотчем, как можно большую площадь внутри колонки, насколько это возможно. Сразу же отклеиваем защитную бумагу.

2) Вырезаем или растягиваем звукопоглощающий материал так, чтобы голые стенки были полностью закрыты, в том числе (особенно) углы.

3) Прокладываем материалом все полости, чтобы деревянные стенки были полностью запечатаны. Толщина слоя, должна быть не более 2 см, иначе это может значительно уменьшить объём внутри корпуса, что не лучшим образом скажется на глубине басовой составляющей.

Предупреждение.

В местах, которые нагреваются, лучше не перебарщивать. Это касается мест рядом с трансформатором и блоком усилителя. Между ними, и звукопоглощающим материалом лучше оставить пустое пространство в 1-2 см. Поэтому, лучший материал – это негорючая звукопоглощающая вата типа «URSA», которая к примеру, может остаться после ремонта. Её можно использовать без ограничений.

Нужно стараться закрепить материал как можно тщательней. Ведь вы не хотите, чтобы при больших движениях масс воздуха внутри корпуса, вата или синтепон скакали внутри или ещё хуже – вылетали из фазоинвертора 🙂

Доработка фазоинвертора.

Для уменьшения дребезжаний и возможного свиста из фазоинвертора, стоит сделать 2 вещи.

1. Обмотайте фазоинвертор звукопоглощающим материалом, по типу «шуба» одним слоем. Оставьте 1 см голого пространства на конце фазоинвертора. Плотно закрепите «шубу» тонкими резинками, обмотав их вокруг фазоинвертора, как показано на рисунке выше.

2. Ровно отрежьте кусачками, любые защитные решётки внутри трубы фазоинвертора. Пользы от них никакой, а вот лишних призвуков и свистов – очень много. Если на конце наклеена сеточка, то её так же лучше удалить. Это позволит воздуху проходить легче, что увеличит общую скорость реакции динамика.

Установка акустики на шипы.

Попробуйте при воспроизведении музыки нажать на динамик на некоторое время. Вы услышите, что он зафальшивит и проглотит добрую половину частот. Происходит это потому, что палец поглощает вибрации, не давая динамику отдать их в воздух.

Корпус колонки – это продолжение динамика. При соприкосновении с полом, столом, полкой или другими вещами, корпус колонки отдаёт часть своих вибраций этим предметам, как в примере с пальцем.

Для того, чтобы акустика качественно отдавала в воздух звуковые волны, физически не рассеивая их об пол и предметы с которыми она соприкасается создавая искажения, применяются шипы.

Шипы крепятся как ножки. Для этого, на нижней стенке просверливаются 4 небольших отверстия (не сквозных), в которые они вкручиваются. Купить их можно во многих магазинах бытовой электроники, где продаётся акустика и аксессуары к ней, или же заказать через интернет. Под акустикой с шипами, должен быть твёрдый материал – керамическая плитка, паркет или другой. Главное чтобы ножки имели как можно меньшее с ним соприкосновение и не утапливались.

Принцип действия шипов заключается в том, что они сильно уменьшают площадь соприкосновения колонки с поверхностью, на которой она стоит. Благодаря этому, звуковые волны которые подаются на корпус  начинают звучать, а не угасать о пол, паркет или полку. Искажения сводятся к минимуму, басовая составляющая становится более различимой на слух и гораздо более детализированной.

Важное примечание.

Шипы, имеет смысл использовать для акустики с приличным весом и приличного размера. Шипы стоит использовать преимущественно для напольной акустики весом более 12 кг. Или для сабвуферов весом 5 кг и более. В более мелкой акустике эффект будет, но не такой заметный.

 

Замена проводов на усилительной части акустики. Для активной акустики.

Часто, производитель экономит на таких вещах как качество проводов от кроссовера до динамика и от платы до кроссовера. Толщина, как и качество провода – напрямую влияет на качество звучания. Чем толще провод, тем глубже бас и отчётливей средние частоты. Данную модификацию в первую очередь стоит проводить на сабвуферах, из-за большей энергии, которая течёт по этим самым проводам.

1. Подбираем подходящий провод на замену, естественно медь самого высокого качества что есть в наличии. Желательно не ВВГ (цельный), так как сигнал при прохождении через такой провод меняется. Лучше взять жилу ПВС (плетёный) из бескислородной меди. Толще не всегда лучше, нужно что то среднее, в зависимости от мощности акустики.

2. Отпаиваем и отрезаем старые провода. Если на другом конце кронштейн, то по возможности припаиваем провода к самим клеммам на плате. Если это невозможно, отрезаем кронштейн под корень, вынимаем клемки, припаиваем к ним провода и вставляем обратно в кронштейн. Так же обматываем клеммы динамика и кроссовера и обильно пропаиваем. Пропаивать ОБЯЗАТЕЛЬНО!

3. Убеждаемся в качестве пайки.

Так же стоит обратить внимание на соединительный провод между колонками.

Производитель, редко подсовывает что-то толковое. Лучший вариант из самых доступных – плетёный провод с прозрачной изоляцией, которыми комплектуются, к примеру —  SVEN Royal или Microlab SOLO 6 и выше.

Подобный провод, можно так же купить в магазинах электрики. Это как недорогой вариант замены хлипких проводов, которые идут в комплекте с акустикой. Для напольных вариантов, лучше всего подойдут акустические провода с более толстым сечением и более качественной, бескислородной медью. Такие можно купить в любом магазине, где продаются домашние кинотеатры, или же на рынке электроники.

Пара слов о проводах от источника звука к акустике.

Провода, которые идут от источника звука к колонкам (обычно тюльпаны) или ресиверу, должны быть хорошего качества.

Очень желательно, чтобы они были экранированы от помех линий питания, сотовых сетей и радио. Для этого, производители проводов оборачивают их слоем фольги, либо оплетают алюминиевой или медно нитью. Отличить их несложно — они значительно толще, чем не экранированные.  Так же, качественные провода, должны быть с позолоченными штекерами для меньшего сопротивления и меньших потерь сигнала на штекерах. Купить такие провода можно на радио рынке либо в магазинах, где продаются домашние кинотеатры.

Примечание.

Для того чтобы от смены проводов был ощутимый эффект – советуем производить их замену на акустике с ценовой планкой 100$ и выше (для 2.0). Либо, если используемый производителем провод действительно плохого качества.

Используйте сетевые фильтры.

Хорошие сетевые фильтры, которые оборудованы высокочастотными подавителями, неплохо умеют убирать так называемый белый шум и другие помехи, вызванные некачественным питанием и помехами в сети.

Зачастую, в схемах встроенных усилителей, не бывает качественной схемы подавления помех, что приводит к искажениям, шуму из колонок и разным звукам, когда начинает работать холодильник либо электро — розжиг газовой плиты у соседей  🙂

Помните то, что дешёвые фильтры – никак не спасут вас от помех. Такие способны защищать технику от импульсных токов, которые возникают к примеру при ударе молнии в проводку, и только.

В фильтрах, которые нам нужны – должен быть подавитель (фильтр) высокочастотных помех. Они также бывают полезны для ресиверов и усилителей, как для защиты, так и для лучшей помехоустойчивости.

Хорошие фильтры делают компании ZiS Pilot (начиная с серии GL), APC.

 

Если колонки гудят или из них идёт посторонний звук.

Причины обычно две:

• Некачественный источник сигнала, либо кабель.
• Некачественные входные конденсаторы во встроенной усилительной части (если колонки активные).

В первом случае, нужно проверить кабель, посмотреть вставлены ли разъёмы полностью в штекера и проверить целостность кабелей. Также нужно отвести провода от других, особенно от кабелей питающей сети и радио, так как они создают вокруг себя магнитные поля.

Во втором случае, нужно вскрыть колонку с усилительной частью. Обычно она тяжелее и имеет радиатор.

Далее нужно найти конденсаторы схемы фильтрации питающей сети. Обычно их два и они самые крупные. Их стоит выпаять и заменить на новые, качественные и с большим максимальным напряжением и ёмкостью. Также стоит посмотреть не вздулись и не потекли ли (коричневая или жёлтая засохшая жидкость рядом) другие. Если да, то на замену без раздумий.

Также можно заменить и другие крупные конденсаторы, так как на мультимедиа акустике качеством они не выделяются.

 

Другие полезные советы по улучшению качества звука вашей акустики, без каких то модификаций.

Правильная расстановка акустики.

Для достижения максимально возможного качества звучания, акустику нужно правильно расставлять по комнате.

От правильной расстановки акустики зависит 30% успеха в достижении правильной звуковой картины.

_________________________

1. Высокочастотные динамики (ВЧ) – должны быть на одном уровне с ухом слушателя для лучшего позиционирования в пространстве.

2. Порт фазоинвертора ничем не должен быть закрыт. Расстояние от стены или другого препятствия должно быть более 15 см, чтобы низкие частоты не терялись на выходе и ничего, не препятствовало их распространению по комнате.

3. Передние динамики должны быть расставлены на 30 градусов, от точки взгляда слушателя и направлены строго на него.

Задние, на 30 градусов от боковой точки слушателя (от 90 градусов) Только в этом случае обеспечивается лучшая глубина звуковой картины.

4. Оптимальное расстояние, на котором должны стоять динамики от слушателя – 2 метра для напольных колонок и 1 метр для полочных.

5. Исключите посторонние источники звука. Это может быть открытое окно, не тихий системный блок и так далее. Все эти звуки – мешают восприятию звука и могут даже великолепный звук – сделать неразборчивым и мало детализированным.

 

Заключение.

Ещё раз повторим действия:

1. Укрепить общую конструкцию.

2. Обить корпус звукопоглощающим материалом внутри.

3. Доработать фазоинвертор.

4. Установить акустику на шипы.

5. Заменить провода внутри и снаружи на более качественные. Подключить через хороший сетевой фильтр.

6. Правильно расставить акустику, исключить источники шума.

7. Слушать.

Большинство данных советов, подойдут как для активной акустики, так и для пассивной.

Творите и удивляйтесь, как лучшую сторону изменяется звучание.

Удачной модификации!

Tech Talk: что такое фазоинверторные лампы?

Вы когда-нибудь задумывались, почему у некоторых динамиков есть отверстия спереди, сзади или снизу? Обычно это входы для фазоинверторов. Они служат простой и достойной цели: обеспечивать больше басов! Давайте объясним, как именно они работают.

Лампы фазоинвертора обеспечивают свободу движений звука

Преобразователи в корпусе динамика обычно устанавливаются таким образом, что они передают звук вперед. Воздух выталкивается вибрирующим диффузором динамика и распространяется по комнате.Но это только одна сторона дела. Звуковые волны также генерируются внутри корпуса (корпуса) динамика. Диафрагма, приводимая в движение движущейся катушкой, постоянно движется вперед и назад, то есть в двух направлениях, и поэтому также вызывает движение воздуха вокруг нее.

Этот звук, который эффективно излучается обратно в динамик, остается заблокированным в закрытом корпусе и, следовательно, теряется. Проще говоря, цель фазоинвертора — также использовать этот звук для общего вывода звука.Конечно, чтобы добиться желаемого звука, необходима точная работа — даже не думайте проделывать дыру в закрытом корпусе громкоговорителя!

Структура стерео кубов Teufel с фазоинверторной трубкой

Термин фазоинверторная трубка уже указывает на частотный диапазон, для которого предназначено устройство. Этот тип усилителя особенно полезен для басов, потому что обычно требуется много энергии для создания низкочастотных звуковых волн. Лампа позволяет воспроизводить сильные басы даже из небольших динамиков.Но как именно частотные диапазоны направляются через фазоинвертор?

Откройте для себя аудиосистемы Teufel с беспроводным сабвуфером для дополнительных басов

Процесс в деталях

С физической точки зрения фазоинвертор представляет собой колебательную систему , сравнимую, например, с вибрирующей пружиной с прикрепленным к ней грузом. В случае громкоговорителя с фазоинвертором весь объем внутри основного корпуса — это пружина, а объем внутри лампы — это движущийся компонент.

Каждая колебательная система имеет резонансную частоту , (частота настройки), которая зависит от длины и диаметра трубки. Это относится к частоте импульса энергии, при которой система колеблется с максимальным отклонением. Пример с маятником хорошо это иллюстрирует. Лучше всего он колеблется, когда импульсы энергии подаются с определенной частотой.

Другими словами, воздух в трубке фазоинвертора можно использовать в качестве второго диффузора динамика для определенного диапазона частот.Если диффузор динамика отклоняется в том же направлении, фазоинвертор обеспечивает более интенсивные басы (, более высокое звуковое давление, ). В идеале предел частоты фазоинвертора находится в диапазоне, который громкоговоритель в закрытом корпусе больше не может покрывать. Таким образом, снижается предел частоты.

Бас Teufel со всех каналов

Акустические системы с идеальным фазоинвертором — с технологией Teufel DPU мы еще больше усовершенствовали принцип резонатора. Вместо круглых отверстий в корпусе колонки вставлены прорези.С одной стороны, они позволяют очень точно настроить желаемый диапазон частот, а с другой стороны, минимизирует шум воздушного потока, который может возникать в трубках.

Вид на корпус активного сабвуфера S 6000 SW

• ▶ Theater 500 5.1-Set : Система, способная по-настоящему воспроизводить все: тихо, громко, высоко и низко. Активный сабвуфер S 6000 SW берет на себя басы с очень большим фазоинверторным каналом и нижним пределом частоты 25 Гц. Сабвуфером также можно управлять по беспроводной сети, что позволяет легко разместить его в любом месте комнаты.
• ▶ T 8 Сабвуфер : ощутите мурашки по телу при просмотре фильмов и насыщенный резонансный звук при прослушивании музыки благодаря этому 100-ваттному активному сабвуферу, который можно использовать как вперед, так и вниз.

Домашний кинотеатр Teufel с инновационной технологией фазоинвертора

Вывод: эффективный усилитель НЧ

• Лампа фазоинвертора используется для усиления звуковых волн с низкими частотами.
• Звуковые волны, излучаемые тыльной стороной, используются для усиления басов.
• Объем воздуха в корпусе динамика и в отверстиях образует колебательную систему.
• Резонансная частота фазоинвертора должна выходить за пределы частоты.

Amazon.com: Отзывы покупателей: 2-полосная напольная АС с фазоинвертором Yamaha NS-F210BL

Некоторые отзывы об этих динамиках настолько смешны, что кажутся комичными … Серьезно, не уделили ли предыдущие потребители время, чтобы прочитать спецификации и описание этих динамиков? Они были разработаны и продаются как входные сети для системы домашнего кинотеатра 5.1 или 7.1 — в спецификациях четко указано, что они опускаются только до 50 Гц, а основные драйверы имеют размер всего 3,5 дюйма с отверстием для вентиляции (УКАЗАНИЕ: это означает, что они были разработаны для использования вместе с сабвуфером). Я не могу поверить, что с этими заявленными характеристиками потребители будут думать, что они могут использовать их в качестве полнодиапазонных основных стереодинамиков. Если вы не можете понять спецификации, в описании продукта даже указано, что это AV-динамики, предназначенные для источников цифрового HD и Blu-ray и т.д. говорят, что они доставляют 100%! У меня Ямаха 375 5.1 AV-ресивер, и они идеально подходят в качестве передних L / R сети. Просто для удовольствия, поскольку многие обозреватели жаловались на их звучание в качестве основных стереодинамиков, я перевел свой AV-ресивер в режим 2-канального стерео и выключил сабвуфер. В качестве источника входили цифровые музыкальные файлы из моей библиотеки iTunes на моем MacMini, подключенные к Yamaha AV 375 через оптический кабель TOS, так что цифро-аналоговое преобразование выполнялось набором микросхем Burr-Brown от Yamaha. Сначала я продемонстрировал «Blue» Джони Митчелл — я был приятно удивлен плавностью, присутствием и детализацией — я даже мог слышать тихий шепот демпфера пианино, опускаемого на струны, когда она отпускала педаль сустейна после вступления. .Затем я сыграл какой-то струнный рок Айви и немного классического рока Джефферсона Эйрплана. Песня Blue с голосом Джони и фортепиано была идеальной, как и соло этих динамиков; последние две группы, имеющие ударные и электрический бас, показали ограничения этих динамиков, если вы пытаетесь использовать их в качестве пары полнодиапазонных стереодинамиков. С 3,5-дюймовыми драйверами и отверстием для вентиляции на задней панели, естественно, бас будет звучать грубовато и квадратно. Мне удалось устранить большую часть гулкости, отодвинув их как минимум на 9 дюймов или больше от задней стены, но басы все равно звучали немного квадратно.Кроме того, эти динамики не дадут вам четких и плотных басов, как это сделала бы правильная пара полнодиапазонных динамиков. Однако я был впечатлен тем, сколько басов они выдавали из таких маленьких динамиков.

Звучат ли они так же хорошо, как мои старые рупорные драйверы Klipsch, работающие от предусилителя и отдельного усилителя мощности с использованием ламп? Конечно, нет — это было бы очень несправедливым сравнением, которое я бы не стал проводить просто потому, что это яблоки и апельсины. Сказав это, эти динамики были бы неплохими, если бы вы действительно захотели использовать их в качестве автономных стереодинамиков, если вы помните об ограничениях на басы, которые я указал выше.Они действительно выдают довольно много басов благодаря отверстию для вентиляции в нижней части задней части. Если положить руку на отверстие порта, то можно почувствовать, как басовые волны нахлынули на руки — басов много, только не качественных басов в нижних регистрах. Опять же, благодаря наличию основных драйверов размером всего 3,5 дюйма и портированного баса, эти динамики великолепны тем, что они есть, и когда вы используете их по назначению, то есть как часть AV-усилителя вашего домашнего кинотеатра, они поют. В зависимости от вашего сабвуфера вам придется поэкспериментировать с частотой кроссовера, чтобы настроить эти динамики вместе с вашим конкретным сабвуфером для оптимальной работы.

Находясь в режиме прослушивания музыки, я снова включил сабвуфер и включил AV-усилитель в программу DSP, которая имитирует акустику Roxy Theater, которая задействует тыловые объемные звуки — вау, эти динамики так идеально подходят для цифровых AV-усилителей. слушаете ли вы музыку или смотрите фильм. (Обязательно дайте этим динамикам обкататься на пару недель, прокачивая через них звук настолько, насколько сможете, они очень жесткие, когда новые.) Затем я включил Underworld Evolution Blu-ray с его захватывающей начальной сценой, где вампиры возвращаются к жизни в разрушенной войной деревне в 1200-х годах — это было потрясающе, вы могли слышать, как лошади входят в левую магистраль сцены и выходят из правой магистрали — в одной из сцен в правом верхнем углу экрана горит огонь и все потрескивание для этого костра произвела правая сеть.Эти динамики делают именно то, для чего они были созданы! Для вашего домашнего кинотеатра, установленного в вашем кабинете, комнате для отдыха, гостиной и т. Д., Они идеально подойдут для сцены слева и справа. Если у вас настоящий домашний кинотеатр с наклонным полом и рядами сидений, то да, вам придется приобрести большие и гораздо более дорогие левые / правые башни, а также AV-усилитель, который может выдавать больше ватт на канал, чем эти Yamaha. рейтинг, но средний 5.1. или домашняя система 7.1, они идеальны.

PS: Я также поражен тем, что потребители спрашивают / жалуются, указана ли цена за пару или за штуку — в описании четко написано «За каждую» — я имею в виду, что 149 долларов уже опасно дешево для одной колонки; вы бы действительно хотели их, если бы они стоили 75 долларов за штуку…? Послушайте, если вам нужна пара аудиофильских полнодиапазонных динамиков, сэкономьте деньги, потому что они начинаются примерно с 1000 долларов за штуку и производятся в США или Европе (тогда вам придется потратить еще как минимум несколько тысяч на не- цифровой, чисто аналоговый предусилитель и усилитель мощности…;) Эти динамики представляют собой «AV-динамики, разработанные для новых цифровых усилителей, используемых в системе объемного звука» — пожалуйста, знайте это перед покупкой.Они никогда не разрабатывались и не продавались как полнодиапазонные стереодинамики. При этом, если вы живете в квартире, у них достаточно басов, чтобы самостоятельно обслуживать вашу стереосистему. Если вы хотите по-настоящему развлечься с ними, вам абсолютно необходимо иметь сабвуфер, который можно использовать вместе, чтобы получить полный диапазон.

PPS: В одном из комментариев кто-то указал истинные размеры, но я повторю их здесь для вас: Yamaha, к их медвежьей услуге, дает ширину и глубину как 9 x 9 дюймов; нет, это просто размеры круглой металлической основы.На самом деле колонка динамика составляет 4,25 дюйма в ширину и 7,5 дюйма в глубину — очень гладкая и сексуальная — они выглядят очень круто рядом с моей 51-дюймовой плазмой. И последнее замечание: на фотографиях Amazon действительно не видно разницы в цвете съемных решеток динамиков; они не черные, как шкафы, а скорее очень темная оловянная плитка или темно-серый стальной цвет. Думаю, небольшой контраст придает им элегантность. По низкой цене Amazon в 299,99 долларов за пару это кража! — спасибо, что прочитали такой длинный обзор (я только что выпил утренний кофе …)

Bass Reflex против акустической подвески: основные различия и часто задаваемые вопросы

В чем разница между фазоинвертором и акустической подвеской? Хотя оба корпуса работают хорошо, за эти годы многое было сделано для повышения эффективности.

Все производители громкоговорителей и звуковых систем сталкиваются с различными проблемами при создании высококачественной продукции, соответствующей вашим ожиданиям. От конструкции коробки до расчета количества вентиляционных отверстий, которые нужно разместить в вашей портированной системе, до настройки порта фазоинвертора — это лишь некоторые проблемы, которые стоит упомянуть. Но это еще не все. Частотная характеристика и разница в уровнях звукового давления должны быть сбалансированы с научной точки зрения для оптимального восприятия. Такие факторы, как резонансные частоты и разница давления между внутренними компонентами динамика и окружающей средой, имеют решающее значение для общей производительности вашей системы.

Если вы новичок в автомобильной аудиосистеме или имеете большой опыт создания собственных систем, достижение минимальных искажений при оптимальной производительности — мечта каждого. Но чтобы достичь этого, вы должны получить идеальное сочетание низких, средних и высоких частот во всевозможных корпусах. В этой статье Audio Curious более подробно рассматривает два наиболее распространенных корпуса громкоговорителей, их достоинства и недостатки, а также их различия, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.

Типы корпусов для громкоговорителей

Корпуса для громкоговорителей существуют в различных формах.У нас есть рупор с передней и задней загрузкой, пассивный радиатор, линия передачи (или лабиринт), коническая трубка и два самых популярных кожуха; фазоинверторные (вентилируемые / портированные) и акустические подвесные акустические системы. Уникальность всех этих динамиков заключается в их способности преодолевать искажения, оптимально воспроизводить звук при разном звуковом давлении и преодолевать другие проблемы, такие как громкость и точность, благодаря своей конструкции.

Сегодня конструкция фазоинвертора остается самым популярным корпусом, хотя дизайн корпуса акустической подвески не за горами.Но в чем разница между этими двумя? Акустические колонки — лучший выбор или фазоинверторные колонки лучше? Чтобы понять это, вам нужно глубже изучить, как они работают.

Что такое динамик с фазоинвертором?

Говоря простым языком, в корпусе фазоинвертора просверлено отверстие. Имеет резонансную частоту свободного конуса. Громкоговорители с фазоинвертором — одни из самых распространенных динамиков крупных брендов, таких как Pioneer, Sony, SayonApps, Kenwood и Samsung.

Раньше конструкция фазоинвертора создавалась методом проб и ошибок. Это продолжалось годами, пока, наконец, два блестящих ума, А. Н. Тиле и Ричард Х, не обнаружили, как математически определить характеристики динамика в любом корпусе. Они обнаружили связь между самим динамиком и его корпусом. Сегодня эти формулы используются для нахождения электромеханических параметров, которые определяют производительность динамика в конкретном корпусе.

Например, формула Vb = (15) (Vas) (Qt2.87) широко применяется при расчете предпочтительного размера коробки. Он учитывает объем коробки (Vb), константу (15), эквивалентное соответствие драйвера (Vas) и Qts. Проверьте другие связанные параметры Тиле / Смолла.

Высокоэффективные громкоговорители имеют драйверы с относительно высоким резонансом в свободном воздухе (Fs). Когда эти драйверы запечатаны в коробке, они, как правило, испытывают то, что мы называем высоким системным резонансом. Это отрицательно сказывается на хороших низких частотах системы. Помните, что резонансная частота низкочастотного динамика должна быть как можно более низкой, чтобы басы воспроизводились как можно точнее.

Еще одна особенность, благодаря которой фазоинвертор хорошо справляется со своей задачей, — это порт на одной стороне корпуса. Когда динамик воспроизводит музыку, он генерирует переднюю волну и обратную волну с противоположной стороны. Порт инвертирует обратные волны, чтобы они могли быть в фазе с передними волнами.

К сожалению, даже у самых продвинутых фазоинверторов есть обратная сторона. Они сталкиваются с проблемами турбулентности и образования вихрей в портах. Звук имеет тенденцию создавать турбулентность при выходе через порт.Но хорошая новость заключается в том, что производители нашли решение за счет расширения портов вместо прямых портов. Исследования показывают, что оптимально расширенные порты могут воспроизводиться на 1–3 дБ громче, чем порты с раструбом или над раструбом. Они также могут воспроизводиться примерно на 10 дБ громче, чем прямые порты.

Плюсы Bass Reflex

• Улучшенный басовый выход
• Лучшая общая производительность
• Пользователи могут наслаждаться лучшими басами при более высокой мощности
• Не обязательно использовать усилитель для получения басов хорошего качества

Bass Reflex Cons

• По мере того, как нижняя частота приближается к резонансу порта, становится все труднее получить приличный линейный отклик
• Шум порта, особенно на высоких уровнях громкости
• Меньший контроль над диффузором

Акустическая подвеска

Громкоговорители с акустической подвеской впервые начали использовать в 1950-х годах.В то время они считались наиболее точными конструкциями громкоговорителей. Корпус по-прежнему пользуется большой популярностью. Многие люди часто путают акустическую подвеску с бесконечной перегородкой. Бесконечная перегородка — это более крупный динамик, как следует из названия. Он также обеспечивает более глубокие басы. Системы акустической подвески используют относительно меньший корпус, который имеет тенденцию иметь большую резонансную частоту, чем бесконечная перегородка.

Современные акустические системы подвески работают на резонансной частоте около 3 Гц.Это означает, что вибрации половиц не будут доходить до динамика. То же самое и с более твердыми полами. Маловероятно, что акустическая подвеска будет дребезжать из-за колебаний, возникающих на высоких частотах. Это делает его идеальным кандидатом для всех напольных покрытий, будь то мягкий ковер или кафельный пол.

Как работает акустический динамик?

Сабвуфер на акустической подвеске создает давление воздуха внутри корпуса. Увеличивая давление воздуха внутри конуса, диафрагма движется линейно.Проще говоря, воздушная подушка внутри корпуса восстанавливает конус и действует как основная подвеска для динамика. Элементы динамика свободно перемещаются внутри подушки, практически не производя тепла. В результате ни динамик, ни его сопротивление не перегреваются.

Акустические системы с акустической подвеской обычно продаются в небольших коробках. Однако это означает, что они должны потреблять больше мощности в басах.

Плюсы

• Высокая точность на всех частотах
• Меньше искажений при большей громкости
• Более узкие басы

Минусы

• Меньшая эффективность по сравнению с частотой настройки
• Система может быть перегружена, придавая инструментам нереалистичный звук.

Никогда не используйте акустическую подвесную колонку в незапечатанном корпусе.Без кожуха механическая подвеска слишком слаба, чтобы оставаться на месте. Ему нужна воздушная подушка для дополнительной поддержки. Без него вы рискуете повредить динамик.

В чем разница между фазоинвертором и акустической подвеской?

Корпус фазоинвертора остается самым популярным за все время. Люди любят его за отличные басы и высокую мощность. Однако есть причины, по которым люди выбирают акустическую подвеску, в то время как другие предпочитают системы фазоинвертора.

Расширение баса — это способность системы играть низкие ноты.Как правило, системы фазоинвертора более эффективны, когда дело доходит до расширения низких частот. Однако спад низких частот начинается где-то между 24 дБ / октаву. С другой стороны, герметичный динамик начинает спадать при 12 дБ на октаву. Это гораздо более плавный откат по сравнению с корпусом фазоинвертора.

Искажения — Системы фазоинвертора склонны к большему искажению, особенно из-за портов. Но благодаря технологиям, исследованиям и передовому производству это больше не должно быть проблемой.С другой стороны, системы акустической подвески имеют лучшее демпфирование, что снижает искажения.

Размеры — Типы акустической подвески поставляются в меньших коробках. Они идеально подходят для небольших помещений. Однако системы фазоинвертора поставляются в гораздо больших коробках. Они идеально подходят для больших комнат из-за небольшого расстояния.

Bass Reflex и акустическая подвеска: часто задаваемые вопросы

Хотя системы фазоинвертора гораздо более популярны, здесь нет правильного или неправильного выбора. Все сводится к тому, что вы хотите, чтобы ваша система делала.Вы предпочитаете громкий звук или точный звук? Но прежде чем принять решение, вот наиболее часто задаваемые вопросы о фазоинверторе и акустической подвеске;

1. ФНЧ и герметичный. Какой из них лучше? — У обеих систем есть свои достоинства и недостатки. В конце концов, это зависит от того, чего вы хотите от своего. Громкость или точность? Вы хотите большие или маленькие корпуса? Ответьте на эти вопросы, чтобы принять правильное решение.
2. Хорош ли фазоинвертор? — фазоинвертор считается более эффективным, чем акустическая подвеска, потому что он позволяет расширить басы на большей громкости.С другой стороны, акустическая подвеска снижает искажения низких частот. Также он имеет низкую резонансную частоту.

Вам также может понравиться узнать, что помогает улучшить звук? Читайте: Сравнение цифрового усилителя и аналогового усилителя

Протокол проектирования: Часть 2b, VB-Низкочастотная настройка

Детали

ПРОТОКОЛ ПРОЕКТИРОВАНИЯ: ЧАСТЬ 2b, НАСТРОЙКА НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ VB

Эта часть посвящена конструкции вентилируемого бокса (VB).Мы уже выбрали наши драйверы громкоговорителей и поэтому располагаем их техническими данными вместе с их размерами и параметрами TS (Thiele Small). У нас также есть приблизительная оценка необходимого (внутреннего) объема нашего корпуса VB. Существует несколько программ, которые имитируют низкочастотные характеристики низкочастотных динамиков в конструкции Vented Box (Bass Reflex), давая оценки звукового давления системы в диапазоне 10–1000 Гц.

Некоторые из них также пытаются смоделировать эффект дифракционной ступеньки (или потерь) SPL, которая возникает из-за конечных (не очень больших, как в случае состояния бесконечной перегородки) размеров оболочки.

-Можно ли просто начать использовать такую ​​программу моделирования и оставить в стороне всю теорию прошлых десятилетий?

Ответ — нет. Потому что использование такого программного обеспечения требует принятия решений относительно слишком большого количества возможных изменений размеров корпуса и координат размещения драйвера. Глубокое знание основной теории помогает нам понять, какой параметр необходимо изменить, чтобы получить желаемое изменение.

Следующая таблица дает общее представление о том, что необходимо для этой части протокола проектирования и что ожидается в результате:

ЧАСТЬ 2:	— ВХОДНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ:	— ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ:
	— габариты драйвера?	-> полезный объем шкафа
	— параметры TS вуфера?	-> внутренние размеры корпуса
	— толщина корпуса?	-> внешние размеры корпуса
	— грузоподъемность?	-> размещение водителя
	— ок.требования к объему корпуса?	-> размеры и размещение вентиляционного отверстия
		— НЕЗАВИСИМЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ:
		-> максимальная среднеквадратичная мощность из-за ограничения рабочего объема

Суть нашего подхода заключается в том, что форма отклика SPL на очень низких частотах аналогична системе высоких частот четвертого порядка, как объяснялось в предыдущем руководстве.Мы хотим, чтобы эта форма была плоской или с умеренной волнистостью. Ответы четвертого порядка не описываются показателем качества, как в случае с системами второго порядка. Таким образом, мы не можем принять целевой показатель качества для динамиков Vented Box.

ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ КОРОБКА, ШАГ 1:	ВВЕДИТЕ РАЗЛИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ	-> ЧИСТЫЙ ОБЪЕМ ДИНАМИКА И мин. ДИАМЕТР ВЕНТИЛЯТОРА	-> ОЦЕНКА ОТКЛИКАЦИИ НА SPL и РАЗМЕРЫ ВЕНТИЛЯТОРА
Технические характеристики вуфера	fsb: резонансная частота подвески вуфера (Гц)	Vb: чистый объем шкафа (м3) и min Dv: минимальный диаметр вентиляционного отверстия для низкого турбулентного шума (м)	fb: расчетная резонансная частота динамика (Гц)
	Vas: эквивалентный объем податливости подвески (м3)
	Qts: общий коэффициент качества низкочастотного динамика		f3: расчетная частота среза динамика (-3 дБ) (Гц)
	Sd: эквивалентная площадь конической диафрагмы (м2)		Пульсация SPL: расчетное значение пульсации (дБ) относительно плоского выравнивания.
	Xp: макс. смещение положительного конуса (м)
			max RMS power: расчетная максимальная мощность RMS, потребляемая динамиком из-за ограничения смещения диффузора вуфера (Вт)
			Диаметр вентиляционного отверстия: Dv (м)
			Длина вентиляционного отверстия: Lv (м)

Как поясняется на диаграмме справа, параметры, выделенные красным цветом, являются входными, а параметры, выделенные синим цветом, получены с помощью представленных расчетных формул.Эти формулы были созданы Garry Margolis в 1981 году в JAES (Журнал Общества звукорежиссеров) и, по нашему мнению, представляют собой наиболее практичную процедуру проектирования, которую мы можем получить из математического анализа подвески низкочастотного динамика, установленного на корпусе динамика. Имеется оценка чистого объема воздуха Vb для того, чтобы реакция SPL четвертого порядка была плоской. Если это значение превышает соответствующее значение, связанное с нашей категорией динамиков, нам лучше придерживаться последнего. Небольшая амплитуда отклика SPL нам не повредит. a — это промежуточная переменная, которая помогает нам вычислить частоты прямоугольного резонанса fb и частоты среза f3. Затем мы вычисляем ожидаемую пульсацию отклика SPL и максимальную среднеквадратичную мощность, которую эта конструкция может выдержать, чтобы амплитуда вибрации не превышала предел Xp драйвера. Если это среднеквадратичное значение в ваттах больше, чем может «термически» выдержать низкочастотный динамик, мы не должны принимать его во внимание. Затем мы подошли к проблеме шума (из-за турбулентности воздуха), связанной с портами фазоинвертора.Минимальный диаметр вентиляционного отверстия является очень полезной оценкой, если его объединить со списком доступных диаметров вентиляционных труб. L ‘- параметр, относящийся к длине вентиляции, и его следует комбинировать при вычислении Lv. Последняя формула длины вентиляционного отверстия завершает этот этап проектирования. Если Lv очень низкий, меньше радиуса вентиляционной трубы, у нас будет порт с нерегулярной работой, поэтому мы должны пересмотреть. Мы должны попросить более длинное вентиляционное отверстие, то есть более низкую резонансную частоту, что приводит к увеличению объема шкафа. Поэтому мы должны выбрать большее значение Vb и снова запустить наши формулы, начиная с нового значения «а». Расчет минимального Dv может быть опущен, поскольку не ожидается, что он потребует нового выбора диаметра вентиляционного отверстия.

Если мы решим работать по-другому и установим для Vb произвольное значение, мы все равно сможем использовать эти формулы в том же порядке, начиная с вычисления «а».

Теперь нам нужно определить (внутренние) размеры шкафа и размещение драйвера / вентиляционного отверстия:

Мы создаем чертеж наших размеров перегородки с минимальными возможными значениями.Мы называем это минимальной конфигурацией перегородки. Как показано на рисунке справа, мы размещаем твитеры, вуферы и порты как можно ближе к стенкам корпуса и друг к другу. Определим зазор близости для всех объектов перегородки: q = 5 мм. Эстетика и волновая физика требуют большего зазора порта по отношению к боковым и нижним стенкам. Мы устанавливаем этот зазор равным половине внутренней ширины. Лучше всего это представить в виде красного полушария вокруг продольной оси симметрии порта. Минимальная (внутренняя) ширина перегородки оценивается как наибольший диаметр корпуса динамика (в данном случае диаметр низкочастотного динамика) плюс 2 x q: Минимальная ширина перегородки = max (диаметры драйвера) + 2q В аналогичном смысле мы оцениваем минимальную (внутреннюю) высоту перегородки как: Минимальная высота перегородки = сумма (диаметры драйвера) + 3q + Dv / 2 + Мин. Ширина перегородки / 2 В результате мы можем получить оценку (внутренней) площади нашей минимальной конфигурации перегородки: Минимальная площадь перегородки = Мин.Ширина x Мин. Высота Это, в свою очередь, может привести к (внутренней) глубине шкафа, которая обеспечит требуемый объем нетто: Требуемая глубина корпуса = Vb / Минимальная площадь перегородки. Идея проста: это значение на самом деле является самой большой глубиной, которую мы можем иметь в конструкции корпуса этой колонки, потому что мы предполагали наименьшую конфигурацию перегородки. Мы хотим убедиться, что эта максимальная глубина корпуса является достижимой.

Например, давайте возьмем случай небольшой конструкции VB, где эта глубина составляет 105 мм, тогда как требуемая длина вентиляционного отверстия составляет 145 мм.Очевидно, наша вентиляция не подойдет. Требуемая глубина корпуса неосуществима: наша минимальная конфигурация перегородки слишком велика: наши драйверы / порты слишком велики для необходимого нам чистого объема Vb.

-Как проверить выполнимость требуемой глубины корпуса?

Мы создаем чертеж бокового вида нашего корпуса с минимальными размерами, которые мы можем иметь. Мы называем это конфигурацией минимальной глубины. Как показано на рисунке справа, мы размещаем наши твитеры, вуферы и порты, как в минимальной настройке перегородки, и определяем зазор p между задней стенкой корпуса и концом порта (редко мы ожидаем, что этот зазор будет применен к НЧ-динамик). Хотя p можно выбрать произвольно, мы выбираем для водителей его значение 1-2 см. Для дефлекторов лучше установить на Дв. Мы также заметили, что для каждого привода часть общей глубины шасси фактически соответствует толщине стенки перегородки t. Таким образом, внутри корпуса действительно существует только длина, равная (глубина драйвера — t). То же самое касается вентиляционных труб, установленных заподлицо на большинстве перегородок динамиков. Мы формируем наше минимально допустимое значение (внутренней) глубины ограждения следующим образом: Минимальная глубина корпуса = max {глубина драйвера, Lv) -t + p Это абсолютно минимальное значение глубины, которое мы можем получить с этими драйверами и / или портами.В этом смысле это значение не должно превышать требуемую глубину ограждения, которую мы оценили на предыдущем шаге. Если это произойдет, проект не может быть достигнут, кроме случаев: а) увеличиваем требуемый объем нетто Vb, б) изменить наш выбор драйверов, c) уменьшите длину нашей решетки. Опять же, мы не должны забывать, что клеммы переходной печатной платы и клеммных клемм также требуют места. Вот почему очень сложно спроектировать очень маленькие колонки.

-Как мы применим все эти соображения к динамику VB с двумя или более низкочастотными динамиками (и среднечастотным динамиком в трехполосной системе)?

Что ж, нетрудно составить геометрические уравнения, определяющие конфигурации минимальной перегородки и глубины. Представляем две цифры, иллюстрирующие идею:

Случай очень маленького динамика VB также можно рассматривать с другой геометрической точки зрения:

Судя по всему, такая конструкция требует серьезной доработки.

-А как насчет окончательных размеров корпуса?

Мы остановили наш процесс проектирования в тех точках, где были введены и проверены понятия минимальной перегородки и конфигурации минимальной глубины. Рекомендуется для начала использовать значения минимальной ширины перегородки, минимальной высоты перегородки
и требуемой глубины корпуса.

Изменение любого из этих трех параметров должно соответствовать следующему «набору восьми правил»:

Восемь правил проектирования перегородок с вентилируемой коробкой

1.Ширина, высота и глубина являются обратно пропорциональными переменными, чтобы чистый объем Vb оставался постоянным. Следовательно, увеличение любой из этих трех переменных должно быть компенсировано уменьшением любой из двух других.

2. Дифракционная ступенька теряет прочность при увеличении размеров перегородки. Малая ширина перегородки приводит к потере очень низкочастотного звукового давления вуфера и к увеличению неравномерности звукового давления высокочастотного динамика.

3. Глубина (внутренняя) ограждения никогда не должна равняться ширине (внутренней) перегородки.Стоячие волны внутри ограждения становятся очень сильными, чтобы поглощающий материал мог эффективно бороться с ними. Это еще и вопрос элегантности корпуса динамика. Обычно мы делаем глубину динамика более чем на 20% больше, чем его ширина (глубина / ширина больше 1,20 и меньше 1,80).

4. Расстояние от центра высокочастотного динамика до трех ближайших краев перегородки не должно быть равным. Это привело бы к сильной дифракции и, следовательно, к очень неравномерному звуковому давлению. По этой причине твитеры обычно размещаются асимметрично на передней панели.

5. Центр высокочастотного динамика определяет опорную ось динамика, которая обычно должна указывать на типичное положение слушателя. Поэтому высота твитера должна соответствовать высоте ушей слушателя от пола. Рекомендуется установить эту высоту 105-115 см от пола. Излишне говорить, что в особых дизайнерских ситуациях эта высота может соответственно изменяться.

6. НЧ-динамики и вентиляционные отверстия не следует размещать на очень низкой высоте над полом.Их взаимодействие с ним создает серьезные артефакты на очень низких частотах. К тому же общее впечатление от динамика оставляет желать лучшего (мягко говоря).

7. Удержание центров низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных динамиков как можно ближе друг к другу устраняет пространственное смазывание изображения при высококачественной записи человеческих голосов и / или сольных духовых инструментов.

8. В конструкции перегородки всякий раз, когда технические соображения ставят под угрозу элегантность динамика, результатом является провал.

Если мы рассмотрим образование стоячих волн внутри корпуса динамика и соответствующие пики резонансного звукового давления, излучаемые из устья порта, мы должны обратить внимание на высоту перегородки, на которой расположены центры низкочастотного динамика и вентиляции.

Правила стоячих волн в громкоговорителях с вентилируемой коробкой

1. Низкочастотные динамики должны располагаться как можно ближе к средней высоте перегородки.

2. Вентиляционные отверстия также должны располагаться как можно ближе к средней высоте перегородки.

3. Правила 1 и 2 можно комбинировать, если НЧ-динамик и вентиляционное отверстие расположены как можно ближе и симметрично вокруг средней точки перегородки.

4. Если в конструкцию VB включены два низкочастотных динамика, следует выбрать конфигурацию W-V-W: (НЧ-динамик-вентиляция-низкочастотный динамик).

На этом процедура расчета низких частот подходит к концу.Определены внутренние и габаритные размеры корпуса и сделано заключение о размещении всех передних перегородок (драйверов).

Точный технический чертеж нашего корпуса динамика должен быть выпущен и распечатан в виде изображения или документа .pdf. Все размеры, расстояния, детали, спецификации материалов и специальные инструкции по сборке (если таковые имеются) должны быть включены, даже если это окажется многостраничным документом.

Это позволит сэкономить драгоценное время и денежные ресурсы, чтобы помочь вашему «специалисту по дереву» не предлагать собственные решения вопросов, возникающих в процессе строительства шкафа.Очевидно, ваш рисунок не должен допускать множественных интерпретаций в любой точке или детали.

Даже если это плохо звучит, я настоятельно рекомендую, чтобы на ваших чертежах был номер версии и дата выпуска. Развивающийся рисунок — естественная вещь в дизайне динамиков.

BASO10 — Компактный кабинет с фазоинвертором 10 дюймов

Кабинеты BASO представляют собой универсальные пассивные низкочастотные кабинеты. Их конструкция с фазоинвертором максимально компактна, обеспечивая при этом максимальную производительность с точки зрения качества звука и давления.Их корпуса изготовлены из прочной высококачественной фанеры, а их элегантный дизайн позволяет разместить их в любых условиях. BASO10 оснащен 10-дюймовым высокопроизводительным вуфером с номинальной среднеквадратичной мощностью 225 Вт и максимальной мощностью 450 Вт. Сила этого громкоговорителя обеспечивается четырехслойной звуковой катушкой диаметром 1,5 дюйма в сочетании с очень большим магнитом ферритового типа, обеспечивающим необычно высокий коэффициент силы. В сочетании с подвеской с низкими потерями это приводит к линейному поведению с высокой эффективностью и чрезвычайно широким частотным диапазоном. Эти тщательно отобранные высококачественные материалы в сотрудничестве с точным акустическим мастерством приводят к глубокому и естественному воспроизведению басов.Высокоэффективная конструкция обеспечивает чувствительность 96 дБ и возможность непрерывного создания звукового давления до 120 дБ. Частотная характеристика колеблется от 54 Гц до 1,2 кГц при снижении до 38 Гц при -10 дБ. Помимо этих акустических аспектов, большое внимание было уделено всем остальным аспектам, что сделало его максимально универсальным. Корпус имеет компактную конструкцию без ущерба для прочности за счет высококачественной фанеры толщиной 15 мм со структурированным покрытием. Соединения выполняются с помощью двух совместимых со SpeakON разъемов, расположенных в углубленной соединительной тарелке, что позволяет подключаться к другим шкафам.Это также позволяет размещать его близко к любой стене или углу.

Варианты

• Снято с производства BASO10 / C — Кремовая версия
• BASO10 / B — Черная версия
• BASO10 / W — Белая версия

Страница не найдена | Fulcrum Acoustic

Что, если бы группа серьезных профессиональных аудио-талантов объединилась, чтобы сформировать другую компанию по производству акустических систем?

Что, если политика и притворство не помешали бы доставить невероятные продукты и услуги?

Что, если бы вы могли получить полнодиапазонный звук из компактной колонки?

Что, если бы DSP был неотъемлемой частью процесса проектирования динамиков?

Что, если бы вы могли позвонить 866-234-0678 и получить бесплатную футболку Fulcrum Acoustic?

Что, если бы кардиоидный узор мог быть создан одним вуфером?

Что делать, если поддержка продукта не закончилась после того, как вы подписали заказ на покупку?

Что, если бы ваши потребности были услышаны, поняты и удовлетворены?

Корпуса для сабвуферов, больше, чем просто коробка

На протяжении десятилетий шли споры о том, какие из различных корпусов сабвуфера являются «лучшими» и почему.Давайте посмотрим, зачем нам вообще нужен корпус сабвуфера и чем три популярных стиля — герметичный, вентилируемый и полосовой — различаются по своей конструкции и характеристикам.

Управление обратной волной

Если вы подключите какой-либо динамик к усилителю, возьмете его в руке и включите в него музыку, вы обнаружите, что не слышите никаких басов. Это потому, что звук, исходящий из передней части динамика, подавляет звук, исходящий из задней части. Нам нужен способ, чтобы звук, исходящий из задней части диффузора динамика, не мешал звуку, идущему спереди.Если бы вы проделали отверстие в центре большого плоского куска дерева и вмонтировали в него динамик, вы бы услышали намного больше басов. Фактически, до тех пор, пока полуволны басовых частот не станут больше, чем размеры куска дерева, вы получите действительно хорошие, твердые басы. Если мы поместим динамик в герметичный корпус, звук, исходящий сзади, не будет мешать звуку, исходящему спереди.

Управление мощностью

Различные части сабвуфера определяют его ход и мощность.

Способность динамика использовать мощность, производимую усилителем, ограничена двумя критериями: насколько далеко может перемещаться диффузор динамика и сколько тепла может выдержать звуковая катушка динамика. Ограничения по тепловой мощности основаны в первую очередь на конструкции динамика — размер звуковой катушки, способ управления воздушным потоком вокруг звуковой катушки и близость неподвижных компонентов двигателя в сборе к звуковой катушке являются ключевыми факторами. . Ограничения, ограниченные ходом, также являются частью конструкции динамика — ключевыми факторами являются длина обмотки звуковой катушки, высота верхней пластины и доступный ход подвески.

Экскурсия

Когда дело доходит до воспроизведения басов, динамик должен двигаться в четыре раза дальше каждый раз, когда входная частота уменьшается вдвое. Например, динамик, перемещающийся на 0,125 дюйма при 100 Гц, должен переместиться на 0,5 дюйма, чтобы воспроизвести тот же выходной уровень при 50 Гц и 2 дюйма при 20 Гц. Вы можете видеть, что для самых низких частот ограничения по ходу диффузора значительны — очень немногие динамики могут сдвинуться на 2 дюйма без значительных искажений.

Когда мы помещаем динамик в корпус, комбинация корпуса и динамика создает фильтр высоких частот.Мы эффективно уменьшаем низкочастотный выход динамика. Зачем нам это нужно? Преимущество корпуса в том, что мы можем контролировать движение диффузора динамика. Простая иллюстрация этого объяснения — простой акустический подвес (также известный как герметичный).

Соответствие

Каждый динамик — от самого большого сабвуфера до самого маленького твитера — имеет упругий диффузор. Мы называем это соответствием. Мы измеряем податливость, сравнивая его с объемом воздуха с эквивалентной упругостью.Мы называем эту характеристику говорящего Вас. В общих чертах, динамик с очень маленькой спецификацией Vas имеет жесткую подвеску, а динамик с большим Vas имеет более мягкую подвеску. Но это все, что нам нужно, чтобы обсудить особенности и преимущества корпуса.

Когда мы помещаем динамик в корпус, мы усиливаем подвеску. Когда вы нажимаете на диффузор динамика, вы давите на подвеску динамика (которая хочет центрировать диффузор) и пытаетесь сжать воздух в корпусе.Когда конус пытается выйти наружу из состояния покоя, вы помещаете воздух в состояние вакуума — он хочет вернуть конус в исходное положение. Мы жертвуем низкочастотным выходом, но получаем значительную управляемую мощность и контроль над движением диффузора динамика. Для последнего сочетание воздуха в корпусе и подвески динамика помогает остановить движение диффузора динамика, как только электрический сигнал приводит его в движение.

Думайте об этом как об амортизаторе автомобиля.Вы можете видеть, что наличие корпуса критически важно.

Корпуса для сабвуферов с акустической подвеской

Самый простой корпус называется акустическим подвесом или герметичным корпусом. В этих корпусах мы помещаем динамик в герметичный бокс. Когда мы помещаем динамик в корпус, система резонирует на определенной частоте, которую мы называем Fc. Ниже этой частоты выходной сигнал уменьшается со скоростью -12 дБ на октаву. Если система имеет резонансную частоту 50 Гц, выходной сигнал будет на 12 дБ тише при 25 Гц.

Здесь мы видим плавный отклик герметичного корпуса.

Акустические подвесные шкафы — одни из самых маленьких среди корпусов, которые мы обсудим. Они также являются наиболее простыми в изготовлении и наиболее снисходительными в отношении ошибок вычислений. Если вы объедините скатывание корпуса и акустической системы с повышением эффективности, которое вы получаете за счет относительно небольшого объема воздуха в салоне автомобиля (часто называемого передаточной функцией или усилением кабины), вы можете получить очень ровный отклик в автомобиле. с хорошим инфразвуковым выходом.Басы из корпуса акустической подвески очень плотные и контролируемые благодаря отличной переходной характеристике.

Есть обратная сторона. Если вы ищете громкие басы, вам нужен драйвер, который имеет много возможностей для отклонения, и вам нужно разумное количество энергии, чтобы перемещать диффузор динамика вперед и назад, чтобы получить желаемый уровень выходного сигнала. Есть еще один недостаток, о котором не так много говорят, — это искажение. По мере того, как динамик увеличивается во время экскурсии, количество создаваемых им искажений увеличивается.Точно так же искажение увеличивается около резонансной частоты динамика. Так что ты можешь сделать?

Корпуса для сабвуфера с фазоинвертором

В корпусе с фазоинвертором (также называемым портированным или вентилируемым) используется вентиляционное отверстие для увеличения выходной мощности низких частот за счет использования энергии обратной волны динамиков. Вентиляционное отверстие, часто представляющее собой круглую трубку или иногда прямоугольную щель, имеет площадь и длину. Определенная площадь и длина вентиляционного отверстия и их отношение к общему объему корпуса заставляют столб воздуха в вентиляционном отверстии резонировать с определенной частотой при возбуждении динамиком.Обычно мы настраиваем корпуса фазоинвертора довольно низко, чтобы подчеркнуть нижнюю октаву или около того слышимого диапазона частот. Их можно настроить выше, чтобы повысить эффективность приложений с высоким уровнем звукового давления. Однако всегда есть жертвы — когда мы настраиваем корпус выше, мы жертвуем низкочастотными характеристиками.

Корпуса с фазоинвертором обычно больше герметичных корпусов. Не существует жесткого правила, которое можно было бы связать с соотношением размеров, но обычно 25–50% больше. Компромисс за этот дополнительный объем двоякий — большая эффективность в настройке частоты и большая мощность на некоторых частотах.

Когда сабвуфер, используемый в корпусе сабвуфера с фазоинвертором, выдает частоты, близкие к резонансной частоте комбинации вентиляции и корпуса, отклонение динамика сводится почти к нулю, и вся «работа» выполняется вентиляционным отверстием. Говоря более кратко, вокруг частоты настройки большая часть музыки воспроизводится вентиляционным отверстием. Преимущество этого заключается в том, что проблемы управления мощностью, вызванные ограничениями по ходу конуса, резко возрастают. Поскольку диффузор практически не движется, можно достичь очень высокого уровня звукового давления.В районе частоты настройки мощность ограничивается тепловыми характеристиками сабвуфера.

Как мы упоминали ранее, одним из факторов, влияющих на искажения динамика, является отклонение диффузора. В корпусе с фазоинвертором водитель перемещается значительно меньше, чем в корпусе с акустической подвеской. Пока у самого вентиляционного отверстия достаточно площади и плавного перехода на обоих отверстиях, искажения, создаваемые правильно спроектированным корпусом фазоинвертора, могут быть впечатляюще малыми.

Обратите внимание на быстрое падение отклика нижних частот (слева) на графике вентилируемого корпуса.

Нет ничего бесплатного? Фактором при принятии решения об использовании фазоинвертора является то, насколько быстро выходная мощность уменьшается ниже частоты настройки. Там, где акустическая подвеска скатывается на -12 дБ на октаву, фазоинверторная опускается на 24 дБ на октаву. Ниже частоты настройки вентиляционное отверстие все больше и больше напоминает отверстие в корпусе, обеспечивая все меньшее противодавление по мере уменьшения частоты.Планирование и управление поездкой водителя — фундаментальная часть конструкции корпуса фазоинвертора.

Корпуса для полосовых сабвуферов

Мы быстро коснемся корпусов полосового пропускания, чтобы завершить эту статью. Существует несколько различных конструкций корпусов с полосой пропускания. Некоторые используют герметичный корпус, а некоторые — вентилируемый. Независимо от того, является ли задняя камера герметичной или вентилируемой, выходной сигнал сабвуфера воспроизводится через вентилируемый корпус. Этот корпус действует как фильтр нижних частот.Зачем нам нужно проектировать корпус с полосой пропускания?

Причину названия «полосовой» легко увидеть, если взглянуть на кривую отклика корпуса полосовой пропускания.

Прежде всего, вся выходная мощность корпуса обеспечивается вентиляционными отверстиями. Это позволяет креативному дизайнеру построить ограждение в багажнике автомобиля и обеспечить люфт вентиляционного отверстия через заднюю полку для багажа. В переднем отсеке для хранения автомобилей со средним или задним расположением двигателя было построено несколько удивительных ограждений с полосой пропускания.Вентиляционное отверстие позволяет басам проникать в салон автомобиля. Корпуса Bandpass также могут предложить впечатляющий выигрыш в эффективности по сравнению с акустической подвеской и корпусами с фазоинвертором, но они делают это за счет полосы пропускания и объема корпуса.

Полосовой кожух имеет две резонансные частоты — по одной для каждого кожуха. Получающееся в результате управление конусом экскурсии может позволить воспроизводить большое количество басов за счет ограниченных экскурсионных драйверов. Хотя сам диффузор динамика не сильно перемещается, объем работы, выполняемой моторным блоком, по-прежнему остается значительным.Вы все еще подключаете питание к динамику, и работа ведется. Поскольку передняя камера корпуса действует как фильтр, также может быть очень трудно услышать, когда динамик искажает звук.

Что касается сложности конструкции и отсутствия ошибок конструкции, ограждения с полосой пропускания являются наиболее сложными для идеального исполнения. В отличие от акустической подвески или конструкции с фазоинвертором, конструкция корпуса с полосой пропускания должна точно соответствовать динамику, с которым они используются.Никогда не доверяйте концепции «универсального» корпуса с полосой пропускания.

Наконец, поскольку корпус с полосой пропускания включает акустический фильтр нижних частот, он должен использоваться с высококачественными среднечастотными драйверами соответствующего размера. В противном случае низкие частоты могут казаться потерянными или отключенными по сравнению с остальной музыкой.

Для получения более подробной информации о корпусах сабвуфера обратитесь к местному специалисту

Как видите, существует множество способов установить сабвуфер — или любой другой динамик, если на то пошло.