"Volodya, vei fi în depozit - să profiți de porturi pentru fazici ..."
(auzit în una din studiourile de instalare din Moscova)
Când AutoSound era încă mic și se afla sub aripa salonului AV. au ieșit primele două părți ale trilogiei despre subwoofere - despre ce să se aștepte de la diferite tipuri de design acustic și cum să aleagă un difuzor pentru o cutie închisă.
O parte semnificativă a celor care, luând în considerare viața, au decis să trateze cu înțelegerea armei de bas a mașinii lor, aceasta, în principiu, ar putea face deja. Dar nu toate. Deoarece există cel puțin un tip de design extrem de popular, prevalența nu este inferioară unei casete închise.
invertor de fază în literatura de specialitate internă, bas reflex, caseta portat, degajate în aer caseta - în limba engleză - toate acestea, de fapt, realizarea acustică a ideii unui rezonator Helmholtz. Ideea este simplă - un volum închis conectat la spațiul înconjurător prin găuri având o anumită masă de aer. Aceasta este tocmai existența maselor - aceeași coloană de aer, care, în conformitate cu Ostap Bender, apăsând pe orice lucrător, și produce minuni atunci când rezonatorul Helmholtz folosesc o parte a subwoofer-ului. Aici lucru complicat este numele fizicianului german devine numele de tunel prozaic (burghez-port sau aerisire).
Cum funcționează portul reflex de bas? De ce dintr-o dată, în prezența cabinetului vorbitor a făcut cu atenție o gaură de mărimea anumit efect dramatic asupra activității întregului ansamblu? După cum sa menționat deja, în treacăt, în părțile anterioare ale acestei panza epic, reflex tunel este întârziată cu un timp de fix un val de sunet generat în interiorul casetei difuzor, l lăsați în aceeași fază ca și cea creată de partea „față“ a difuzorului . Aici, în sălbăticie, ei vor combina decibeli lor și să dea urechi (dacă este calculat corect), astfel încât nu se va găsi. Pentru aceasta, de fapt, reflexul de bas și dragostea - pentru creșterea, în comparație cu caseta închisă, a eficienței.
Dar nu numai. Forța brute nu este un argument, decât dacă este susținută de precizia semnalului. Aici avem în minte o altă trăsătură, în esență mai puțin banală, a invertorului de fază - capacitatea sa de a produce presiunea acustică necesară la o amplitudine semnificativ mai mică a oscilațiilor difuzorului. Asta pare oarecum paradoxal. Toată lumea știe că prezența unui volum închis în spatele difuzorului împiedică oscilațiile difuzorului, deci de ce într-un caz "leaky" acestea se dovedesc brusc ca fiind mai mici? Și din cauza masei, așa cum sa spus. Gaura din carcasa invertorului de fază este, prin urmare, făcută ca un tunel destul de lung - o conductă, cu alte cuvinte, pentru a menține aerul în interior. La frecvențe relativ ridicate, peste 200 Hz, inerția masei de aer din tunel duce la faptul că este acustic complet opac. Ca și cum ar fi complet plută.
Sub frecvență, opritorul de aer din tunel începe să se revigoreze și să se miște, deoarece este împins din spate de pulsul de presiune din interiorul cutiei. Inerția masei de aer duce la faptul că nu se mișcă în timp cu valul care acționează asupra ei, dar cu o anumită schimbare. Această schimbare ajunge la 180 de grade în fază, adică începe să fie contra-fazată la undele sonore provenite din partea din spate a difuzorului la o anumită frecvență, numită frecvența reglării reflexului de bas.
Aici, aproape toate eforturile dinamicii sunt de a învârti masa de aer necontrolată în interiorul tunelului, astfel încât nu există aproape nimic pentru oscilații și amplitudinea oscilației difuzorului este minimă. (Și sunetul vine, de altfel, ceea ce! Doar la această frecvență aproape că vine în întregime din tunel). Și deoarece tocmai amplitudinile mari ale oscilațiilor difuzorului produc distorsiuni vizibile în ureche - situația în sensul sunetului este cea mai favorabilă.
Chiar și mai scăzute în frecvență, lucrurile încep să se schimbe pentru mai rău. Pentru oscilațiile de joasă frecvență foarte lentă, masa aerului din tunel nu mai este inerție, iar partea din spate a difuzorului o pompează ca o pompă.
Atunci când această situație apare, ca și cum vorbitorul nu este instalat în carcasă, adică un val de pe partea din spate și din partea frontală a difuzorului apar în opoziție de fază și în mare măsură cu unul pe altul de consum, la fel ca în circuitul scurt acustic normal. Prin urmare, sub frecvența de reglare, revenirea reflexului de bas și scade de două ori mai rapid decât cutia închisă. Mai rău este totuși un altul - difuzorul nu oprește nimic și amplitudinea oscilațiilor sale la o conversație absolut scăzută începe să crească pur și simplu catastrofală. Filtrele subsonice, care sunt furnizate de către unii, de obicei, rasa pură, crossover-uri și amplificatoare, sunt realizate aproape exclusiv pentru a contracara acest obicei dăunător al invertoarelor de fază.
Deci, ce anume avem, alegând pentru proiectul nostru un reflex de bas ca un design acustic?
Vreau să avertizez imediat - calculul invertorului de fază fără programele de calculator destinate acestui lucru este posibil și pentru acesta sunt calculate formule și nomograme. Cu toate acestea, pe pragul celui de-al treilea mileniu, nu pot califica astfel de metode ca masochismul, nu pot.
Iată o imagine care explică (aproape) totul. Luat 10 difuzor inch pe parametrii potriviți pentru instalarea într-un invertor de fază și caracteristicile simulate care sunt obținute atunci când este instalat în optimul pentru el incintei aerisit (20L, este setată la 42 Hz) și același volum al cutiei închise.
În partea de sus a celor două curbe negre, desigur, este a noastră. În comparație cu o cutie închisă, întreaga lățime de bandă sub 150 Hz este mult mai mare. Ce înseamnă "esențial"? Aruncați o privire: la o frecvență de, de exemplu, 60 Hz, diferența este de aproximativ 4 dB. Și acest lucru este echivalent cu creșterea puterii amplificatorului de 2,5 ori. Adică, cu un amplificator modest de 100 de wați, un astfel de sabot va juca ca și când ar fi conectat 250 wați. Pentru aceiași bani.
Dar din curbele roșii care descriu dependența amplitudinii oscilațiilor difuzorului de frecvență, cea a noastră este cea mai joasă. În cazul în care cea mai mare parte a energiei de bas este concentrată - sub 100 Hz, amplitudinea începe să scadă și rămâne mult mai mică decât cea a cutiei închise, deși presiunea sonoră generată este de două ori mai mare!
Într-o cutie închisă, amplitudinea oscilațiilor crește constant și când puterea indicată ca maxim este depășită, ea depășește domeniul de funcționare (linia punctată roșie) la 70 Hz, iar sub ea este, în general, un dezastru. Acolo, și se va naște o asemenea rumă familiară, însoțită de note de bas. În reflexul de bas, grația cu amplitudini continuă până la aproximativ 30 Hz, iar amplitudinea începe să crească ireversibil. Cu toate acestea, nu există aproape niciun sunet, deci există un sens direct de a "strangula" această parte a spectrului cu un filtru de subtotor (dacă există) și de a beneficia de eficiența șocurilor cu un minim de distorsiune în domeniul cu adevărat sonor.
"Wow!" - exclamă nerăbdător și dornic cititorul de decibeli, va închide aceste pagini și va merge imediat pentru a obține de-a lungul decalajelor în propriul subwoofer. Tovarăș, oprește-te! Uite, ce se poate întâmpla în continuare. Să lăsăm totul neschimbat, să ieșim din boxa noastră de 20 de litri și să instalăm un altul - proiectat să lucreze într-o incintă închisă.
Caracteristica lui într-o cutie nativă închisă pentru el - cea de jos pe diagramă - era foarte plăcută. Și după reprocesarea în basul reflexul va deveni ca cel superior, adică va da un "clapboard" pronunțat între 50 și 100 Hz. Din cauza creării unor astfel de combinații, reflexele basului au primit o boom-box ("buhalo") ofensator, folosit mai târziu, de data asta destul de bine, pentru un tip de radio portabil.
Care a fost diferența dintre cei doi vorbitori? În doi parametri, cine ar trebui să fie într-o anumită armonie pentru un anumit design acustic, în caz contrar - lasă-ți speranță aici, oricui sună, ca să spun așa. Acești parametri sunt frecvența de rezonanță Fs și factorul de calitate Qts total.
În „dinamica închisă au fost Fs = 25 Hz, Qts = 0,4 A y.“ Reflex „- 30 Hz și 0,3 nu pare diferență atât de mult, iar rezultatele -. Inventata semnificativ diferit în parametrul timp al lățimii de bandă a energiei. fs / Qts prezinta imediat cine este cine: valoarea sa pentru primul vorbitor 62,5, iar pentru a doua - 100. regula este simplă - în cazul în care fs / Qts semnificativ mai mică de 100 - uita cuvântul „reflex“ Dacă închideți sau mai mult - amintiți-vă din nou, de asemenea. uitați de cutia închisă.În zona 90 - 100 - "zona crepusculară", unde, cu anumite concesii, se pot folosi ambele.
Și ce se va întâmpla dacă insistați pe cont propriu și împingeți difuzorul într-un design neobișnuit? Să încercăm, bine până când drama se desfășoară pe hârtie și pe ecranul calculatorului, adică "sânge mic, pe teritoriul altcuiva".
În primul rând, am pus "difuzorul de bas reflex" într-o cutie închisă și încercăm să schimbăm singurul parametru pe care îl avem - volumul acestei casete.
Există trei curbe pe grafic. Cea mai înclinată - rezultatul instalării într-o cutie de 50 de litri, cu cea mai mare pantă sub 100 Hz - cu un volum de cutie de 10 litri. Și în mijloc - caracteristica noastră inițială într-un volum de 20 de litri. Vedem: volumul variază de la un impresionant mic la altul impractic de mare, dar nu merge bine - începe să cadă prea devreme sau să cadă prea repede.
În dinamică, născut într-o cutie închisă, așa cum se arată în acest grafic, există o posibilitate sau pentru a obține într-un optim (curba din mijloc) sau „acoperă“ cu privire la suma primită în același timp, este destul de remarcat, „Hooke“ răspuns (curba superioară, rezultând într-un volum de 10 litri ).
Și dimpotrivă? Este posibil să o setați astfel încât să obțineți o AFC netedă atunci când setați difuzorul "închis" la reflexul de bas? Teoretic - da, invertorul faza de beneficiu poate fi la frecvența de tuning volum constant prin modificarea diametrului și lungimii tunelului (în practică - întotdeauna lungimea, desigur). Începem cu experimentul superior, absolut teribil de curba (20 l, frecvența de acord de 50 Hz) și rearanjarea treptat fazoinvertor brusc la o frecvență de 20 Hz configurație, observăm că au ajuns la o curbă foarte frumos (graficul de jos).
Rahat, să vedem ce tunel este necesar pentru asta - și du-te! După o jumătate de secundă de calculator timp descoperim că, în scopul de a crea un volum de 20 litri de frecvența de 20 Hz, aveți nevoie de un tunel cu un diametru de 75 mm și o lungime de 1 m 65 cm Aceasta este -. Dimensiunea unei femei mici, dar nu cu detaliul subwoofer compact .
Și aici, totuși, difuzorul "inversat în fază" va permite să reconstruiți frecvența și egalizatorul cu eforturi minime (împingeți conducta - împingeți tubul). În grafic, rezultatele acestor activități în intervalul de frecvență de acordare de la 35 la 52 Hz, care necesită lungimea tunelului de la 190 la 400 mm - nu este chiar la cea mai mare valoare.