Kvadratni subwoofer za slabu jačinu zvuka. Volume akustičnog dizajna. Kolika je zapremina kutije potrebna za zatvorenu kutiju

kutija za subwoofer

Kako dizajnirate subwoofer tako će i zvučati. Naravno, postoje gotove opcije - kabinet woofer-a, ali od njih ne biste trebali zahtijevati stvarne performanse i vibracije. Ovo je "sredina", dizajnirana za prosječnog potrošača, daleko od audiofilskog i kreativnog formata.

Najpopularnije vrste akustičnog dizajna za woofere su zatvorene kutije i bas refleksi. O njima je puno napisano, detaljno su opisane prednosti i nedostaci, postoje recenzije, primjeri i još mnogo toga.

Kutija subwoofera zahtijeva najprecizniji proračun, postoji čak i poseban program za izračunavanje volumena kutije subwoofera. Ako se prvi put susrećete s ovim problemom, bolje je obratiti se profesionalcima. U suprotnom će se ispostaviti žalosni rezultat: bačen novac i nedostatak zvuka, čemu težimo.

Koliko je zapremine kutije potrebno za zatvorenu kutiju?

Subwoofer 8 inča - kutija od 8-12 litara u svom najčišćem obliku
Subwoofer 10 inča - kutija 13-23 litara
Subwoofer 12 inča - kutija 24-37 litara
Subwoofer 15 inča - kutija 38-57 litara

Tačnu jačinu zvuka nije moguće naznačiti, jer svaki woofer ima svoje karakteristike i zahtjeve za ugradnju, a postavka je i ovdje važna. Ako je volumen kutije veći nego što je potrebno, onda će niske frekvencije ispasti mutne, ne jasne. Ako je manji, bas će postati "brz" i oštar, ovo je previše za ljudski sluh.

Koja je zapremina kutije potrebna za fazni pretvarač?

Subwoofer 8 inča - 20-33 litara u svom najčistijem obliku
Subwoofer 10 inča - 34-46 litara
Subwoofer 12 inča - 47-78 litara
Subwoofer 15 inča - 79-120 litara

Za razliku od zatvorene kutije, bas-reflex kućište može raditi i na nižim vrijednostima, iako je ovdje važno ne pretjerati. Sa prevelikom ili premalom jačinom zvuka nećete dobiti zvuk, u najgorem slučaju rezultat će biti gubitak snage i kvar woofera.

Subwoofer sa obrnutim zvučnicima

Obično se ugrađuje na demo automobile za SPL takmičenja, gdje je maksimalni zvučni pritisak posebno cijenjen. Plus - ušteda volumena kućišta, mogućnost ugradnje nekoliko subwoofera na jednu kutiju. Konus zvučnika "pumpa" jačinu zvuka u oba smjera. Ovako SPL-ovi postižu baš onaj „vetar“ kada sve okolo vibrira u kabini, uključujući presvlake, „dugu kosu“, ljude. Takve kutije izrađuju istinski profesionalci, oslanjajući se na iskustvo i znanje iz oblasti autoaudia.

Zahtjevi materijala

Kao materijali za kutiju subwoofera koriste se višeslojna šperploča, drvo ili iverica. Također će vam trebati zvučna izolacija, brtvilo, vijci, ljepilo i alat. U tehničkoj dokumentaciji, svaki woofer dolazi sa uputstvima koja ukazuju na potrebnu zapreminu kućišta za dobar zvuk. Crteži su razvijeni u skladu sa zapreminama kutije koje preporučuju proizvođači.

Ako želite kupiti kutiju za subwoofer, onda se možete konzultirati direktno u trgovini, stručnjaci MVA znaju puno o tome, oni će savjetovati pravu jačinu i tip za postojeći woofer.

U prošlom broju smo, pojednostavili sliku do krajnjih granica, otkrili i uvjerili se da nije subwoofer taj koji svira na donjem basu u autu, već subwoofer i unutrašnjost. Uvijek zajedno, a rezultat, onaj isti zvučni i poželjni kojem težite kada pokrećete subwoofer u automobilu, bit će određen rezultatima zajedničkog rada jednog i drugog. Stopostotna saradnja.

Gospode, daj mi mir
Da prihvatim ono što ne mogu promijeniti
Hrabrost da promenim ono što mogu
A mudrost je uvijek razlikovati jedno od drugog.

Molitva rabina Avraham-Malacha, skoro se pretvorila u banalnost od čestog citiranja

MOLITVA I PONIZNOST

Naši dizajneri jako ne vole epigrafe, smatrajući ovu književnu formu atavizmom. Međutim, insistirao sam na tome, ne samo da je to veoma potrebno u životu, već će mi više puta dobro doći i to danas. Daleko smo od toga da možemo sve promijeniti kada dizajniramo bas sistem u automobilu, a ono što ne možemo je prijenosna funkcija kabine, koja određuje konačni frekvencijski odziv na niskim frekvencijama jednako odlučno i neizbježno kao i frekvencija odziv samog subwoofera, prikazan u slobodnom prostoru.

Što znamo o prijenosnoj funkciji, barem - iz prošlog broja? Da se, u krajnje pojednostavljenom obliku, sastoji od horizontalne sekcije, na kojoj ne utiče na konačni frekventni odziv, i nagnutog dela, gde izlaz bas zvučnika raste brzinom od 12 dB/okt. sa smanjenjem frekvencije. Frekvencija na kojoj se pojavljuje ovaj efekat progresivnog pojačanja basa zavisi od maksimalne veličine kabine. Fini detalji o prijenosnoj funkciji zavise od detalja, uključujući širinu, visinu, geometriju unutrašnjih površina, njihova reflektirajuća svojstva, itd., ali sve to prestaje utjecati na frekvencijski odziv kada zaista zađemo duboko u bas područje. Nema refleksije, budući da nema zvučnih valova, zvuk ispod frekvencije pregiba nastaje po principu kompresije, kao da je klip pričvršćen za kabinu i uz pomoć njega se mijenja pritisak unutar željene frekvencije. Nema apsorpcije, niske frekvencije su u tom pogledu izuzetno izdržljive, za razliku od gornjih, koje lako umiru kada zvučni valovi padaju na meke i porozne površine. Nije slučajno da su sve merne anehogene komore u svetu sertifikovane na određenu frekvenciju, ispod koje čak i ove prostorije, obložene iznutra slojem od pola metra materijala koji apsorbuje zvuk, prestaju da budu anehogene. Najbolje kamere na svijetu počinju ležati ispod 30 Hz, one koje su jednostavnije (a ipak koštaju poput mosta od livenog gvožđa) - ispod 50.

Dakle, ispada: ne možemo izmjeriti jednu od dvije glavne komponente formiranja frekvencijskog odziva na niskim frekvencijama u kabini, moramo se pomiriti s tim, pokazujući mudrost preporučenu u epigrafu.

Samo profesionalci SPL-takmičenja ne žele to da podnesu. Oni čine jedinu stvar koja može utjecati na cjelokupni tok funkcije prijenosa: smanjuju dužinu kabine na minimum. Nećemo ići tako daleko i ne predlažem...

Povremeno se postavljaju pitanja vezana za pojedinačnu funkciju prijenosa za određeno vozilo. Također im povremeno odgovaramo: nemojte se truditi više nego što je neophodno. Umjesto da sjedite i tugujete što niko nije uklonio takvu funkciju vašoj voljenoj lasti, upotrijebite jednostavan recept koji ne samo da već dugo koristimo, već i iskustvom provjereni: koristimo ga ispravno.

Prije više od pet godina uporedili smo prijenosne funkcije u različitim mašinama, sa dimenzijama koje su statistički preovlađivale u ukupnoj masi, na osnovu toga smo sastavili našu univerzalnu prijenosnu funkciju i čak je objavili, u isto vrijeme, u br. 8/2000. Od tada, kad god imamo priliku da uporedimo predviđene performanse sa stvarnim izmerenim u kabini (kada testiramo sabvufere u kabinetu ili pripremamo preglede sistema kada postoje sveobuhvatne informacije o podešavanju subwoofera), poredimo našu empirijsku krivulju sa praksom, uvek se uverivši da je može se koristiti sa dovoljnom preciznošću za vježbu tako što se upisuju potrebni brojevi u potrebne ćelije Speakershop-a. Za one koji su odbačeni, dajemo još jednostavniji recept, koji izuzetno malo popušta u pogledu pouzdanosti rezultata: u istoj "Speakershop" frekvencija početka porasta frekvencijskog odziva, jednaka 60 Hz, je uveden. Usporedili smo: glavne razlike između univerzalne funkcije „vlasničkog auto audio“ i one najjednostavnije (grafikon 1) pojavljuju se na infra-niskim frekvencijama, gdje teorija nastavlja da povećava frekvencijski odziv, a neizbježno u praksi, ne- krutost panela karoserije i curenje kroz proreze zakucajte ga. Ali ovo, uglavnom, nije briga, govorimo o frekvencijama ispod 15 - 20 Hz.

Dakle: ponizno smo uzeli tipičnu funkciju prijenosa, koju ne možemo promijeniti, i počeli formirati frekvencijski odziv subwoofera tako da u cjelini dobijemo željeno bas čudo. Naoružani, naravno, hrabrošću da promene ono što je moguće. Pripremite se, međutim, na činjenicu da će ponovo biti potrebna mudrost - ne može se sve promijeniti prilikom dizajniranja subwoofera.

THIRD WHEEL

Od ove tačke pa nadalje, od tri velika Thiel-Small parametra, koristićemo dva, potpuno zanemarujući treći. Dva koja su srećna su rezonantna frekvencija i faktor kvaliteta. Treće, lako je shvatiti - ekvivalentni volumen glave. Zašto? Jer, iako su navikli hodati u troje, uloga ovih parametara u dizajnu je drugačija. Rezonantna frekvencija i faktor kvaliteta određuju kako će subwoofer svirati. I ekvivalentni volumen glave - kako će izgledati.

Naš zadatak je da prilikom projektovanja subwoofera postignemo potrebnu rezonantnu frekvenciju glave u dizajnu (podsjetimo: govorimo samo o dizajnu tipa „zatvorena kutija“, sve ima svoje vrijeme) i, kako će se pokazati vrlo uskoro, do tražene vrijednosti krajnjeg faktora kvaliteta. Oni će poprimiti željenu vrijednost kada se zvučnik (sa svojim Fs i Qts vrijednostima) nalazi u kutiji određene, potrebne jačine zvuka. A potrebna jačina zvuka će biti određena ne apsolutnim brojevima, već omjerom s ekvivalentnom glasnoćom zvučnika. Primer: postoje tri glave sa istim vrednostima rezonantne frekvencije Fs i ukupnog faktora kvaliteta Qts, ali sa različitim vrednostima ekvivalentne zapremine:

Zvučnik #1: Fs = 30Hz; Qts = 0,5; Vas = 30 l.

Zvučnik #2: Fs = 30Hz; Qts = 0,5; Vas = 60 l.

Zvučnik #3: Fs = 30Hz; Qts = 0,5; Vas = 120 litara.

Želimo (na primjer) da subwoofer završi sa rezonantnom frekvencijom od Fc = 45 Hz sa faktorom kvalitete Qtc = 0,7. Prvi od navedenih zvučnika će ove parametre dostići u kutiji zapremine 22 litara, drugi - 45 litara, treći će trebati oko 90 litara, a rezultat, frekvencijski odziv, biće potpuno isti za sve.

Stoga ćemo sada razgovarati o tome koje parametre u dizajnu (gotovo jelo) treba pripremiti od parametara glave (sirovine), šuteći o tome kakav će volumen ispasti, ovo je sljedeći korak, važan, ali sljedeći. Prvo treba da odlučimo šta zapravo želimo.

BAS LJUDI - BAS GOD

U prošlom broju bilo je svojevrsnog nagovještaja, opet u našim tradicijama koje nisu zasnovane na spekulacijama, već na praksi. Izvukli smo generalizovani frekventni odziv basa, omiljenog u narodu, sudeći po statistici, i frekventni odziv, koji su sami odabrali audiofili i šampioni. Ne budite lijeni, pogledajte prethodni broj na strani 35. Ovi frekventni odgovori su nešto drugačiji, ali oba se mogu dobiti sa zatvorenom kutijom, a jedan (prvenstvo) gotovo isključivo sa zatvorenom kutijom. Razlika između basa, omiljenog u narodu, i basa koji su dobrodošli audiofilima je sljedeća: kod audiofila frekvencijski odziv ispod 200 Hz ide gotovo horizontalno, dok većina radnika radije diže karakteristiku ispod 80 Hz.

U istom broju, ali na sledećoj stranici, nalazi se nagoveštaj za drugi, praktični korak. Otprilike približno: za razliku od kućne akustike, gdje rezonantna frekvencija određuje koliko će zvučnik svirati nisko uz održavanje ravnog frekvencijskog odziva, u automobilu, zbog djelovanja funkcije prijenosa, ovo će odrediti koliko će glasno svirati subwoofer. Kao opšte pravilo, što je niža rezonantna frekvencija subwoofera u kutiji, to će njegov frekventni odziv proći ispod frekvencije na kojoj počinje efekat kompresije. Čini se da je sve urađeno, pitanje je zatvoreno. U dizajnu biramo dovoljno (u granicama mogućeg) nisku frekvenciju subwoofera i uživamo u božanskom basu. Slažem se, bilo bi previše jednostavno da bi bilo istinito. Istina je takođe prilično jednostavna, ali nije tako. Osim rezonantne frekvencije, važan je još jedan parametar od dva ostala u igri.

LJUBAZNOST ĆE SPASITI BASS

U izvesnom smislu, ljubaznost. Ili spasiti, ili upropastiti, kako to ide. To prvenstveno zavisi od toga šta želite da dobijete. Pretpostavimo da vas privlače lovorike šampiona. Ili vaše muzičke preferencije zahtevaju izuzetno delikatne manipulacije sa bas registrom (što je često ista stvar). I želite da budete što glatkiji, horizontalni, bez i najmanjeg traga ekstremizma u frekvencijskom odzivu. Da biste to učinili, ako još uvijek govorimo o zatvorenoj kutiji (a to još uvijek traje), potrebno je da pad frekvencijskog odziva subwoofera u slobodnom prostoru počne na istom mjestu gdje raste frekvencijski odziv prijenosne funkcije počinje. Recimo, na već pomenutih 60 Hz. Nekoliko udaraca na tastaturi - i sada se dobija vrijednost volumena kutije u kojoj će rezonantna frekvencija dostići zadanu granicu. I šta će biti dobro? Tu leži glavna zamka. Pogledajte grafikon 2. Uzimajući očigledno različite glave, izgradili smo frekventni odziv u kabini za istu konačnu rezonantnu frekvenciju, ali sa različitim vrijednostima konačnog faktora kvaliteta glave u Qtc kutiji.

Pri niskim vrijednostima faktora kvalitete, frekvencijski odziv će besramno propasti u cijeloj bas regiji, oživljavajući samo tamo gdje više nije potreban: ispod 25 Hz. Pri visokim vrijednostima faktora kvalitete pojavljuje se grba na 50 - 60 Hz, koju tako često opažamo u osrednjim sistemima. A sa čuvenim Butterworthovim faktorom kvalitete od 0,7, frekvencijski odziv je horizontalan, poput površine svjetskih okeana.

Vidite šta se dogodilo: uveli smo rezonantnu frekvenciju tako što smo podesili određenu zapreminu kutije, a faktor kvaliteta je u isto vrijeme stajao gdje je htio. Možete pokušati ići s druge strane, jer nam je važan faktor kvaliteta. Prilikom izračunavanja postavite vrijednost Butterwortha i rezonantnu frekvenciju - kako se ispostavilo. Evo šta se tada dešava (grafikon 3). Na Fc = 60 Hz, rezultati se prirodno poklapaju. Ako, uz traženi faktor kvalitete, rezonantna frekvencija poraste, frekvencijski odziv neće uspjeti. Ako padne, dobijamo prirodni porast, ali ne baš tamo gde je potrebno, već na vrlo, nepristojno niskim frekvencijama. Ispada da morate ući u dva parametra glave odjednom, a ovdje se sve ispostavi jednostavnijim nego što se može pretpostaviti, vođeni prosvijetljenim pesimizmom. Kada birate glavu za audiofilski, super-inteligentni, neutralni bas, morate uzeti onu u kojoj je omjer frekvencije prirodne rezonancije i ukupnog faktora kvalitete jednak (ili blizu) 80.

I KONAČNO, PROSTI BROJEVI

Ovo je vrlo poznati EBP (Enegry Bandwidth Product) parametar, koji određuje za koji akustički dizajn je glava pogodna. Tek sada ga koristimo za rješavanje drugih problema.

Šarmantna jednostavnost pristupa je da same vrijednosti Fs i Qts ne utječu na izbor u određenim granicama. Važan je samo njihov omjer, kao i da Fs ne smije biti veći od 60 Hz. Zaista, u zatvorenoj kutiji, rezonantna frekvencija može (čak mora) postati viša, ali nikada niža. Rezultat primjene prvog od "prostih brojeva": uzmimo, recimo, glavu sa Fs = 24 Hz i Qts = 0,3. Odabirom zapremine kutije moguće je postići Fc = 60 Hz i Qtc = 0,7. Uzmimo drugo: Fs = 36 Hz, Qts = 0,45. Rezultat je isti, ali u drugom volumenu, koji će, osim toga, ovisiti o vašoj glavi, ne dotičemo se ovoga. Uzmimo glavu sa Fs = 60 Hz na Qts = 0,7. Ona već ima potrebne konačne parametre, što znači da joj je potrebna beskrajno velika kutija, odnosno akustični ekran. Ili slobodan vazduh, ako želite. I to je to: evo ga, prost broj audiofila, 80.

A ako nismo toliko rafinirani i želimo bas nekako bliže narodu? Da bismo to učinili, odabiremo rezonantnu frekvenciju nižu, dok će, kao što znamo, frekvencijski odziv na basu porasti. Šta je sa dobrotom? Isto? A ovdje nije. Pogledajte grafikon 4. Pri niskim Q faktorima, to je poprilična katastrofa, ali čak ni sa Butterworthom nije sve glatko. Najlogičniji, dovoljno moćan, ali ne i grbav frekvencijski odziv sada se dobija sa višom vrijednošću konačnog faktora kvalitete, u području od 0,9 - 1,0. A grafikon 5, gdje smo fiksirali faktor kvaliteta i mijenjali rezonantnu frekvenciju, pokazuje: Fc = 40 Hz - zaista optimalna rezonantna frekvencija. Dole - gubimo bas ili dobijamo grbu, gore - dobijamo neracionalno visok povrat infrazvuka, što će značiti i pojačan hod difuzora sa svim posledicama koje proizilaze (tačnije, iskačući).

Koji je prost broj za ovu opciju? Jednako je (ili približno jednako, nemamo računovodstvo, već fiziku) 45. Odnosno, ako "goli" zvučnik ima Fs = 40 Hz, a faktor kvaliteta Qts = 0,9 (ima takvih, iako rijetko), on ima jedan put: u slobodnom vazduhu. A ako je, recimo, Fs = 30 Hz na Qts = 0,65 (događaju se mnogo češće), put leži u zatvorenoj kutiji i biće sreće. Ljubitelji bas ekstrema, koji se ne plaše da pokvare zvučnik prevelikim amplitudama, mogu izabrati „prost broj“ i niži, ali o svom trošku.

Postoje li "loši prosti brojevi"? Ali šta je sa... Evo, pogledajte: ako u dizajnu odaberete frekvenciju rezonancije subwoofera, očito veću od frekvencije infleksije prijenosne funkcije, recimo, 80 Hz, kada je u pitanju ne baš mali automobil, onda bez obzira na faktor kvaliteta, frekvencijski odziv će ispasti ili grbav ili neuspješan, ili, što je najtragičnije, oboje u isto vrijeme (slika 6). Ali pogledajte krivu koja odgovara Qtc = 0,5. Poznati su, ali vrlo rijetki slučajevi kada je vrijednost faktora kvalitete subwoofera odabrana na ovaj način ili ne mnogo veća. Istovremeno, ako je u isto vrijeme odabrana dovoljno visoka rezonantna frekvencija, frekvencijski odziv se pokazao sporim (grafikon 7), ali ujednačenim, a to je učinjeno kako bi se dobile najbolje impulsne karakteristike subwoofera pri trošak oslabljene osjetljivosti basa. Za takve sisteme, "primarni broj" se ispostavlja velikim, 100 i više, iako, u stvari, takav pokazatelj ukazuje da je glava rođena da radi u faznom pretvaraču. Ali ako postoji želja - molim vas, nemamo zabrana. A što se tiče faznih pretvarača, doći će dan, pričat ćemo o njima ...

Pripremljeno na osnovu materijala časopisa "Avtozvuk", april 2006www.avtozvuk.com

Poslednjih godina veoma su se raširili zatvoreni zvučnici, koji su donedavno bili jedini tip zvučnika za kvalitetnu reprodukciju kako kod nas tako i u inostranstvu. I tek poslednjih godina zvučnici sa faznim pretvaračem (AS sa FI) i zvučnici sa pasivnim radijatorom (AS sa PI) razbili su monopol zatvorenih zvučnika. Ipak, zatvoreni zvučnici su i dalje jedan od najčešćih visokokvalitetnih dizajna zvučnika u zapadnoj Evropi i dosta se proizvode u SAD-u, kao što se može vidjeti iz tabele:

Zemlja	Zatvoreno kutija	Fazni pretvarač	Pasivno emiter	Ostalo registracija
SAD	43 %	32 %	9 %	16 %
Evropa	61 %	32 %	6 %	1 %
Japan	28 %	62 %	10 %	–

Na sl. 1 prikazuje tipičan zatvoreni zvučnik i njegov električni pandan. Prednost zatvorenog zvučnika je u tome što stražnja površina membrane drajvera ne zrači i stoga uopće nema "akustičnog kratkog spoja". Nedostatak zatvorenih zvučnika je što su difuzori njihovih glava opterećeni dodatnom elastičnošću volumena zraka unutar dizajna. Prisustvo dodatne elastičnosti dovodi do povećanja rezonantne frekvencije sistema pokretne glave u zatvorenom dizajnu ω 01 i, kao rezultat, do sužavanja reproducibilnog frekvencijskog raspona odozdo. Vrijednost dodatne elastičnosti zapremine vazduha S B može se naći kao:

S B =γρ 0 S eff 2 /V [ 1]

γ je adijabatski indeks;

S eff – Efektivna površina difuzora glave;

V - unutrašnji volumen dizajnerskog kućišta.

Rice. jedan. Tipičan zatvoreni sistem zvučnika i njegov elektro-akustični pandan.

Efektivna površina difuzora se smatra 50-60% njegove konstruktivne površine. Za okrugli difuzor promjera d S eff =0,55S=0,44d2. Ovo je ekvivalentno činjenici da je efektivni prečnik difuzora 0,8 projektovanog prečnika. Elastičnost S B dodaje se samootpornosti suspenzije sistema pokretne glave S 0 i, kao rezultat, rezonantna frekvencija glave u zatvorenom dizajnu izračunava se po formuli:

ω 01 =√((S 0 +S B)/m ) = ω 0 √( 1+S B /S 0 ) , [ 2]

gdje m0 je masa sistema pokretne glave.

Kao što se može vidjeti iz , elastičnost volumena zraka unutar dizajna obrnuto je proporcionalna ovoj zapremini. Elastičnost mobilnog sistema se takođe može izraziti u smislu elastičnosti neke ekvivalentne zapremine vazduha V e, koja ima elastičnost S 0 . Otuda i rezonantna frekvencija glave u zatvorenom dizajnu:

ω 01 =ω 0 √(1 + V e / V )

Kako rezonantna frekvencija i dalje nije previsoka, ponekad se koriste glave sa težim pokretnim sistemom, što omogućava donekle smanjenje rezonantne frekvencije glave u zatvorenom dizajnu, što se vidi iz. Međutim, treba imati na umu da povećanje mase pokretnog sistema smanjuje osjetljivost AS.

Posebno su niske efikasnosti takozvani akustični sistemi malih dimenzija (MAC), kod kojih je elastičnost zapremine unutar dizajna znatno veća od elastičnosti pričvršćivanja sistema pokretne glave. Takvi sistemi, u kojima je elastičnost pokretnog sistema određena elastičnošću zapremine vazduha unutar dizajna, nazivaju se sistemi sa „kompresionim ovjesom“ glave.

Rice. 2. Frekvencijski odziv zatvorenog sistema (CS)

Neujednačen frekvencijski odziv zatvorenih zvučnika u niskofrekventnom području, kao i otvorenih, određen je njihovim faktorom kvaliteta (slika 2). At Q01<0,707 частотная характеристика АС равномерно понижается с понижением частоты в область низких частот и неравномерность проявляется как спад на резонансной частоте ω01 u poređenju sa višim frekvencijama. Na 0,707<Q01<1 частотная характеристика имеет небольшой пик на частоте ω 1 i dalje raspadanje na rezonantnoj frekvenciji ω01 . U ovom slučaju, neujednačenost frekvencijskog odziva određena je porastom na vrhuncu ω 1 , i raspada na rezonantnoj frekvenciji ω01 . At Q01>1 talasanje frekvencijskog odziva određeno je samo frekvencijskim vrhom ω 1 u odnosu na horizontalni dio karakteristike.

Rice. 3. Zavisnost neujednačenog frekvencijskog odziva zatvorenog zvučnika od Q 01 .

Neujednačenost frekvencijskog odziva u zavisnosti od faktora kvaliteta zatvorenog zvučnika prikazana je na sl. 3. Kao što slijedi sa slike, minimalna neujednačenost frekvencijskog odziva zatvorenih zvučnika nastaje kada je faktor kvaliteta Q 01 =1 i iznosi 1,3 dB. Željeni faktor kvalitete same glave nalazi se iz stanja:

Q=Q 01 /√(1+V e ff /v)

Istraživanja su pokazala da faktor kvaliteta glava namijenjenih zatvorenim zvučnicima ne bi trebao biti veći od 0,8-1. U suprotnom, glava je "deprimira". To znači da kada je uzbuđen, tj. kada se na nju primeni napon muzičkog ili govornog programa, glava će, pored oscilacija u vremenu sa primenjenim naponom, oscilirati i frekvencijom sopstvenih oscilacija bliskom rezonantnoj frekvenciji. Za slušaoce, to će se očitovati u činjenici da će se zvuk ove frekvencije umiješati u zvuk programa kao neka vrsta "zujanja", "nečistoće" niskih tonova. Također napominjemo da ako se glava stavi u zatvorenu kutiju, ujednačenost frekvencijskog odziva na srednjim i visokim frekvencijama pogoršava se zbog rezonantnih fenomena u dizajnu. Da bi ih eliminirali, unutrašnje površine (posebno stražnji zid) prekrivene su materijalom koji apsorbira zvuk i njime ispunjavaju dio volumena. Osim toga, punjenjem unutrašnjeg volumena labavim materijalom koji apsorbira zvuk, teži se još jednom cilju - promijeniti termodinamički proces kompresije-ekspanzije zraka u dizajnu.

Bez punjenja, proces kompresije-ekspanzije zraka unutar konstrukcije je adijabatski. Ispunjavanjem dizajna labavim materijalom koji apsorbira zvuk, moguće je promijeniti adijabatski proces u izotermni. U ovom slučaju, unutrašnji volumen dizajna se, takoreći, povećava za 1,4 puta, jer koeficijent γ u , što je 1,4 za adijabatu, zamjenjuje se vrijednošću jednakom jedinici za izotermu. Shodno tome, smanjuje se i rezonantna frekvencija zatvorenog zvučnika. Ovo smanjenje granice (za kompresijski zvučnik) dostiže √1,4, jer se za njega elastičnost ovjesa glave može zanemariti. Inače, rezonantna frekvencija glave ω01 ’ može se naći kao:

ω 01 ' = ω01 √ ((1+0,75 ∙ S/S 0 ) ∙ (1+ S/S 0 )) [ 5]

Kako praktično utvrditi da je izotermni proces kompresije-ekspanzije zraka unutar konstrukcije postignut? Proces će se postići ako se, kada se u dizajn doda novi dio rastresitog materijala koji apsorbira zvuk, rezonantna frekvencija zatvorenog zvučnika više ne smanji. Studije autora su pokazale da nije preporučljivo ispuniti unutrašnji volumen dizajna za više od 60%. Istovremeno, količina rastresitog materijala koji apsorbira zvuk ne smije biti prevelika, tako da aktivni akustički gubici u dizajnu i punjenju nisu značajni. Treba napomenuti da stupanj utjecaja aktivnih akustičkih gubitaka u dizajnu (i punjenju) na tok frekvencijskog odziva ovisi, strogo govoreći, ne od njihovih apsolutnih vrijednosti, već od omjera aktivnih akustičkih gubitaka u dizajn i ukupni gubici u glavi. Gubici u glavi su sopstveni akustično-mehanički aktivni gubici usled unutrašnjeg trenja u materijalu glave, trenja vazduha tokom rada, gubici u vidu aktivne komponente otpornosti na zračenje itd., kao i gubici „uneseni“ u glavu. .

Prekomjerni aktivni akustički gubici mogu se pojaviti kod zvučnika s nekvalitetnom (sa akustičkog gledišta) izvođenjem kućišta, montažom glave, s prekomjernim punjenjem ukrasa materijalom koji apsorbira zvuk, kao i s pretjerano malim unutrašnjim volumenom od dekoracije ( V e / V> 8 ).

Primjer. Izračunavamo zapreminu zatvorenog AS sa donjom graničnom frekvencijom od 50 Hz, koji ima glavu sa sledećim karakteristikama: f=38 Hz, Qts=0,8, Vas=60 l.

Iznos klirensa određujemo iz formule: V=60∙10 -3 /((50/38) 2 -1)=83 l . (rezultat se množi sa 1000)
Faktor kvalitete glave u zatvorenom dizajnu nalazimo iz formule: Q 01 = 0,8 √ (1 + 60/83) \u003d 1,05 . U skladu sa sl. 3 minimalna neujednačenost frekvencijskog odziva se javlja kada je Q 01 =1. Dakle, rezultirajuća neujednačenost frekvencijskog odziva zbog vrha na frekvenciji ω 1 je praktično minimalna i iznosi samo oko 1,5 dB.

Predložena metoda za proračun faznog pretvarača zasniva se na najjednostavnijim mjerenjima koja se vrše sa dobro definiranim primjerkom zvučnika ugrađenog u akustični fazni pretvarač i na nomografskom određivanju dimenzija potonjeg.

Prije svega, vodeći se sl. 1 i tabele potrebno je napraviti “standardni volumen” - zatvorenu kutiju od šperploče, čiji su svi spojevi pažljivo spojeni, zalijepljeni i premazani plastelinom kako bi se izbjeglo curenje zraka.

Mali zvučnici za kvalitetnu reprodukciju zvuka

Izračun zatvorene kutije (verzija 2)

Akustični dizajn u obliku zatvorene kutije može se smatrati ekstremnim slučajem bas refleks kutije sa beskonačno malim otvorom. Ekvivalentno akustično kolo niskofrekventne glave u zatvorenoj kutiji može se dobiti ako se u krugu na Sl. 3 odbacite stavke vezane za pretvarač. Odgovarajući frekvencijski odziv zvučnika je isti kao jednačina (17) za y3 = y4 = 0.

Među mnogim tipovima frekvencijskog odziva koji se mogu dobiti za zvučnik zatvorene kutije. Najveći interes su glatki Butterworthovi frekvencijski odzivi drugog reda. Ove karakteristike se formiraju pod uslovom da su u fc kutiji ispunjeni odnosi između parametara glave i kutije, izraženi jednačinom (27) na fb /fs = 0.

Proračun faznog pretvarača

U vezi s čestim pismima o pomoći u proračunu ovog ili onog akustičkog dizajna, pišem ovaj članak. Neću nikome kalkulirati dizajn, nema uvijek vremena. Napravio sam ovu stranicu posebno za one koje zanima akustika i koji žele da je razumiju. Radije bih izložio gotove opcije i primjere proračuna za lijene, a onda sam shvatio, uvrnuo mozak. Dakle.

U niskofrekventnom području rad zvučnika ne zavisi od oblika kutije ili tipa faznog pretvarača, već je određen samo dva akustična parametra dizajna - zapreminom kutije faznog pretvarača V i učestalost njegovog podešavanja Fb. Proračun akustičkog dizajna u osnovi se svodi na pronalaženje ovih vrijednosti.

Česta pitanja o zvučnicima i subwooferima

U vezi sa više pitanja o tome kako izračunati kućišta zvučnika, postavljam nekoliko članaka vezanih za proračun akustičnog dizajna zvučnika. Ne zaboravite da je akustični dizajn važan za niskofrekventne glave. I tako počinjemo....

Nedavno se čulo mnogo pitanja o zvučnicima i subwooferima. Ogromna većina odgovora može se naći na prve tri stranice svake knjige koju su napisali profesionalci. Materijal je prvenstveno namijenjen početnicima, lijenicima;) i seoskim majstorima, pripremljen na osnovu knjiga I. A. Aldoshchina, V. K. Ioffea, dijelom Ephrussija, publikacija časopisa Wireless World, AM i (malo) ličnog iskustva NISU korištene informacije sa Interneta i FIDOneta. Materijal ni na koji način ne tvrdi da je u potpunosti pokriven problemom, već je pokušaj da se objasne osnove akustike na prstima.

Najčešće pitanje zvuči ovako: "Našao sam zvučnik, šta da radim s njim?", Ili "Druže, kažu da postoje takvi sabvuferi ...". Ovdje ćemo razmotriti samo jedno rješenje ovog problema: Napravite kutiju prema postojećem zvučniku, sa optimalnim parametrima za niske frekvencije, koliko god je to moguće. Ova opcija se veoma razlikuje od zadatka fabričkog dizajnera - da povuče donju frekvenciju sistema na vrednost koju zahtevaju specifikacije

Zvuk na kraju tunela

"Volodja, ako si u skladištu, zgrabi luke za faze..."
(čulo se u jednom od moskovskih instalacionih studija)

Kad je AvtoZvuk još bio mali i sjedio pod krilom Salon AB, objavljena su prva dva dijela trilogije subwoofera - o tome šta možete očekivati od različitih tipova akustičnog dizajna i kako odabrati zvučnik za zatvorenu kutiju.

Značajan dio onih koji su, razmišljajući o životu, odlučili da se s razumijevanjem odnose prema bas naoružanju svog automobila, to bi, u principu, već moglo učiniti. Ali ne sve. Budući da postoji barem još jedna, izuzetno popularna vrsta akustičnog dizajna, koja nije inferiorna po prevalenci zatvorenoj kutiji.

Fazni pretvarač u domaćoj literaturi, bas refleks, portirana kutija, ventilirana kutija - na engleskom - sve je to, u stvari, zvučna implementacija ideje Helmholtz rezonatora. Ideja je jednostavna - zatvoreni volumen je povezan sa okolnim prostorom kroz rupu u kojoj se nalazi određena masa zraka. Upravo to je postojanje ove mase - tog istog stupca vazduha, koji, prema Ostapu Benderu, vrši pritisak na svakog radnika, i čini čuda kada se Helmholtzov rezonator angažuje da radi kao deo sabvufera. Ovdje škakljiva stvar nazvana po njemačkom fizičaru dobija prozaično ime tunela (u buržoaskoj luci ili otvoru).

Punjenje....

Zatim je počeo da broji zapreminu violinske kutije, a ovaj rad je bio dug i fascinantan. …. Jačina se ne može smanjiti - violina će sibilirati, počet će tupo mrmljati. Ako ga povećate, prodorno će cviliti, basovi će izblijedjeti tupi i slabi. ...
(A.A. Weiner, G.A. Weiner posjeta Minotauru)

U članku smo saznali šta su dobre, a šta loše različite vrste akustičnog dizajna. Čini se da su sada "ciljevi jasni, na posao, drugovi.." Nema te sreće. Prvo, akustični dizajn, u koji sam zvučnik nije ugrađen, je samo kutija sastavljena s različitim stupnjevima pažnje. I često ga je nemoguće sastaviti dok se ne utvrdi koji će zvučnik biti ugrađen u njega. Drugo, i ovo je glavna zabava u dizajnu i proizvodnji auto subwoofera - karakteristike subwoofera malo vrijede izvan konteksta karakteristika, čak i onih najosnovnijih, automobila u kojem će raditi. Postoji i treći. Sistem mobilnih zvučnika koji je podjednako prilagođen bilo kojoj vrsti muzike je ideal koji se rijetko postiže. Dobar instalater se obično može prepoznati po tome što, kada "uzima čitanje" od klijenta koji naručuje audio instalaciju, traži da donese uzorke onoga što će klijent slušati na sistemu koji je naručio nakon što se završi.

Kao što vidite, mnogo je faktora koji utječu na odluku i ne postoji način da se sve svede na jednostavne i nedvosmislene recepte, što stvaranje mobilnih audio instalacija pretvara u zanimanje usko vezano za umjetnost. Ali neke opće smjernice još uvijek se mogu iznijeti.

Prethodno

Prije nego što počnete dizajnirati i sastavljati kutiju, morate odlučiti o izboru zvučnika. Preporučujemo da se odlučite za uvozne zvučnike od 10-12 inča, jer se najčešće koriste u automobilskim sabvuferima i najbolje odgovaraju. Kako odabrati zvučnik za subwoofer, detaljno smo opisali u prethodnom članku. Dizajn kutije je također važan: o tome ovisi kvaliteta i jačina zvuka basa.

Šta su kutije za subwoofer?

Postoji nekoliko vrsta kutija za subwoofer. Kvaliteta zvuka direktno ovisi o dizajnu kutije., koji ćete dobiti na izlazu. Ispod su najpopularniji tipovi subwoofera:

Zatvorena kutija je najlakša za proizvodnju i dizajn, njeno ime govori za sebe. Woofer je smješten u zatvorenom drvenom kućištu koje poboljšava njegove akustične performanse. Izrada subwoofera u automobilu s takvim kućištem prilično je jednostavna, ali ima najmanju efikasnost.

Bandpass 4. reda je vrsta subwoofera čije je kućište podijeljeno na komore. Zapremine ovih komora su različite, u jednoj od njih se nalazi zvučnik, au drugoj - fazni pretvarač (zračni kanal). Jedna od karakteristika ovog tipa subwoofera je sposobnost dizajna da ograniči frekvencije koje membrana reprodukuje.

Pojasni opseg 6. reda se razlikuje od 4. reda po prisutnosti još jednog faznog pretvarača i još jedne kamere. Postoje dvije vrste propusnih opsega 6. reda - prvi ima jedan fazni pretvarač, a drugi dva (jedan od njih je zajednički za obje kamere). Ova vrsta kutije je najteža za dizajn, ali daje maksimalnu efikasnost.

Fazni inverter - subwoofer sa posebnom cijevi u kućištu. Izbacuje zrak i daje dodatni zvuk sa stražnje strane zvučnika. U smislu složenosti proizvodnje i kvaliteta zvuka, ovaj tip je križ između zatvorene kutije i bandpassa.

Ako želite dobiti zvuk najvišeg kvaliteta, možete se odlučiti za bandpass. Ali ova vrsta konstrukcije ima mnogo detalja koji moraju biti pažljivo dizajnirani i proračunati. Sve se to može učiniti pomoću posebnog programa WinlSD, koji ne samo da će odrediti optimalnu veličinu i volumen subwoofera, već i kreirati njegov 3D model, te izračunati i dimenzije svih dijelova.

Nažalost, ovaj program zahtijeva barem minimalno znanje u ovoj oblasti, a malo je vjerojatno da će običan vozač iz prvog puta moći učiniti sve kako treba. Štoviše, da bi program ispravno radio, potrebni su mu neki parametri zvučnika, koji također nisu svima poznati. Ako ne planirate da učestvujete u takmičenjima za auto-zvuk, savetujemo vam da odbacite bandpass.

Zanima vas autotuning? Detaljne upute za ugradnju parking senzora vlastitim rukama posebno za vas!

Znate li šta je tiptronic? Pročitajte o prednostima i nedostacima ovog mjenjača.

Fazni pretvarač će biti najoptimalnije rješenje za domaći subwoofer. Ova vrsta kutije je dobra jer cijev (fazni pretvarač) omogućava bolju reprodukciju najnižih frekvencija. Zapravo, ovo je dodatni izvor zvuka koji doprinosi zvuku subwoofera i povećava efikasnost.

Koji materijali su nam potrebni za izradu subwoofera?

Materijal za izradu kutije za subwoofer mora biti izdržljiv, gust i dobro izolirati zvuk. Za ovo višeslojna šperploča ili iverica je savršena. Glavne prednosti ovih materijala su pristupačna cijena i lakoća obrade. Prilično su izdržljivi i pružaju dobru zvučnu izolaciju. Sabvufer ćemo praviti od 30mm šperploče.

Za izradu kutije za subwoofer potrebno nam je:

Samorezni vijci za drvo (oko 50-55 mm, 100 komada)
Materijal za zvučnu izolaciju (shumka)
Bušilica i odvijač (ili odvijač)
električna ubodna testera
Tečni nokti
zaptivač
PVA ljepilo
Tepih, oko 3 metra
Klemnik

Crteži kutije subwoofera

U ovom članku ćemo napraviti kutiju za subwoofer sa 12-inčnim zvučnikom. Preporučena zapremina kutije za jedan zvučnik od 10-12 inča je 40-50 litara. Izračunavanje kutije za subwoofer nije teško, evo približnog dijagrama s veličinama panela.

Vrijedno je obratiti pažnju na minimalnu udaljenost od zidova kućišta do zvučnika. On se, kao i volumen cijele kutije, izračunava iz unutrašnje površine.

Video upute: kako sami napraviti crtež za subwoofer

Sastavljamo kutiju za subwoofer vlastitim rukama

Možete početi sa sastavljanjem. Koristimo 12" Lanzar VW-124 zvučnik.

Promjer mu je 30 cm, a prvo što treba učiniti je izrezati rupu za zvučnik. Minimalna udaljenost od centra difuzora do zida subwoofera je 20 cm.Izmjerili smo 23 cm (20 cm + 3 cm širine šperploče) od ruba panela i izrezali rupu ubodnom testerom. Zatim smo izrezali rupu za utor faznog pretvarača, u našem primjeru ima veličinu 35 * 5 cm.

Umjesto utora, možete koristiti klasični zračni kanal - cijev. Sada sastavljamo utor za bas refleks i pričvršćujemo ga na prednju ploču subwoofera. Prolazimo duž spojeva tekućim noktima i uvijamo samoreznim vijcima.

Važno je da zavrtnje zategnete jako čvrsto kako ne bi ostali praznini. Oni će stvoriti rezonantne vibracije koje će uništiti zvuk subwoofera.

Zatim sastavljamo bočne zidove kutije, prethodno ih podmazujući tekućim čavlima i čvrsto ih zategnemo samoreznim vijcima.

Na stražnjem poklopcu kutije morate izrezati malu rupu za terminalni blok. Povezujemo sve delove tela. Pazimo da smo pravilno izrezali i pričvrstili sve dijelove.

Umetnite zvučnik. Vidi, volimo.

Pređimo na unutrašnjost kutije. Prvo što treba učiniti je zalijepiti sve spojeve i pukotine epoksidnim ljepilom ili brtvilom. Zatim, pomoću PVA ljepila, lijepimo materijal za zvučnu izolaciju na cijelu unutarnju površinu kutije.

Sada pokrivamo cijelu vanjsku ravninu kutije tepihom, uključujući utor za fazni pretvarač. Možete ga pričvrstiti epoksidnim ljepilom ili spajalicom za namještaj.

Zatim umetnite i čvrsto pričvrstite zvučnik. Subwoofer je gotovo spreman, ostaje samo da se protežu žice od zvučnika do terminalnog bloka i spajanja pojačala.

Kupili smo pojačalo, ali ga možete napraviti i sami. To je prilično teško, jer zahtijeva znanje i praksu iz oblasti radiotehnike. Možete koristiti i gotove komplete i kola za radio amatere, kao što je Master-KIT, i sami sastaviti pojačalo. Jedina stvar zahtjev za pojačalo - njegova maksimalna snaga mora biti manja od maksimalne snage zvučnika.

Pogledajte i video izvještaj o proizvodnji domaćeg subwoofera za 2 zvučnika

Izrađujemo stealth subwoofer vlastitim rukama

Umorni ste od nošenja ogromne kutije u prtljažniku? Onda je stealth subwoofer pravi izbor za vas. Ovaj jedinstveni tip kućišta praktičniji je od klasične ladice. Ne stoji u kvadratnoj kutiji na sredini prtljažnika i zauzima manje prostora. Često je stealth ugrađen u unutrašnji dio krila, ponekad u niši umjesto rezervnog točka. Minimalna zapremina kutije kojoj je za normalan rad potreban zvučnik od 10-12 inča je 18 litara.

Za izradu pasivnog stealth subwoofera potrebno nam je:

subwoofer;
zaštitna rešetka i utičnica za spajanje na pojačalo;
žica za spajanje zvučnika na utičnicu;
višeslojna šperploča ili iverica (debljina 20 mm);
mali komad vlaknaste ploče;
epoksidni ljepilo;
resica;
fiberglass;
montažna traka;
polietilenski film;
Vijci za drvo;
bušilica, ubodna testera.

Saznajte koji su dokumenti potrebni za zamjenu prava prilikom promjene prezimena, te da li je potrebno ponovo preuzeti prava.

Nedavno ste kupili novi auto? Pročitajte savjete iskusnih vozača o razbijanju novog automobila.

Ovdje /avtotovary/pokupka-avto/byudzhetnye-krossovery.html možete naučiti kako pravilno koristiti i brinuti se za automatski mjenjač.

Nakon što odaberemo mjesto gdje će se stealth instalirati, oslobađamo prtljažnik i prelazimo na proizvodnju kućišta. Možete ukloniti oblogu prtljažnika na mjestu gdje će subwoofer biti instaliran kako biste ga postavili još bliže blatobranu. Prije svega, položite plastičnu foliju na pod prtljažnika. Obavlja dvije funkcije odjednom: štiti oblogu prtljažnika od epoksidnog ljepila i omogućava nam da napravimo nosač na koji ćemo pričvrstiti donji dio subwoofera. Zatim zalijepite unutrašnjost krila montažnom trakom u dva sloja.

Fiberglas sečemo na male komadiće, otprilike 20x20 cm, na ljepljivu traku stavljamo komade stakloplastike i lijepimo epoksidnim ljepilom. Bolje je preklapati stakloplastike tako da nema očiglednih spojeva i šavova.

Oblikujemo slojeve stakloplastike jedan na drugi, istovremeno ih podmazujući epoksidnim ljepilom, sve dok debljina lima ne dostigne 10 mm (oko 4-5 slojeva).

Materijal će se stvrdnuti oko 12 sati. Da biste ubrzali proces, možete koristiti lampu. Sada izrezujemo donji dio subwoofera i lijepimo ga na naše kućište. Spoj se tretira brtvilom ili lijepi epoksidom.

U ovom konkretnom slučaju, oblik se mora prilagoditi tako da odgovara šarkama prtljažnika, tako da naš domaći subwoofer ne spriječi njegovo zatvaranje. Nakon što smo odrezali sav višak, izrezali smo bočne zidove i gornji poklopac od iverice. Zaobljeni dio pravimo od šperploče, uradili smo to "na oko".

Da bi šperploča lakše dobila zaobljen oblik, prvo se mora navlažiti, oblikovati u željeni oblik, fiksirati i ostaviti da se osuši.

Ploče od iverice moraju se zalijepiti epoksidnim ljepilom ili brtvilom, a zatim pričvrstiti samoreznim vijcima. Kutiju od stakloplastike također zalijepimo epoksidnom smolom, a kada se osuši, pričvrstimo je samoreznim vijcima.

Za bolje zaptivanje, ponovo zalijepite šavove. Nanijeli smo još jedan sloj epoksida i izbrusili strukturu kako bi ljepilo bolje prianjalo.

Zatim možemo izmjeriti prednju ploču i izrezati je. Pomoću ubodne pile izrežite krug za zvučnik. Da biste sigurno pričvrstili prednju ploču na kućište, morate je zategnuti samoreznim vijcima sa svih strana. Odnosno, na cijeloj unutrašnjosti ploče morate postaviti šipke, na udaljenosti nešto većoj od debljine šperploče (u našem slučaju smo pričvrstili šipke na udaljenosti od oko 25 mm od ruba ploče panel). Zahvaljujući tome, moći ćemo popraviti prednji dio odozgo, odozdo, sa strane, i što je najvažnije - sigurno ga pričvrstite na zaobljeni element.

Izrežite rupu na kraju za izlaz.

Na kraju je odlučeno da se na zakrivljeni dio kućišta za stealth subwoofer dodaju još dva sloja fiberglasa i epoksidnog ljepila.

Izvodimo završnu montažu: ugrađujemo utičnicu i spajamo zvučnik na nju, ali ga još ne pričvršćujemo. Dalje postoje dvije opcije - obojite subwoofer ili ga prekrijte tepihom. Slikanje je malo teže, jer prvo morate izravnati površinu. Da bismo to učinili, koristili smo univerzalni kit.

Sve poravnajte brusnim papirom, prajmerom i bojom. Subwoofer je spreman!