Дата: 0000-00-00
Сабвуферы автомобильные, как рассчитать фазоинвертор
Фазоинвертор, будь он ported box, vented box либо bass reflex – это техническая звукореализация разработанная резонатором Гельмгольтца. Суть ее довольно прозрачна, при замкнутом объеме происходит соединение с внешним пространством при помощи отверстия с небольшой массой воздуха внутри. Именно наличие данной массы столбика воздуха, и создает давление на работающего, что и приводит к тому что резонатор Гельмгольтца используют в работе в композицию сабвуфера.
Как же, все таки, происходит работа фазоинвертора? Как может быть такое, что при наличии определенного аккуратно обработанного отверстия нужных размеров в корпусе громкоговорителя это может радикально отразится на его работе. А вот так, так называемый, всем известный, тоннель фазоинвертора служит исключительно для того, чтобы временно придержав звуковую волну, находящую свое воссоздание в середине ящика громкоговорителя, дать возможность вылететь ей наружу, так как и с лицевой стороны динамика при той же фазе. Затем, соединится в децибелах и со всей присущей ей (в смысле волне), силой ударить по ушам, вот, и мы раскрыли любовь к фазоинвертору.
Да и не только из – за этого его любят. Ведь не последнюю роль в этом всем играет и определенная точность сигнального воспроизведения. При чем, четкой характерной особенностью фазоинвертора является возможность воспроизведения именно необходимого давления звука при просто ощутимо меньшей амплитуде диффузорных колебаний. Здесь присуща парадоксальность в том плане, что именно закрытый объем, находящийся сзади диффузора и может сдержать колебания последнего. И поставлен вопрос, почему в корпусе с отверстием их должно быть меньшее количество? А ведь ответ довольно прост, здесь не последнюю роль играет масса воздуха в тоннеле. Именно из – за этого, дифузорное отверстие и имеет форму тоннеля, да, именно для того что бы в нем мог, некоторое время, сохранятся воздух, а он же имеет массу. А при подаче частот превышающих 200Гц, воздух становится абсолютно, акустически не проходимым, то есть, создается как бы закупорка, с его помощью, в тоннеле.
При заниженной частоте, пробка из воздуха в тоннеле вибрирует, из – за того, что ее сзади, подталкивает давление, которое пульсирует внутри. Воздушная масса, будучи совершенно инертной, шевелится незначительно но со сдвигом, что происходит не в такт с волной воздействия. Через определенное время, воздушная масса входит в противофазу, то есть, находится на 180 градусов по фазе. Данная противофаза звуковой волны, которая исходит из другой стороны диффузора, и есть искомой частотой, при которой происходит настройка фазоинвертора.
Все усилие, которое создается, принимает участие в раскачке воздуха в тоннеле, из – за чего, собственные колебания практически прекращаются, из чего и выплывает, что в данном диффузоре сильно уменьшается амплитуда колебаний. Причем, в это же время, звучит восхитительный звук, который практически весь покидает тоннель. Естественно можно говорить о том, что при большей амплитуде колебания диффузора, воссоздаются звуки.
Если еще поубавить частоту, то звучание искажается в негативном подсмысле. И при самых минимальных частотах, о инерции воздуха, говорить не приходится, так как тыльная часть диффузора ее колышет туда – сюда, что напоминает действие поршня.
Из – за создавшейся ситуации, создается впечатление, будто динамика вообще нет, и волны диффузора, исходящие от тыльной и лицевой части, просто нейтрализуют друг дружку, как примерно при акустическом коротком замыкании. Именно это и есть причина того, что фазоинвертор при заниженных частотах, менее работоспособен, нежели при закрытом коробе. Еще более негативное влияние имеет то, что на заниженных частотах, амплитуда колебания диффузора просто огромнейшая. Но и эта негативная тенденция исправима, благодаря subsonic filters – подтональным фильтрам, которые внедрены в качественные кроссовера и усилительные системы, как раз и являются чем то в роде противодействия при таких воздействиях. Исходя из этого и получается качественный автозвук.
Теперь мы можем рассмотреть его «трезвыми глазами», на случай если выбор падет на фазоинвертор как оформление акустикой.
Важно учитывать, что, даже не имея в наличии высокотехнологичных компьютеров, все же можно рассчитать фазоинвертор при помощи формул и номограмм. Но все же, лучше использовать машину, как бы там не было, высокая точность и ускоренный процесс подсчета гарантирован.
На следующем рисунке можно найти объяснение практически всему процессу. Используется динамик в 10 дюймов, который благодаря своим нужным размерам, может быть внедрен в фазоинвертор, и смоделированы воздействия, при самом оптимальном внедрении в фазоинвертор, и при 20 – ти литрах, он настроен на 42 Гц, имея закрытый короб того же объема.
Мы видим две черные кривые, следим за верхней. Если сравнить с закрытой коробкой, то при заниженных частотах около 150 Гц, его работоспособность довольно на высоком уровне. Например, при частоте в 60 Гц составляющая разница будет около 4дБ, что равно увеличению усилительной мощности, примерно в 2,5 раза. Иначе говоря, благодаря обыкновенному 100 ваттному усилителю, данный саб будет проливать музыку, будто ему подвели 250Вт.
А при наблюдении за кривыми красного цвета, которые отражают зависимость частоты колебаний диффузора от амплитуды, внимание уделяем нижней, ведь именно там и сосредоточена наша басовая энергия. При занижении до 100 Гц, начинает уменьшаться амплитуда, и продолжает быть ниже, нежели в закрытого типа коробке, даже если давление звука и намного больше, как минимум, в два раза.
При закрытой коробке, амплитуда колебаний только возрастает, и если подвести мощность, то она вообще может выйти за лимитированные границы рабочего диапазона, обозначенного красным пунктиром, и это при 70 Гц! А если ниже? Вот именно там и порождаются характерные хрипы, несущие негативный окрас, сопровождающие бас. Оптимальный диапазон работы фазоинвертора около 30 Гц, а далее амплитуда начинает очень сильно возрастать. Естественно, нормально воспроизводимого звука там уже нет, и не будет, и желательно это искажение убрать благодаря подтональному фильтру, при его, конечно же, наличии, и получать удовольствие от ударных, доведя искажения к минимуму в диапазоне где имеет место звук.
Теперь рассмотрим такую ситуацию, мы заменяем предыдущий динамик, и устанавливаем такой, который предназначен для работы в закрытом коробе. И что же мы можем созерцать?
Его поведение в закрытом коробе отображается нижней линией на графике, очень даже ничего. А после произведенных манипуляций в фазоинвертор она становится на подобие верхней, или же воссоздается звук на подобие «хлопуна», который пролегает в таких пределах как от 50 до 100 Гц. Из- за этого эффекта, когда то и прозвали фазоинвертор boom-box, что являлось неотемлемой частью портативной музыкальной системы.
Так где же разница? Возникает логический вопрос. А разница заключается в том, что эти приведенные параметры – частота резонансная Fs, а хорошие – частота Qts.
При использовании закрытого типа динамик, резонанс Fs = 25 Гц, а частота Qts = 0,4. А при использовании фазоинверторного - резонанс Fs = 30 Гц, а частота Qts = 0,3. Хотя разница и не большая, мы все же наблюдаем более серьезные изменения в результатах. При помощи энергетической полосы пропускания Fs/Qts, можно увидеть, что для первого используемого динамика значения приняли вид 62,5, а для следующего уже 100. Легко и просто запомнить такое: при Fs/Qts которые сильно меньше 100 – не применяется фазоинвертор; Если 100 и более – его использование возможно, но без закрытого короба; Около 90 – 100 так называемая «сумеречная зона», при определенных уступках, возможно применение и одного и другого.
А теперь рассмотрим ситуацию, в которой внедрение динамика проходит в несвойственную ему среду.
Попробуем сначала «фазоинверторный динамик» опустить в закрытый короб и поэкспериментировать с объемом самого ящика.
Мы наблюдаем три кривые. Самая равномерная кривая - «фазоинверторный динамик» установлен в ящик с 50 литровым объемом, спадающая ниже 100 Гц - «фазоинверторный динамик» в коробе с объемом 10 л. А посередине – наш «фазоинверторный динамик» в 20 – литровом коробе. При этом эксперименте мы видим проявление негативных тенденций – это или ранее спадание или чрезмерно быстрое спадание.
Сабвуферы автомобильные имееют динамики, произведенные для закрытого короба есть возможность, как мы видим, попасть в самый оптимальный вариант – в среднюю кривую, или поэкспериментировать с объемами.
Возможен так же и эксперимент наоборот. То есть, даст ли внедрение «закрытого» динамика в фазоинвертор такие результаты, при которых получилась бы ровная АЧХ? В теории – это возможно, хорошо, что в самом фазоинверторе не меняя объем можно перестраивать частоту, заменив лишь длину и диаметр тоннеля, хотя практически всегда изменяется длинна оного. Берем верхнюю кривую при объеме 20 л. И частоте 50 Гц, и перенастраиваем фазоинвертор, далее замечаем, что при частоте 20 Гц, кривая меняется на нижнюю в графике.
Теперь смело можно вычислять тоннель, который нам для этого необходим. Благодаря компьютерной техники мы вычислили, что при наличии объема в 20 л. И частоте в 20 Гц, нам просто необходим тоннель, диаметр которого будет составлять 75 мм, а длинна его, будет достигать 1 м 65 см. Да уж, при таких параметрах и речи быть не может о компактности сабвуфера.
А при использовании «фазоинверторного» динамика, есть возможность вдвигать или же выдвигать трубу, а так же перестраивать частоту практически на уровне с эквалайзером. Такую деятельность легко спроектировать на график при диапазоне настройки частоты тоннеля 35-52 Гц, и даже при этом,после расчетов мы видим что длинна тоннеля составит от 190 – 400 мм.
Информация взята: Отзывы покупателей про статью "Сабвуферы автомобильные, как рассчитать фазоинвертор"
Благодарим Вас за желание добавить отзыв на автомагнитолу, акустику, сабвуфер, усилитель!
Ваш отзыв будет рассмотрен и добавлен в страничку с соответствующим ему товаром в течение 1-2 рабочих дней. Негативные отзывы рассматриваются также как и положительные. Главное чтобы была написана правда! Будут удалены отзывы с 10-ю грамматическими ошибками и содержащие ненормативную лексику.
Ваш отзыв на статью.
|
Сегодня на форуме
|
Автомагнитолы