что такое в сабвуфере диффузор
🔊🎶Всё, что Вы хотели знать о сабвуферах.
➡Что такое сабвуфер.
➡Для чего нужны сабвуферы.
➡Виды сабвуферов.
➡ Типы акустического оформления.
➡Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
1. Что такое сабвуфер.
👆Сабвуфер – это акустическая система, воспроизводящая звуковые частоты в пределах 20-120Гц. Под акустической системой подразумевается электромеханический преобразователь электрических звуковых сигналов в акустические. В основном это преобразование осуществляется при помощи электродинамических головок – динамиков. В сабвуферах используются низкочастотные динамики, отличающиеся большой мощностью и способностью воспроизводить низкие частоты. Но в таких динамиках звуковые волны, излучаемые передней стороной динамика, подавляются звуковыми волнами, исходящими сзади в противофазе. Поэтому динамики устанавливаются в корпус с определённым объемом. Он зависит от размера и параметров динамика. Корпус обязательно должен быть прочным и герметичным для избежания призвуков и дребезга. Дополнительно корпус внутри оклеивают звукопоглощающим материалом (например, минеральной ватой).
2. Для чего нужны сабвуферы.
👆Сабвуферы нужны для четкого и мощного воспроизведения низких звуковых частот, часто не воспроизводимых обычными акустическими системами. При прослушивании музыки или просмотре фильмов сабвуфер создаёт эффект присутствия, качество низких частот заметно улучшается. В системах домашнего кинотеатра сабвуфер просто незаменим, так как он позволяет «прочувствовать» на себе все события, происходящие на экране, оставляя незабываемые впечатления.
3. Виды сабвуферов.
👆Сабвуферы можно разделить на активные и пассивные. Пассивный сабвуфер – это корпус с установленным в нём динамиком. Для работы такого сабвуфера нужен дополнительный внешний усилитель достаточной мощности. В активный встроен собственный усилитель низкой частоты с возможностью регулировки громкости. На многих активных сабвуферах также существуют регуляторы уровня баса и частоты раздела (звуковой частоты), благодаря которой сабвуфер перестаёт воспроизводить звук с более высокими частотами. Это нужно для лучшего согласования звука с акустическими системами. Единственным недостатком активного сабвуфера является его большая стоимость.
Сабвуферы различаются также типом акустического оформления низкочастотного динамика.
4. Типы акустического оформления.
👆Закрытый ящик является наиболее простым видом акустического оформления сабвуфера. Динамик устанавливается в абсолютно герметичный корпус. Преимуществом закрытого ящика являются хорошие передаточные характеристики, однако главным недостатком является малая отдача на самых низких звуковых частотах.
▶Фазоинвертор – тип корпуса с установленным на одной из стенок туннелем определённой длины и диаметра. Параметры фазоинвертора зависят от параметров динамика, объёма корпуса и частоты, на которую он настраивается. Главную роль здесь играет воздух, заключённый в его объёме. Выше частоты настройки масса воздуха препятствует чрезмерному раскачиванию диффузора динамика, причём звуковые волны, исходящие с тыльной стороны динамика, проходя через фазоинвертор меняют фазу и складываются с волнами фронтальной стороны. На частоте настройки колебания диффузора минимальны, а весь звук выходит из фазоинвертора. Использование фазоинвертора позволяет повысить КПД на 3 ДБ, по сравнению с аналогичным закрытым корпусом, что значительно повышает отдачу на низких звуковых частотах.
▶Пассивный радиатор – акустическое оформление во многом схожее с фазоинверторным. Отличием является то, что вместо туннеля фазоинвертора в корпус устанавливается ещё один динамик без звуковой катушки и магнитной системы. Звуковая волна, исходящая от диффузора пассивного излучателя складывается с волной низкочастотного динамика. Изменяя массу диффузора пассивного излучателя можно изменить нижнюю рабочую частоту сабвуфера.
▶Бэндпасс (полосовой резонатор) – динамик устанавливается внутри корпуса на прочной панели. Тыльная часть динамика работает на закрытый объём или фазоинвертор, фронтальная часть только на фазоинвертор. Бэндпассы отличаются наибольшим КПД среди остальных видов акустического оформления.
▶Лабиринт – задняя сторона динамика работает на зигзагообразный звуковод, образованный рядом перегородок. Длина звуковода выбирается равной половине длины звуковой волны на нижней граничной частоте сабвуфера.
▶Открытый корпус (free air) Существуют динамики, которые предназначены для установки в открытый корпус (бесконечный объём). Такие динамики можно поставить только в заднюю полку автомобиля. Там разделять волны будет сама полка, а в роли коробки будет багажник. В этом случае необходимо уделить внимание прочности полки, а также отсутствию щелей, позволяющих проникать звуковым волнам в противофазе в салон.
5. Отличия автомобильных сабвуферов от домашних.
👆Как активные, так и пассивные сабвуферы могут быть предназначены для установки дома или в автомобиле. Если с установкой домашних сабвуферов не возникает особых проблем, то к автомобильным сабвуферам предъявляются особые требования: у них должен быть маленький объём, чтобы не занимать много места в багажнике автомобиля; они должны быть прочнее, диффузоры динамиков должны быть устойчивы к влаге; сабвуферы должны иметь большой запас по мощности.
Изготовление диффузора на саб.
Попались мне в руки (достались почти даром) два динамика от сабвуфера, разного производителя, но оба 12-ые. Один урал, другой JBL.
На урале я просто пропаял поводки к одной из обмоток (двухкатушечный оказался), а вот с JBL ситуация плачевная. Стоял видимо в закрытом ящике и от избыточного давления разорвало диффузор.
В просторах интернета я не нашел информации, как и из чего сделать этот злаполучный конус. Обмотки перематывают, меняют подвесы и центрирующие шайбы и прочее, про диффузор тишина!
Родилась идея! Ни на что не претендую, но буду рад если кому-нибудь пригодится. Материал для изготовления диффузора сабвуфера используют самый разный — от прессованного картона до металла или карбона. В идеальном сабвуфере диффузор должен быть легким, абсолютно жестким и крепиться на гибком подвесе. Решил поэксперементировать и поиграть на натяжении ткани. Под руку попалась льняная двунитка( художники холсты для картин изготавливают, натягивая такую ткань на рамку), которая была натянута на ведро подходящего диаметра.
В центр, по внутреннему диаметру остатка конуса, подобран подшипник и придавлен грузом до получения нужного конуса.
Нужно заранее все промерять, особенно глубину конуса, так как после высыхания клея обратного пути небудет, а испортить очень жалко. Применил клей титан для потолочной плитки- в армии на него шевроны клеили, шикарно получалось! Процесс крапотливый, слой за слоем. Важен первый, нужно клей вдавить в текстуру ткани. Положил 4 слоя, каждым последующим старался выравнивать поверхность в “яичко”, намазывал естественно пальцем. Каждый слой сох около часа.
Структура конуса мне показалась мягкой, я пошёл дальше. В сдедующих слоях решил использовать бумагу. Опять-же попалась 0.2 мм, какая-то оберточная. Пропитывал уже бумажным клеем ПВА. Сектор за сектором в нахлест, и так 3 круга.
После высыхания у конуса появилась нужная мне прочность. Обрезал края, вырезал центр и пропитал титаном внутреннюю сторону дифа. Гравером подработал все плоскости, очистил от старого клея корпус блина, центральный остаток конуса и приступил к склейке.
Клеил каучуковым моментом в три этапа: сначала центр дифа к остатку конуса, потом наружный к подвесу, затем сам подвес к корпусу.
Диффузор динамика
Многие люди знают, что такое акустическая система, колонки и сабвуфер, но понятия не имеют, из каких деталей состоят эти конструкции, и какой элемент за что отвечает. Разберем с вами, что такое диффузор, для чего нужен и из чего изготовляют.
Основным элементом в конструкции динамика является диффузор – это излучающая звук поверхность. Материал для изготовления диффузора может быть разным, для динамиков с низкой и средней частотой используют полипропилен с наполнителем или бумагу также распространено применение кеврала и стекловолокна.
Материал и форма диффузора динамика
Производители до сих пор не нашли идеального материала для изготовления диффузоров и продолжают экспериментировать. Все потому что один материал должен соответствовать противоположным характеристикам: иметь малый вес и повышенную жесткость. Высокая жесткость диффузора динамика требуется, чтобы не происходила деформация детали при высоких и резких колебаниях. А легкость детали нужна для чувствительности и подвижности, чтобы диффузор реагировал на любое колебания и стремительно двигался при малейшем звуке, все должно происходить за доли секунды, и в случае применения тяжелого материала, здесь просто нет времени на «раскачку» системы.
Форма диффузора динамика может быть различной, в редких случаях применяется квадратная, но в основном овальная и круглая. Диффузор в форме купола применяют для высокочастотных акустических систем, он может изготавливаться из металлокерамики, алюминия и шелка, в более дорогих динамиках может применяться такие высокопрочные материалы, как бериллий и титан. У жестких и мягких куполов диффузора динамиков есть свои любители и ценители. Жесткий купол будет выдавать более высокие частоты и насыщенный звук – такие динамики придутся по душе любителям дискотек. А если использовать мягкий и шелковый купол, то в результате владелец такой системы получает натуральное и мягкое звучание, часто применяется для «живых» стилей музыки.
Крепление диффузора динамиков
При помощи подвеса резины или каучука происходит крепление диффузор динамиков к корзине или как по-другому называют диффузор держатель. Корзина для диффузора может изготовляться несколькими способами из металла: это методом штамповки, а в более дорогих системах применяется литая. Двум требованиям должна отвечать корзина – это не резонировать и быть крепкой.
Материал диффузора сабвуферов: типы и особенности
Когда автовладельцу надо решить, какой сабвуфер выбрать, то многие сталкиваются с трудностями. Естественно, что сабвуферы могут быть разными по своим техническим параметрам. Они часто имеют разные размеры, мощность, тип корпуса, сопротивление магнитной катушки, размер магнита, а также материал диффузора динамика. Последний имеет не самое последнее значение, так как влияет на работу динамика. В этой статье мы рассмотрим, какими бывают диффузоры, из каких материалов их делают, и как это влияет на свойства динамиков.
Алюминиевый диффузор
Алюминий отлично подходит для изготовления именно низкочастотных динамиков. Объясняется это тем, что при работе динамиков на высоких частотах алюминий может способствовать появлению резонансов, что оказывает сильное воздействие на звук.
Диффузоры из алюминия отличаются повышенной жесткостью, особенно, если сравнивать их с бумажными или полипропиленовыми, но при этом они обладают хорошими показателями затухания колебаний. Благодаря этому басы получаются более чистыми и при их воспроизведении искажений практически не наблюдается.
К положительным свойствам диффузоров этого типа можно отнести:
Бумажный диффузор
Специальным образом обработанная бумага очень часто используется при создании самых разных динамиков, сабвуферы не исключение. Это одним из наиболее популярных материалов для диффузоров, потому что он легкий и обладает высокой чувствительностью, что благоприятно влияет на время отклика и делает звучание более реалистичным и детальным. Целлюлоза имеет гладкую амплитудно-частотную характеристику и отличное внутреннее демпфирование, то есть диффузор из этого материала хорошо гасит колебания, создающие условия для высокого звукового разрешения.
Изготавливаются диффузоры данного типа с помощью метода литья — размягченная бумажная масса наносится на специальную матрицу, после чего она сохнет и затвердевает, образуя конусообразную заготовку, из которой затем и делают диффузор НЧ динамика. Затем, чтобы придать бумаге прочности, на неё наносится специальное защитное покрытие, способствующее увеличению срока службы целлюлозного диффузора.
К положительным свойствам диффузоров этого типа можно отнести:
Тем не менее, стоит учитывать, что бумажные диффузоры менее прочные и не такие жесткие по сравнению с другими более современными материалами, что несколько ограничивает такие динамики в мощности. Зато они более чувствительные, и звук получается довольно чистым без помех.
Полипропиленовый диффузор
Полипропилен является более жестким материалом, чем бумага, при этом он также очень легкий. Полипропиленовые диффузоры тоже отличаются хорошими показателями внутреннего демпфирования и гладкой амплитудно-частотной характеристикой. Это делает звукопередачу качественной и не подверженной пагубному влиянию колебаний и помех.
Для того, чтобы увеличить жесткость, во время их производства часто используют дополнительные минеральные добавки в виде слюды, кварца, силиката магния и других.
К положительным свойствам диффузоров этого типа можно отнести:
Однако диффузоры данного типа все равно несколько уступают более жестким вариантам по детальности звукопередачи. Поэтому считается, что полипропилен — довольно слабенький материал для изготовления сабвуферов диаметром больше десяти дюймов, больше допускается делать, только при увеличении толщины, что уже увеличивает вес конструкции.
Карбоновый диффузор
Карбон — это современный композитный материал, который представляет собой плотное полотно из тонких, плотно переплетенных между собой углеродных нитей. Этот материал был выбран в качестве основы для изготовления диффузоров низкочастотных динамиков благодаря его прочности и небольшому весу. Сабвуферы с подобными диффузорами выдают всегда мощный и плотный бас.
К основным преимуществам диффузоров этого типа можно отнести:
Однако есть у них и некоторые недостатки. В частности, динамики с подобным диффузором имеют неровную амплитудно-частотную характеристику и слабый показатель внутреннего демпфирования, что может снижать качество воспроизведения музыки.
Кевларовый диффузор
Кевлар — это особое синтетическое волокно, его обычно применяют в производстве кабелей, защитных пуленепробиваемых жилетов и т.д. Основное преимущество этого материала – малый вес, гибкость и повышенная прочность. Диффузоры сабвуферов из кевлара способны сохранять форму и не теряют своих рабочих характеристик под очень большим давлением. Это способствует тому, что такие динамики могут стабильно работать на более высокой мощности, чем аналоги с целлюлозными или полипропиленовыми диффузорами, которые при подаче большой мощности часто начинают хрипеть. Кевлар способен сохранять стабильную дисперсию, что благоприятно сказывается на чистоте и качестве звучания.
К положительным свойствам диффузоров этого типа можно отнести:
Однако учтите, что бас у динамиков такого типа часто отличается жесткостью, поэтому не каждому придется по вкусу подобное звучание. Но это уже индивидуально. И каждый решает для себя сам. По мощности это одни из лучших вариантов.
Подводим итоги
Все рассмотренные материалы хорошо справляются с воспроизведением аудио на низких частотах. Материал диффузора в сабвуферах может быть разным, и каждый будет иметь свои преимущества. Основные отличия тут больше связаны с прочностью и долговечностью конструкции, а также ценой. Поэтому при выборе ориентируйтесь на свои потребности и личные предпочтения. Обязательно подбирайте сабвуфер так, чтобы по мощности и сопротивлению он согласовывался с остальным установленным в автомобиле акустическим оборудованием. Также важно правильно все подключить и настроить, тогда звук будет качественным и чистым без искажений.
Купить сабвуфер в Киеве, Одессе или Харькове вы всегда можете в интернет-магазине 130.com.ua. У нас вы найдете лучшие модели по доступной цене.
Лучшие автосабвуферы
Ищете качественный и самый лучший автосабвуфер? Данный рейтинг автосабвуферов составляется на основании таких параметров как: высокий спрос с положительными отзывами от наших клиентов, качественное изготовление — отсутствие заводского брака и сервисных обращений, а также официальная гарантийная и пост гарантийная поддержка в Украине.
Корпусной сабвуфер Blaupunkt GTb 8200 A
Автомобильный сабвуфер Pioneer TS-WX300А в готовом корпусе
Автомобильный сабвуфер Kicx STQ 300 Standart
Материалы по теме
При интеграции сабвуфера в автомобильную акустическую систему очень важно не только выбрать оптимальную по параметрам и мощности модель, но и найти ему правильное место и настроить его работу. Одним из важных параметров, которые оказывают непосредственное влияние на качество воспроизведения сабвуфером низких частот, является фаза. В этой статье мы рассмотрим, как правильно согласовать акустику и сабвуфер для достижения максимально гармоничного и реалистичного звучания.
С помощью мастера подбора можно с легкостью выбрать автомобильную акустику по основным критериям, таким как тип акустики, типоразмер акустики и размер динамиков.
Хотите качественного звучания акустики, но у вас ограничен бюджет? Решением этой дилеммы станет огромный выбор бюджетных автомобильных акустических систем: магнитол, MP3-проигрывателей, CD/DVD-ресиверов по оптимальным ценам. Читайте какую систему купить в свой автомобиль…
С помощью мастера подбора можно с легкостью выбрать усилитель звука по основным критериям, таким как номинальная мощность на канал, количество каналов, дополнительные возможности и другие
Установка сабвуфера позволяет добиться в салоне машины очень мощного и насыщенного звучания басов. Это обязательный элемент акустической системы для тех, кто любит слушать динамичную музыку. Предлагаем вам подборку из лучших моделей активных сабвуферов, которые отличаются надежностью, отличным звучанием и идеально подходят для установки в автомобиль.
Как выбрать правильный сабвуфер, чтобы он выдавал мощный звук в нижнем регистре? Какой тип сабвуферов лучше справляется со своей задачей. Ответить на эти вопросы очень важно, если вы хотите добиться в салоне машины идеального и максимально естественного звука. Предлагаем вам подборку из лучших моделей пассивных сабвуферов, которые гарантируют мощное звучание низких частот.
Сабвуферы — матчасть
Fs (Гц) — частота собственного резонанса головки громкоговорителя в открытом пространстве. В этой точке ее импеданс максимален.
Fc (Гц) — частота резонанса акустической системы для закрытого корпуса.
Fb (Гц) — частота резонанса фазоинвертора.
F3 (Гц) — частота среза, на которой отдача головки снижается на 3 dB.
Vas (куб.м) — эквивалентный объем. Это возбуждаемый головкой закрытый объем воздуха, имеющий гибкость, равную гибкости Cms подвижной системы головки.
D (м) — эффективный диаметр диффузора.
Sd (кв.м) — эффективная площадь диффузора (примерно 50-60% конструктивной площади).
Xmax (м) — максимальное смещение диффузора.
Vd (куб.м) — возбуждаемый объем (произведение Sd на Xmax).
Re (Ом) — сопротивление обмотки головки постоянному току.
Rg (Ом) — выходное сопротивление усилителя с учетом влияния соединительных проводов и фильтров.
Qms (безразмерная величина) — механическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.
Qes (безразмерная величина) — электрическая добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.
Qts (безразмерная величина) — полная добротность головки громкоговорителя на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.
Qmc (безразмерная величина) — механическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает механические потери.
Qec (безразмерная величина) — электрическая добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает электрические потери.
Qtc (безразмерная величина) — полная добротность акустической системы на резонансной частоте (Fs), учитывает все потери.
Ql (безразмерная величина) — добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери перетекания.
Qa (безразмерная величина) — добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая потери поглощения.
Qp (безразмерная величина) — добротность акустической системы на частоте (Fb), учитывающая прочие потери.
n0 ( безразмерная величина, иногда %) — относительная эффективность (К.П.Д.) системы.
Cms (м/Н) — гибкость подвижной системы головки громкоговорителя(смещение под воздействием механической нагрузки).
Mms (кГ) — эффективная масса подвижной системы (включает массу диффузора и колеблющегося вместе с ним воздуха).
Rms (кГ/с) — активное механическое сопротивление головки.
B (Тл) — индукция в зазоре.
l (м) — длина проводника звуковой катушки.
Bl (м/Н) — коэффициент магнитной индукции.
Pa — акустическая мощность.
Pe — электрическая мощность.
c=342 м/с — скорость звука в воздухе в нормальных условиях.
p=1.18 кГ/м^3 — плотность воздуха в нормальных условиях.
Le — индуктивность катушки.
BL – значение плотности магнитного потока, умноженный на длину катушке.
Spl – уровень звукового давления в дБ.
Минимальный набор характеристик, которые вам понадобится выяснить — это:
Собственная резонансная частота динамика Fs
Полная добротность Qts
Эквивалентный объем Vas.
В принципе, есть и другие характеристики, которые полезно было бы знать, но этого, в общем-то, хватит. (сюда не включен диаметр динамика, поскольку его и так видно, без документации.) Ну а теперь — что все это означает.
Собственная частота — это частота резонанса динамика без какого-либо акустического оформления. Она так и измеряется — динамик подвешивают в воздухе на возможно большем расстоянии от окружающих предметов, так что теперь его резонанс будет зависеть только от его собственных характеристик — массы подвижной системы и жесткости подвески. Бытует мнение, что чем ниже резонансная частота, тем лучше выйдет сабвуфер. Это верно только отчасти, для некоторых конструкций излишне низкая частота резонанса — помеха. Для ориентира: низкая — это 20 — 25 Гц. Ниже 20 Гц — редкость. Выше 40 Гц — считается высокой, для сабвуфера.
Полная добротность. Добротность в данном случае- не качество изделия, а соотношение упругих и вязких сил, существующих в подвижной системе динамика вблизи частоты резонанса. Подвижная система динамика во много сродни подвеске автомобиля, где есть пружина и амортизатор. Пружина создает упругие силы, то есть накапливает и отдает энергию в процессе колебаний, а амортизатор — источник вязкого сопротивления, он ничего не накапливает, а поглощает и рассеивает в виде тепла. То же самое происходит при колебаниях диффузора и всего, что к нему прикреплено. Высокое значение добротности означает, что преобладают упругие силы. Это — как автомобиль без амортизаторов. Достаточно наехать на камешек и колесо начнет прыгать, ничем не сдерживаемое. Прыгать на той самой резонансной частоте, которая присуща этой колебательной системе.
Применительно к громкоговорителю это означает выброс частотной характеристики на частоте резонанса, тем больий, чем выше полная добротность системы. Самая высокая добротность, измеряемая тысячами — у колокола, который в результате ни на какой частоте, кроме резонансной звучать не желает, благо еще, что этого от него никто и не требует.
Популярный метод диагностики подвески машины покачиванием — не что иное как измерение добротности подвески кустарным способом. Если теперь привести подвеску в порядок, то есть прицепить параллельно пружине амортизатор, накопленная при сжатии пружины энергия уже не вся вернется обратно, а частично будет загублена амортизатором. Это — снижение добротности системы. Теперь опять вернемся к динамику. Ничего, что мы туда-сюда ходим? Это, говорят, полезно…С пружиной у динамика все, вроде бы, ясно. Это — подвеска диффузора. А амортизатор? Амортизаторов — целых два, работающих параллельно. Полная добротность динамика складывается из двух: механической и электрической. Механическая добротность определяется главным образом выбором материала подвеса, причем в основном — центрирующей шайбы, а не внешнего гофра, как иногда полагают. Больших потерь здесь обычно не бывает и вклад механической добротности в полную не превышает 10 — 15%. Основной вклад принадлежит электрической добротности. Самый жесткий амортизатор, работающий в колебательной системе динамика — это ансамбль из звуковой катушки и магнита. Будучи по своей природе электромотором, он как и полагается мотору, может работать как генератор и именно этим и занят вблизи частоты резонанса, когда скорость и амплитуда перемещения звуковой катушки — максимальны. Двигаясь в магнитном поле, катушка вырабатывает ток, а нагрузкой для такого генератора служит выходное сопротивление усилителя, то есть практически — ноль. Получается такой же электрический тормоз, каким снабжены все электрички. Там тоже при торможении тяговые двигатели заставляют работать в режиме генераторов, а нагрузка их — батареи тормозных сопротивлений на крыше.
Величина вырабатываемого тока будет, естественно, тем больше, чем сильнее магнитное поле, в котором движется звуковая катушка. Получается, что чем мощнее магнит динамика, тем ниже, при прочих равных, его добротность. Но, конечно, поскольку в формировании этой величины участвуют и длина провода обмотки, и ширина зазора в магнитной системе, окончательный вывод только на основании размера магнита было бы делать преждевременно. А предварительный — почему нет.
Базовые понятия — низкой считается полная добротность динамика меньше 0,3 — 0,35; высокой — больше 0,5 — 0,6.
Эквивалентный объем. Большинство современных головок громкоговорителей основано на принципе «акустического подвеса».
У нас их иногда называют «компрессионными», что неправильно. Компрессионные головки — это совсем другая история, связанная с применением в роли акустического оформления рупоров.
Концепция акустического подвеса заключается в установке динамика в такой объем воздуха, упругость которого сопоставима с упругостью подвеса динамика. При этом получается, что в параллель к уже имеющейся в подвеске пружине поставили еще одну. Эквивалентным объемом будет при этом такой, при котором вновь появившаяся пружина равна по упругости уже имевшейся. Величина эквивалентного объема определяется жесткостью подвеса и диаметром динамика. Чем мягче подвес, тем больше будет величина воздушной подушки, присутствие которой начнет беспокоить динамик. То же происходит с изменением диаметра диффузора. Большой диффузор при одном и том же смещении будет сильнее сжимать воздух внутри ящика, тем самым испытывая большую ответную силу упругости воздушного объема.
Именно это обстоятельство зачастую определяет выбор размера динамика, исходя из имеющегося объема для размещения его акустического оформления. Большие диффузоры создают предпосылки для высокой отдачи сабвуфера, но требуют и больших объемов. Аргумент из репертуара комнаты в конце школьного коридора «а у меня больше» здесь надо применять осмотрительно.
У эквивалентного объема интересные родственные связи с резонансной частотой, без осознания которых легко промахнуться. Резонансная частота определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем — диаметром диффузора и той же жесткостью.
В результате возможна такая ситуация. Предположим, имеется два динамика одинакового размера и с одинаковой частотой резонанса. Но только у одного из них это значение частоты получилось вследствие тяжелого диффузора и жесткой подвески, а у другого — наоборот, легкого диффузора на мягком подвесе. Эквивалентный объем у такой парочки при всей внешней схожести может различаться очень существенно, и при установке в один и тот же ящик результаты будут драматически различны.
Итак, установив, что означают жизненно важные параметры, начнем наконец выбирать суженого. Модель будет такая — считаем, что вы определились, на основе, скажем, материалов предыдущей статьи этой серии, с типом акустического оформления и теперь надо выбрать для него динамик из сотен альтернатив. Освоив этот процесс, обратный, то есть выбор подходящего оформления под выбранный динамик, дастся вам без труда. В смысле — почти без труда.
Закрытый ящик, простейшее акустичнское оформление, но далеко не примитивное, напротив, имеющее, в особенности в автомобиле, ряд важнейших преимуществ перед другими. Популярность его в мобильных приложениях нисколько не угасает, потому с него и начнем.
Что происходит с характеристиками динамика при установке в закрытый ящик? Это зависит от одной-единственной величины — объема ящика. Если объем настолько велик, что динамик его практически не замечает, мы приходим к варианту бесконечного экрана. На практике такая ситуация достигается, когда объем ящика (или другого замкнутого объема, находящегося позади диффузора, а проще говоря, что там скрывать — багажника автомобиля) превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше. Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика. А значит — их и выбирать надо соответственно. Известно, что акустическая система будет обладать наиболее гладкой частотной характеристикой при величине полной добротности, равной 0,7. При меньших значениях улучшаются импульсные характеристики, но спад частотки начинается довольно высоко по частоте. При больших — частотная характеристика приобретает подъем вблизи резонанса, а переходные характеристики несколько ухудшаются. Если вы ориентируетесь на классическую музыку, джаз или акустические жанры — оптимальным выбором будет несколько передемпфированная система с добротностью 0,5 — 0,7. Для более энергичных жанров не повредит подчеркивание низов, которое достигается при добротности 0,8 — 0,9. И наконец, любители рэпа оттянутся по полной программе, если из система будет обладать добротностью, равной единице или даже выше. Значение 1,2 надо, пожалуй, признать предельным для любого жанра, претендующего на музыкальность.
Надо еще иметь в виду, что при установке сабвуфера в салоне машины происходит подъем низких частот, начиная с определенной частоты, обусловленной размерами салона. Типичные значения для начала подъема АЧХ 40 Гц для большой машины, вроде джипа или мини-вэна; 50 — 60 для средней, вроде восьмерки или «корейки»; 70 — 75 для маленькой, с Таврию.
Теперь ясно — для установки в режиме бесконечного экрана ( или Freeair, если вас не смущает, что последнее название запатентовано Stillwater Designs) нужен динамик с полной добротностью не ниже 0,5, а то и выше и резонансной частотой никак не ниже герц эдак 40 — 60, в зависимости от того, во что будете ставить. Такие параметры обычно означают довольно жесткий подвес, только это и спасает динамик от перегрузки в условиях отсутствия «акустической поддержки» со стороны закрытого объема. Вот пример — фирма Infinity выпускает в сериях Reference и Kappa варианты одних и тех же головок с индексами br (bass reflex) и ib (infinite baffle).Параметры Тиля-Смолла, например, у десятидюймовой Reference различаются так:
Параметр T/S 1000w.br 1000w.ib
Видно, что вариант ib по резонансной частоте и добротности — готовенький для работы «как есть», а судя и по частоте резонанса и по эквивалентному объему — эта модификация намного жестче другой, оптимизированной для работы в фазоинверторе, а, значит, более вероятно выживет в нелегких условиях Freeair.
А что случится, если, не обратив внимания на маленькие буковки, вы загоните в эти условия похожий, как две капли воды динамик с индексом br? А вот что: из-за низкой добротности частотная характеристика начнет заваливаться уже на частотах около 70 — 80 Гц, а ничем не сдерживаемая «мягкая» головка будет себя чувствовать очень неуютно на нижнем краю диапазона, причем перегрузить ее там — проще простого.
Для применения в режиме «бесконечного экрана» надо выбирать динамик с высокой полной добротностью (не меньше 0,5) и резонансной частотой (не ниже 45 Гц), уточнив эти требования в зависимости от типа преимущественного музыкального материала и размера салона.
Теперь о «небесконечном» объеме. Если поставить динамик в объем, сопоставимый с его эквивалентным объемом, система приобретет характеристики, существенно отличающиеся от тех, с которыми в эту систему явился динамик. Прежде всего при установке в закрытый объем возрастет резонансная частота. Жесткость-то увеличилась, а масса — осталась прежней. Возрастет и добротность. Судите сами — приставив в помощь жесткости подвеса жесткость небольшого, то есть неподатливого воздушного объема, мы тем самым как бы поставили вторую пружину, а амортизатор оставили старый.
С уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Значит, если мы увидели динамик с добротностью, скажем, 0,25, а хотим иметь систему с добротностью, скажем, 0,75, то резонансная частота тоже увеличится втрое. А какая она там у динамика? 35 Гц? Так значит, в правильном, с точки зрения формы частотной характеристики, объеме она окажется 105 Гц, а это, знаете ли, уже не сабвуфер. Значит — на подходит. Вот видите, и калькулятор не понадобился. Смотрим другой. Резонансная частота 25 Гц, добротность 0,4. Получается система с добротностью 0,75 и частотой резонанса где-то около 47 Гц. Вполне достойно. Попробуем тут же, не отходя от прилавка, прикинуть, какого объема понадобится ящик. Написано, что Vas = 160 л (или же 6 cu.ft, что более вероятно).
Вот некая карманная шпаргалка для мобильности:
Резонансная частота и добротность возрастут в Если объем ящика составляет от Vas
У нас — примерно вдвое, так что получается ящичек объемом литров 50 — 60. Многовато будет…Давайте следующий. И так далее.
Получается, что для того, чтобы вышло мыслимое акустическое оформление, параметры динамика мало того, что должны находиться в каком-то определенном коридоре значений, но еще и быть увязаны между собой.
Эту увязку опытные люди свели в показатель Fs/Qts.
Если величина Fs/Qts составляет 50 или меньше, динамик рожден для закрытого ящика. Необходимый объем ящика при этом будет тем меньше, чем ниже Fs или чем меньше Vas.
По внешним данным «прирожденных затворников» можно узнать по тяжелым диффузорами и мягким подвесам (что дает низкую резонансную частоту), не очень большим магнитам (чтобы добротность была не слишком низкой), длинным звуковым катушкам (поскольку ход диффузора у динамика, работающего в закрытом ящике, может достигать довольно больших значений).
Фазоинвертор
Другой тип популярного акустического оформления — фазоинвертор, при всем горячем желании у прилавка посчитать нельзя, даже приблизительно. Но прикинуть пригодность для него динамика — можно.
Резонансная частота системы этого типа определяется уже не одной только резонансной частотой динамика, но и настройкой фазоинвертора. Это же относится и к добротности системы, которая может существенно меняться с изменением длины тоннеля даже при неизменном объеме корпуса. Поскольку фазоинвертор может быть, в отличие от закрытого ящика, настроен на частоту, близкую или даже ниже, чем у динамика, собственной резонансной частоте головки «позволено» быть выше, чем в предыдущем случае. Это означает, при удачном выборе, более легкий диффузор и, как следствие, улучшение импульсных характеристик, в чем фазоинвертор нуждается, поскольку его «врожденные» переходные характеристики не из лучших, хуже, чем у закрытого ящика, по крайней мере. Зато добротность желательно иметь возможно ниже, не больше 0,35. Сводя это в тот же показатель Fs/Qts, формула выбора динамика для фазоинвертора выглядит просто:
Для работы в фазоинверторе подходят динамики, у которых показатель Fs/Qts составляет 90 и больше.
Внешние признаки фазоинверсной породы: легкие диффузоры и мощные магниты.
Бандпассы (совсем коротко)
Полосовые громкоговорители, при всех своих громких достоинствах (это в смысле наибольшей эффективности, в сравнении с другими типами) — наиболее сложны в расчете и изготовлении, а согласование их характеристик с внутренней акустикой автомобиля при недостаточном опыте может превратиться в кромешный ад, поэтому с этим видом акустического оформления лучше идти по камушкам и воспользоваться рекомендациями изготовителей динамиков, хоть это и связывает руки. Однако, если руки все же находятся в развязанном состоянии и чешутся попробовать: для одиночных бандпассов подходят практически те же динамики, что и для фазоинверторов, а для двойных или квазиполосовых — они же или, что более желательно, головки с показателем Fs/Qts равным 100 и выше.
Вся информация взята ТУТ