Сабвуфер для автомобиля. Часть 4. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Сидит краса в темнице...

…а на улице, в данном случае, только тоннель фазоинвертора. Таков удел самого великолепно отделанного динамика, если его поместили в полосовой громкоговоритель (bandpass). В истории наших басовых публикаций этот тип акустического оформления сабвуферов - замыкаюший. И дело здесь не в том, что он последний по своим качествам. Это совсем не так. Просто для того, чтобы совладать с бандпассом, и самостройщику и профессионалу необходимо "обогатить свою память знанием всех тех богатств…" и далее по тексту, кто проходил и помнит, конечно.

Полосовой громкоговоритель - самая капризная конструкция, какую можно представить в багажнике автомобиля, причем это относится и к фазе изгоотвления, и, главное, к работе конечного продукта. Как мы покажем чуть дальше, простор для ошибок, порождающих чудовищное звучание, недостижимое в более простых конфигурациях - огромен. Естественно спросить - кой же черт понесет нас на эти галеры? Ответ прост - жадность и любовь.

Жадность - до звукового давления. При сколько-нибудь грамотном изготовлении бандпасс по создаваемой им громкости басового излучения побеждает соперников даже не нокаутом, а "за явным преимуществом".

Любовь - к прекрасному. Бандпасс все свои могучие децибелы выдает через трубу, сиречь тоннель фазоинвертора. Динамик скрыт внутри и для него не надо искать места, откуда он излучал бы в салон. Найти место для тоннеля, по диаметру редко больше 100 - 120 мм куда проще и конструкции возможны самые остроумные.

Еще об одном преимуществе, на которое любят напирать в некоторых руководствах, я умалчиваю, ибо оно мнимое. Речь идет о том, что, раз, мол, громкоговоритель полосовой, то ему и разделительного фильтра не ребуется. Экономия-то какая! Никакой, потому что требуется, но об этом - потом. Сейчас - по порядку.

Полосовой громкоговоритель 4-го порядка состоит из двух камер, одна из которых - закрытая, а другая сообщается с окружающим пространством через тоннель, как обычный громкоговоритель фазоинверторного типа.

Динамик установлен в стенку, разделяющую эти камеры. Получается как будто бы взяли фазоинвертор и приставили к нему "с лица" закрытый ящик, или наоборот, взяли динамик в закрытом ящике и снабдили паранджой в виде фазоинвертора. Любая из этих моделей заключает в себе великий тайный смысл бандпасса, который сводится к понятию симметричная нагрузка. В чем беда обычного громкоговорителя прямого излучения? В том, что акустическое сопротивление среды, которую динамик должен возбуждать и приводить в колебания, очень мало. Мало по сравнению с силами упругости и трения, бушующими в подвижной системе самого динамика. Подведенную к нему энергию динамик практически всю гасит у себя в утробе, превращая в конечном иотге в тепло. В акустическую энергию переходит от 0,2% до 0,5%. Ничего себе к.п.д.? В каком-то смысле это похоже на попытку грести игрушечным веслом, привязанным к ковшу экскаватора. Шуму и пыхтения много, солярка течет рекой, но все это гибнет в замасленных механизмах, потому что среда-то почти не сопротивляется. Можно, конечно, сделать весло побольше, что и приходится делать в басовых динамиках, где в роли весла выступает диффузор.

В обычном динамике - закрытом ли или с фазоинвертором, позади диффузора - полностью или частично замкнутое пространство, где акустическая энергия или гибнет, но перед этим отчасти контролирует колебания диффузора в закрытом ящике; или же концентрируется и выплескивается наружу через тоннель фазоинвертора, заметно увеличивая к.п.д. динамика в той полосе частот, где это происходит. Но, если в этих громкоговорителях за "спиной" диффузора есть какой-то присмотр, то его "лицо" брошено на произвол судьбы и тщетно пытается вызвать энергичные сотрясения в вялой, почти невесомой воздушной массе.

Создатели бандпасса, заключив динамик между закрытыми объемами, как раз и добились того, что обе стороны диффузора нагружены довольно энергично сопротивляющимися воздушными массами, которые, сопротивляясь, поневоле концентрируют излученную акустическую энергию и выдают ее "на гора" уже в усиленном виде.

В реальной жизни это выглядит так. На графике изображены АЧХ громкоговорителей в открытом пространстве, построенных на основе одной и той же головки с оптимальными для данного оформления параметрами. В качестве динамика для всех рассматриваемых примеров выбран Infinity Kappa 100w.br.

Этот динамик по своим параметрам представляет почти идеальный компромис, позволяющий реализовать на его базе и закрытый громкоговоритель, и фазоинвертор и полосовик. Так случается не очень часто, реже, во всяком случае, чем это сулят производители, приписывая безоговорочную бисксуальность своим творениям.

Уже на этом графике видно, что ниже 90 - 100 Гц полосовой громкоговоритель (красная кривая) дает завидную фору фазоинвертору (синяя кривая), не говоря уже о закрытом ящике (зеленая). Пугает, правда, эдакий откровенный горб на характеристике бандпасса, из-за которого можно легко заподозрить, что полосовик при отменной отдаче будет отчаянно бубнить на одной ноте. Тем более, что многие реально созданные конструкции так и делают, чем отпугнули от себя многих поборников выразительного баса (зато притянули любителей баса громового). Все не так. Да, бывает, бубнят, только не из-за этого. Взгляните на второй график - АЧХ той же троицы, но с учетом внутренней акустики салона автомобиля средних размеров, для которого и оптимизировались характеристики:

В этих, на самом деле реальных условиях меломанский фаворит - закрытый ящик, дает идеально, до пол-децибела горизонтальную АЧХ. Фазоинвертор - заметный горб в районе "вкусного" баса, который многие предпочитают стерильной горизонтальной АЧХ - не зря все басс-корректоры на усилителях, если есть, настроены на частоту 40 - 45 Гц. А полосовой вариант, с тем же динамиком и при той же подведенной мощности, выдает на 6 дБ большее звуковой давление. Это, между прочим, эквивалентно увеличению мощности усилителя в 4 (прописью - четыре) раза. Куда подевался горб? А пропал, скомпенсированный возрастанием отдачи на частотах ниже критической для выбранного в этом примере размера салона.

Ну как, руки зачесались? Подождите немного, постирайте что-нибудь, чтобы унять зуд и прочтите еще раз написанное чуть выше: с оптимальными параметрами. А какие параметры оптимальны и что будет, если в них не попасть? Здесь простор и для маневра и для ДТП шире, чем у закрытого, к примеру, ящика, ровно втрое, ибо как раз во столько раз большее число характеристик подлежит выбору. Два объема (по числу камер) и настройка тоннеля в одной из них. Еще скажите Bose (спасибо что второго тоннеля не разрешают делать…

Давайте в порядке поступления:

Объем задней (закрытой) камеры Vr( определяет, по существу, "рабочий диапазон" готового бандпасса. Из графика видно, что чем больше объем закрытой камеры, тем ниже становятся обе границы рабочей полосы, и тем ниже отдача (к.п.д.) громкоговорителя. Разумеется, также как и в закрытом ящике, с возрастанием объема снижается максимально допустимая подведенная мощность, поскольку теряется контроль за перемещением дифузора. Если объем задней камеры уменьшать, вся колоколообразная АЧХ сдвигается вверх по частоте, к.п.д. растет, но ценой сужения полосы пропускания.

При изменении объема передней камеры (с тоннелем) Vf крайние пределы рабочей полосы остаются на месте, зато меняются очертания "верхушки" колокола. Чем теснее передняя камера, тем меньше ее усиление, зато оно рпоявляется в более широкой полосе частот. Показанный на графике объем передней камеры 8 л следует считать критическим, потому что на этом рубеже уже начинает "проседать" средняя часто горизонтального участка АЧХ. При дальнейшем уменьшении Vf характеристика приобретет откровенно двугорбую форму и это уже ничем не выправить.

То что было идеально в безграничном просторе (настройка на 55 Гц), обратилось в бурно заваливающуюся выше 50 Гц характеристику. Состыковать ее с мидбасами - абсолютно нереально, потому что частоту раздела придется выбирать герцах на 60, а так низко мидбасы не затянуть. А если не затянуть, возникнет яма как раз там, где сосредоточены самые выразительные элементы басового регистра - нижний мидбас (80 - 100 Гц). Зато то, что выглядело кривовато на предыдущей картинке, расцвело в очень достойную и довольно ровную характеристику, без натуги доходящую до 90 - 95 Гц, где ее можно поженить даже с 5-дюймовыми мидбасами. (Вы эту кривульку уже видели на самом первом графике - она у меня была припрятана.) Характеристику с настройкой на 45 Гц из предыдущего примера даже не привожу, чтобы не пугать лишний раз. Зато дополню график тем, что может получиться при ошибке в другую сторону - настройке тоннеля на 75 Гц. Видите узенький и противный горбик на 80 Гц? Вот он-то и будет тошнотворно бубнить, отравляя нам жизнь, а бандпассу - репутацию.

Вы можете сказать: "Ну и что, дурно рассчитанное оформление обязано производить дурные характеристики и соответствующие звуки". Правильно, но цена ошибки - несколько различна. Вот Вам пример: для той же головки Infinity Kappa 100w.br, помещенной в закрытый ящик, "ошибемся" в объеме по сравнению с исходными 14 л в полтора раза, а потом, где наша не пропадала, еще в полтора. Частотки для объема ящика 20 и 30 литров в свободном пространстве вообще пости не различаются, в салоне - расходятся ниже 50 Гц, но остаются более чем благоприятными.

А мы с объемом размахнулись больше чем вдвое! Более нервный фазоинвертор острее реагирует на фальшь в настройке тоннеля, но все же сохраняет приличия. Для примера - результаты перестройки тоннеля от 30 до 45 Гц при неизменном объеме 29 л. Корчит АЧХ сильно, но жить все же можно.

Вот из-за такой "строгости в пилотировании" и беспощадности к ошибкам расчета, неудачных бандпассов создано, похоже, больше, чем удачных. Добавьте к этому возможности, которые сулит выбор неподходящего динамика - мы-то оперировали с одним из лучших для такого случая. В общем, жизнь могла бы запросто не удаться…

Другой отпугивающий от бандпасса элемент его специфики - намного более сложное и хлопотное изготовление. Там, где динамик "смотрит на улицу", его с улицы можно и устанавливать. Все сделать, все скрепить, загерметизировать, а уж напоследок притянуть головку. Здесь ставить ее придется внутрь, а, стало быть, как минимум одну стенку делать отъемной, теряя жесткость и приобретая взамен головную боль с уплотнением стыка. Работа "не для мальчика, но для мужа".

Зато... У всего в жизни есть свое "зато". Кроме, разве что, мигрени…

Зато бандпасс дает необыкновенные компоновочные возможности. Скажем: простешая кнструктивная реализация, показанная в начале статьи, выглядит как закрытый со всех сторон ящик, повредить который невозможно, а, стало быть, и размещать в пределах багажника можно "по вкусу". Если идти по пути установки двух динамиков, здесь открываются возможности вообще уникальные. Посмотрите: два идентичных бандпасса можно срастить в один трехкамерный, сделав им общую переднюю камеру, а два тоннеля заменить одним, удвоенного сечения. Тогда вся конструкция может передавать басы в салон через одно-единственное окно не бог весть какого размера, пристроенное, например, в центре задней полки или напротив проема подлокотника заднего сиденья. Изящно?

А можно наоборот: посадить динамики "спина к спине" в закрытую камеру, а басовый "выхлоп" организовать через тоннели, расположенные вне объема ящика и подведенные к отверстиям, исходно предназначавшимся для задних динамиков.

Одним словом, развернуться здесь можно очень душевно, надо только все время иметь в виду: бандпасс - мощное, самое, фактически мощное оружие басовой атаки. А такое вооружение - не для новобранцев, поэтому, если у Вас, или даже у Вашего, вполне профессионального установщика, нет достаточного опыта расчета, проектирования, изготовления, настройки и измерения характеристик сабвуферов - лучше остановиться на чем-нибудь попроще. А если все перечисленное есть и Вы "попали в настройку" - пригласите послушать, а?

Автор: Андрей Елютин, АвтоЗвук; Публикация: avtozvuk.com

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Эмоции отличаются по цвету лица 08.04.2018 В художественной литературе часто встречаются выражения типа "его лицо покраснело от гнева" или "он побледнел от страха". Что мы представляем, когда читаем такое? Искаженное от гнева или страха лицо соответствующего цвета - уж если человек начал краснеть или бледнеть, значит, эмоции бьют через край. Сильное эмоциональное потрясение действует на кровеносные сосуды, так что изменение кровотока в коже становится видно невооруженным глазом. А если эмоциональные переживания не очень сильные? Исследователи из Университета штата Огайо решили глубже изучить связь между цветом лица и эмоциями. Их интересовало, насколько специфично меняется цвет в зависимости от того, что чувствует человек, и насколько это помогает нам понять, что чувствует другой человек. Собрав несколько сотен фото, на которых люди демонстрировали самые разные эмоции, они пропустили их через различные цветофильтры - и оказалось, что у эмоций действительно есть определенные цветовые коды. То есть если человек, к примеру, счастлив, у него на лице проступит характерная цветовая "печать счастья": в коже вокруг носа, бровей, на щеках, подбородке и лбу слегка изменится кровоток, и эти изменения будут характерны именно для счастливого переживания. Более того, такие изменения не зависят от пола, этнической принадлежности и оттенка кожи. И речь идет о довольно сложных оттенках; скажем, для отвращения характерно усиление желто-синего вокруг губ и красно-зеленого на лбу и вокруг носа. Когда цветовой узор разных эмоций накладывали на лица с нейтральным выражением и после показывали их другим людям, то оказалось, что в большинстве случаев одних лишь цветовых изменений достаточно, чтобы верно узнать эмоцию. Так, счастье по цветовой "раскраске" правильно определяли в 70% случаев, грусть - в 75%, а гнев - в 65% случаев. Стоит добавить, что эмоций для эксперимента выбрали не одну и не две, а целых восемнадцать, и среди них были как простые ("счастье", "грусть" и т. д.), так и сложные (вроде "счастливого удивления" или "печальной злости"). А вот если цветовой код одной эмоции накладывали на другую эмоцию (то есть на несоответствующее выражение лица - например, цвета счастья совмещали со злым лицом), то участникам эксперимента казалось, что с той физиономией, которую им показывают, творится что-то не то, даже если они не могли понять, что именно. Полностью результаты работы описаны в статье в PNAS. Авторам работы удалось даже научить компьютер распознавать эмоции по цветам: с помощью специального алгоритма машина угадывала счастье с 88-процентной точностью, гнев - с 80-процентной, страх - с 70-процентной; самым трудным оказалось отвращение, смешанное со страхом - его компьютер узнавал с точностью 65%. Такая программа очень пригодилась бы для роботов, которые должны общаться с людьми. С другой стороны, многие из нас сами наверняка не отказались бы от похожего устройства, которое помогало бы узнать, что чувствует собеседник, изо всех сил скрывающий от нас свои эмоции.

Другие интересные новости:

▪ Биочернила, запускающие регенерацию тканей

▪ Данные передаются в момент рукопожатия

▪ Эластичный секундомер

▪ Испытания суборбитального космического самолета SpaceShipTwo

▪ NASA планирует построить на орбите ремонтную станцию

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Ничтоже сумняшеся (сумняся). Крылатое выражение

▪ статья Что делает язык? Подробный ответ

▪ статья Сассафрас беловатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Установки для сжигания биотоплива. Сжигание древесных отходов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Индуктивности. Цветовая маркировка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026