Fani dobrego dźwięku akustycznego wiedzą, że jego jakość zależy przede wszystkim od transmisji komponentu dźwięku o niskiej częstotliwości. Użycie bas-refleksu może znacznie zwiększyć poziom ciśnienia akustycznego przy tej samej mocy wejściowej. Ale wszystko to jest możliwe tylko przy prawidłowym obliczeniu wymiarów otworu w falowniku fazowym (FI), który wyrównuje oscylacje harmoniczne i zapewnia dźwięk wysokiej jakości.

Rodzaje głośników

Dźwięk jest oscylacją o mechanicznym charakterze występowania, propagującą się pod ciśnieniem ze źródła promieniowania. System akustyczny, który jest kolumną dźwiękową, przekształca sygnały elektryczne na mechaniczne, odbierane przez ludzkie ucho. Częstotliwość tych oscylacji mieści się w zakresie od 20 Hz do 20 KHz. Istnieją różne rodzaje głośników:

  1. Acoustic Maze . Wygląda jak labirynt wykonany w formie tunelu umieszczonego na środku kolumny. Jego celem jest wzmocnienie niskich częstotliwości z powodu wielu zakrętów. Wewnętrzne ściany labiryntu pokryte są warstwą tłumiącą, dzięki czemu labirynt nie wprowadza do dźwięku fałszywych dźwięków.
  2. Typ otwarty . Jest to system, w którym ściana przeciwna do kierunku promieniowania głośników nie jest zainstalowana. W tego rodzaju wykonaniu niemożliwe jest uzyskanie dobrych niskich częstotliwości z powodu braku kompresji, a średnie i wysokie dźwięki wydają się bardziej otwarte i przestrzenne.
  3. Typ zamknięty . Jest wykonany z całkowicie szczelnej obudowy, która tworzy zamkniętą objętość powietrza w środku. Ta objętość tworzy ciśnienie wewnętrzne, które zakłóca normalny przebieg dyfuzorów głośników. Kolumny tego rodzaju mają duże wymiary z nakładką na ściany wewnętrzne - klapy. Zaletą tego systemu jest czystość dźwięku, którego gama nie miesza niechcianych obcych dźwięków.
  4. Typ izobaryczny . Wyróżnia się złożonością produkcji i wysokimi kosztami, ale ze względu na cechy konstrukcyjne pozwala zwiększyć moc i głębokość komponentu o niskiej częstotliwości. Pośrodku kolumny znajdują się dwa głośniki oddzielone dźwiękoszczelną przegrodą i skierowane w jednym kierunku. Głośniki te są połączone równolegle ze sobą i pracują w fazie.
  5. Pasywna Jego głównym celem jest zwiększenie wydajności odtwarzania komponentu dźwięku o niskiej częstotliwości poprzez zastosowanie pasywnego emitera. Ten emiter znajduje się na głębokości otworu wykonanego w korpusie kolumny i nie ma układu magnetycznego. Po przyłożeniu sygnału, dyfuzor chłodnicy nie porusza się przez konwersję sygnału elektrycznego, ale pod wpływem strumienia powietrza spowodowanego przez zainstalowany głośnik o niskiej częstotliwości. Ta konstrukcja pozwala uzyskać głęboki bas, ale może wprowadzić dudnienie w dźwięku.
  6. Z emiterem dipolowym . Akustyka typu dipola odtwarza dźwięk w dwóch kierunkach. Inną nazwą tego typu jest dwubiegunowa. Według rodzaju odnosi się do otwartego widoku. Dopuszczalne niskie częstotliwości będą wymagały użycia głośników o dużych rozmiarach dyfuzora.
  7. Contrapertural . Rzadko używana konstrukcja. Głośniki w nim są wysyłane do górnej lub dolnej strony, a ten sam sygnał jest do nich dostarczany. Kiedy dźwięk emitowany przez głośniki zderza się, zmienia kierunek, propagując się promieniowo. Wady takiego systemu obejmują występowanie pogłosu, dlatego panorama stereo jest „zamazana”. Zaletą jest pojawienie się efektu „rozpuszczania” wibracji dźwiękowych w pomieszczeniu.
  8. Falownik fazowy . System ten wykonany jest w formie klasycznej kolumny typu zamkniętego, ale ze specjalnym otworem. Zainstalowana jest w nim rura, która wchodzi głęboko w skrzynkę. Takie podejście pozwala uzyskać dźwięk o niskiej częstotliwości znacznie niższej częstotliwości niż możliwości głośników. Taki system jest bardzo popularny, ponieważ pozwala na odtworzenie głębokiego basu w stosunkowo niewielkich rozmiarach ciała, dając częstotliwości, które są nieosiągalne przez proste użycie głośników.

Zastosowanie falownika fazowego umożliwia nie tylko rozszerzenie dolnego zakresu częstotliwości, ale także zwiększenie wydajności. W takim przypadku zakres częstotliwości nie zmienia się. Otwór falownika fazowego jest wykonany z różnych typów i rozmiarów. Można go umieścić na dowolnej powierzchni kolumny. Przy opracowywaniu systemu akustycznego najważniejsze jest prawidłowe obliczenie wielkości skrzynki bass-refleksu, która określa nie tylko powtarzalny zakres częstotliwości, ale także jakość całego dźwięku.

Zasada działania urządzenia

Każda kolumna typu falownika zawiera otwór - falownik fazy. Często nazywa się to tunelem akustycznym lub portem. Jego zasada działania polega na zmianie fazy wibracji akustycznych powodowanych przez tył dyfuzora o sto osiemdziesiąt stopni. Kiedy w pudełku pojawia się rezonans, amplituda oscylacji dyfuzora osiąga wartość minimalną.

Wynika to z faktu, że podczas poruszania się do przodu głośnik wytwarza podciśnienie w środku zamkniętej kolumny, przemieszczając w ten sposób powietrze do kanału falownika i zwiększając próżnię. Dlatego przy częstotliwości rezonansowej fale mechaniczne są emitowane przez otwór, a nie przez dyfuzor głośnika.

Objętość powietrza i częstotliwość rezonansowa, do której nastrojony jest kanał, zależą od wielkości i rodzaju portu bass-refleksu. Objętość powietrza w kanale zaczyna rezonować i poprawiać odtwarzanie częstotliwości, gdy nadejdzie moment, w którym dyfuzor wyemituje częstotliwość, na którą zaprojektowano falownik.

W swojej formie klasyczny tunel ma kształt pierścienia. Ale aby zwiększyć użyteczny obszar wewnętrzny, często ma wygląd przypominający szczelinę. Odrzucenie cylindrycznego kształtu tunelu pozwala zmniejszyć jego długość i zmniejszyć hałas powstający w wyniku uwalniania powietrza.

W przypadku błędów w obliczeniach falownika fazowego o wiele trudniej jest go wyregulować niż widok klasyczny, ponieważ jest on wykonywany razem z kolumną. Samo obliczenie jest bardziej skomplikowane niż w przypadku systemów zamkniętych: oprócz tego brana jest pod uwagę regulowana częstotliwość rezonansowa, oprócz objętości skrzynki. Optymalne rozmiary dobierane są z uwzględnieniem charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej kolumny, a mianowicie jej jednorodności.

Obliczanie tunelu niskiej częstotliwości

Istnieje kilka metod wykonywania obliczeń wielkości FI. Najbardziej popularne jest obliczanie falownika fazowego online lub przy użyciu specjalistycznych programów. Takie metody zwykle wymagają znajomości wielu parametrów używanych głośników. Istnieją opcje i łatwiejsze, ale z dużą rozbieżnością między wynikiem końcowym a rzeczywistą wartością. Chociaż w każdym razie po obliczeniu i wytworzeniu należy przeprowadzić regulację.

Prosta formuła do obliczenia

Metoda obliczeniowa polega na użyciu prostych wzorów i odbywa się metodą selekcji danych, gdy podstawą jest pożądana długość kanału FI.

F = (C / 2 π) * K, gdzie:

  • F to żądana częstotliwość strojenia;
  • C jest prędkością dźwięku;
  • π jest stałą matematyczną równą 3, 14;
  • K jest współczynnikiem zależnym od wielkości bas-refleksu.

W tym przypadku współczynnik K jest równy pierwiastkowi kwadratowemu ze stosunku S / LV, gdzie:

  • S jest obszarem otworu;
  • L jest długością kanału;
  • V to objętość kolumny.

Mierniki są używane wszędzie jako jednostki miary, a herce częstotliwości. Przy określaniu wartości głośności uważa się, że lepiej jest wybrać falownik wąskofazowy, ale takie podejście jest nieprawidłowe, ponieważ jednocześnie zwiększa się w nim prędkość powietrza, a to wprowadza zniekształcenia dźwięku. Projektowanie szerokiego i długiego FI również nie ma sensu, ponieważ długość falownika fazowego nie powinna przekraczać długości fali w momencie rezonansu. Przestrzeganie tej zasady pomaga pozbyć się fal stojących.

Korzystanie ze specjalistycznych programów

Istnieje wiele programów, które pozwalają zautomatyzować obliczenia podczas budowania głośników, na przykład Bassport. Ten program został specjalnie zaprojektowany do zautomatyzowania obliczeń portu bass-refleksu. Podczas opracowywania programu wzięto pod uwagę, że gdy natężenie przepływu powietrza w rurze wzrośnie o więcej niż sześć metrów na sekundę, zauważalny będzie hałas.

Interfejs programu jest intuicyjny, zwłaszcza, że ​​ma lokalizację w języku rosyjskim. Aby uzyskać pożądane wyniki, musisz wprowadzić:

  • prędkość dźwięku;
  • objętość kolumny;
  • refleks basowy i częstotliwość głośników;
  • średnica dyfuzora;
  • skok dyfuzora.

Po wprowadzeniu wszystkich danych pozostaje kliknąć przycisk „Przelicz” i uzyskać wynik odpowiadający maksymalnemu współczynnikowi jakości, który zależy przede wszystkim od stosunku objętości skrzynki do średnicy portu. Program Bassport pozwala wykonywać obliczenia dla różnych form, ale najczęściej przy prędkościach przepływu do sześciu metrów na sekundę stosuje się prostą formę dla typu rurowego lub szczelinowego.

Podczas korzystania z programu należy zauważyć następujące niuanse. Pomiar średnicy dyfuzora zachodzi między odległościami przeciwnymi do środkowych punktów zawiesin. Kolor wyświetlania liczb natężenia przepływu wskazuje na możliwe wystąpienie hałasu: czarny - brak hałasu, czerwony - hałas jest wyraźnie słyszalny.

Korzystanie z programów online opiera się na tej samej zasadzie: parametry systemowe są wprowadzane i wyświetlany jest wynik. Strony z takimi programami można łatwo znaleźć na żądanie „kalkulatora online z inwerterem fazowym” w dowolnej wyszukiwarce. Chociaż dla wiarygodności wyników należy dokładnie sprawdzić dane uzyskane w kilku witrynach.

Po wykonaniu obliczeń pozostaje wykonać i wyregulować falownik fazowy. W domu wykonywanie takich operacji nie jest trudne, a niektóre specjalne materiały nie są potrzebne.

Własny port

Falownik, podobnie jak głośnik, bierze udział w odtwarzaniu dźwięku. Aby uniknąć efektu zakłóceń, kanał jest umieszczony bliżej emitera niskiej częstotliwości w odległości nieprzekraczającej jego długości fali. Sztywne konstrukcje są stosowane jako FI, na przykład rury kanalizacyjne z tworzyw sztucznych są stosowane w produktach domowych.

Ale próbując obliczyć falownik fazowy dla subwoofera, konsumenci stają przed faktem, że średnica takich rur nie pokrywa się z obliczonymi wartościami, więc rura jest wykonana z improwizowanego gęstego materiału - papieru whatmana. Aby samemu stworzyć kanał, potrzebujesz:

  • papier gazetowy;
  • whatman;
  • klej

Zgodnie z obliczeniami wybiera się podstawę o średnicy nieco mniejszej niż obliczona. Następnie za pomocą trzpienia owija się wokół niego kilka warstw papieru gazetowego obrobionego klejem. Nawijanie odbywa się ciasno, unikając dostania się między warstwy powietrza.

Pasek wycięty z papieru Whatmana, którego szerokość pokrywa się z długością tuby, jest nawijany w kilku zwojach na powierzchni papieru gazetowego. W takim przypadku klej epoksydowy jest nakładany przed każdą turą. Otrzymuje się go przez zmieszanie żywicy i utwardzacza zgodnie z instrukcją. Po zakończeniu wszystkich zwojów, produkt napręża się w okręgu za pomocą nici do usztywnienia i suszy.

Po dniu baza jest usuwana. W przypadku trudności można go rozbić i usunąć w częściach. Produkowany kanał tego rodzaju ma dobrą wytrzymałość i łatwo poddaje się dodatkowej obróbce. Następnie powstała rura jest instalowana w otworze kolumny, ale nie do końca i rozpoczyna się słuchanie dźwięku. W fabryce używane jest specjalne urządzenie. Takie urządzenie działa w oparciu o multiwibrator, który jest dostrojony do częstotliwości rezonansowej głowicy dynamicznej. Po podłączeniu głośnika uruchamia się generator, a długość rury jest regulowana do maksymalnej fluktuacji w nim powietrza.

Podobnie możesz skonfigurować siebie. Aby to zrobić, wprowadzany jest sygnał niskiej częstotliwości. Rura rozciąga się do przodu lub wnika do skrzynki, a następnie szacowana jest objętość powietrza wywiewanego. Po ustaleniu położenia maksymalnego wyjścia, nadmiar rury jest usuwany z zewnątrz, a sam port jest uszczelniony. Jeśli chcesz, aby nadać projektowi gotowy wygląd, rura jest otwarta, ale możesz się bez niej obejść.

Kategoria:

Technologia