О басах и корпусах

[Admin]

Обилие различных по своим характеристикам динамиков для НЧ звена в состоянии повергнуть человека, пытающегося построить звук в акустической системе в состояние растерянности. И я надеюсь, что эта справка поможет кому-нибудь.

Начнем:

Может показаться странным, но динамик в основном характеризуют три параметра:

Fs – частота резонанса в открытом пространстве;

Qts – полная добротность динамика; и

Vas – эквивалентный объем.

Что означает Fs, я думаю понятно всем, а что такое Qts и Vas? Ответ таков: Qts (справедливо для БЭ и ЗЯ) есть отношение передаточной функции динамика на частоте Fs к передаточной функции на частотах, где амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) динамика горизонтальна, т.е. на частотах выше Fs. Другими словами, Qts –характеризует эффективность динамика на резонансной частоте. Таким образом, если Qts = 0,707, то на Fs величина звукового давления создаваемого динамиком будет меньше, чем на горизонтальном участке АЧХ на 20*Log10(0,707)=-3дб, если Qts=0,3 - то на -10,5 дБ.

Vas – объем воздуха, который обладает гибкостью (величина обратная упругости) такой же, как и подвижная система динамика. При размещении динамика в закрытом ящике (ЗЯ) гибкость воздуха внутри ящика добавляется к гибкости подвижной системы динамика и его резонансная частота изменяется. Существует следующая закономерность, при помещении динамика в ящик объемом Vas его резонансная частота Fs и добротность Qts возрастают в 1,4 раза.

Вооружившись этой информацией, подберем динамики для гипотетического автомобиля, передаточная функция салона которого имеет подъем 12 дБ/октава, начиная с частоты 55 Гц в сторону низких частот. Объем багажника 300 литров. Ну, пусть в багажник нашего автомобиля безболезненно для владельца влезет 30 литровый ящик. Подберем динамики для трех (самых распространенных) видов акустического оформления, а именно:

бесконечный экран (БЭ), V намного больше Vas;

закрытый ящик (ЗЯ), V сравним с Vas;

фазоинверторn (ФИ), V сравним с Vas.

Все системы должны иметь F3 (частота на которой АЧХ системы имеет значение на 3 дб. ниже, чем на горизонтальном участке и продолжает спадать в сторону низких частот) равную 55 Гц и Qt=0,707 (полная добротность системы, при которой достигается наиболее ровная АЧХ).

Итак, нужно F3=55Гц и Qt=0,707, спад АЧХ – 12 дБ/октава.

1. Бесконечный экран (в нашем случае, задняя полка, либо другая поверхность, отделяющая багажник от салона).

Тут все ясно Fs=F3, Qts=Qt, 10*Vas меньше объема багажника (V), тогда влиянием объема багажника можно пренебречь.

Fs=55Гц, Qts=0,707, Vas меньше 30 литров.

Да еще, Вам придется поверить, АЧХ динамика в БЭ ниже Fs имеет спад –12 дБ/октава.

2. Закрытый ящик.

Для закрытого ящика справедливы следующие отношения:

F3=Fs*(1+Vas/V)^0.5,

Qt=Qts*(1+Vas/V)^0.5.

Для прикидки выберем ящик с объемом равным Vas, (1+Vas/V)^0.5=1,4. Таким образом:

Fs=F3/1,4=39,3 Гц,

Qts=Qt/1,4=0,505,

Vas=30 литров, АЧХ ЗЯ ниже F3 имеет спад –12 дб/октава.

3. Фазоинвертор.

Самое интересное. Сразу оговорюсь, что ФИ штука хитрая. У ФИ гладкая АЧХ получается при разных сочетаниях параметров Vas/V, Fs/F3 и Qts. Поэтому для приблизительных прикидок придется сделать (достаточно верное) допущение: при использовании динамика с Qts=0.3…0.5, для оптимально рассчитанного ФИ Vas/V=1,4. Для такого ФИ справедливы отношения:

F3=Fs*(Vas/V)^0,44;

Vas/V=1/(20*Qts^3,3).

Для нашего случая получим: Fs= 47,4 Гц, Qts= 0,36, Vas=V*1,4=30*1,4=42 литра, АЧХ ФИ ниже F3 имеет спад –24 дб/октава.

Результаты для наглядности сведены в таблицу. Оформление БЭ ЗЯ ФИ

Fs 55 39,3 47,4

Qts 0,707

0,505 0,36

Vas до 30 л 30 42

Крутизна АЧХ -12 дб/октава -12 дб/октава -24 дб/октава

Видно, что динамики различны и никак не взаимозаменяемы. Приведенные выше прикидочные расчеты могут использоваться для подбора динамика под конкретное оформление.

Параметры динамиков предопределяются конструкторами при их разработке. Поэтому трудно ожидать, что, например, коаксиальный 6х9, очевидно разработанный для установки в заднюю полку (БЭ), будет приемлемо работать в ФИ или в ЗЯ (хотя исключения наверняка есть).

[teter71]

Немного дополню вышеизложенный пост.На собственном опыте, После вычисления размеров ящика под ваш авто нужно определиться какую музыку вы предпочитаете, так например закрытый ящик выдает четкую "атаку",Закрытый ящик с фазоинвектором добавляет немного "давилово"(чем больше размер фазика тем больше давка),Фазоинвертор-уже выдает в большей степени давление и совсем немного атаки.и еще один вариант Бандпас-выдает только давилово. Самым оптимальным решением под любую музыку,будут 2 стелса,но это уже другая и дорогая история!