Subwoofer de bricolaj: de la entry-level la high-end. Testați subwoofer-ul dulap rezistent la apă cu radiator pasiv Kicker CWTB10 Difuzor pasiv în coloană

O trăsătură caracteristică a contra-apertura este că sunetul care vine către ascultător din aproape toate direcțiile, deși creează un efect de prezență impresionant, nu poate transmite pe deplin informații despre scena sonoră. De aici și poveștile ascultătorilor despre senzația unui pian care zboară prin cameră și alte minuni ale spațiilor virtuale.

Contrapertura

Pro: O zonă largă de percepție surround spectaculoasă, timbre naturaliste datorită utilizării non-triviale a efectelor acustice ale valurilor.

Minusuri: Spațiul acustic diferă considerabil de scena sonoră concepută la înregistrarea unei fonograme.

Si altii...

Dacă credeți că această listă de opțiuni de proiectare a difuzoarelor este epuizată, atunci subestimați foarte mult entuziasmul de design al electroacusticii. Am descris doar cele mai populare soluții, lăsând în spatele scenei o rudă apropiată a labirintului - o linie de transmisie, un rezonator bandpass, o carcasă cu un panou de impedanță acustică, țevi de sarcină ...

Un astfel de exotism este destul de rar, dar uneori se concretizează într-un design cu un sunet cu adevărat unic. Și uneori nu. Principalul lucru este să nu uităm că capodoperele, precum mediocritatea, se găsesc în toate modelele, indiferent de ceea ce spun ideologii unui anumit brand.

Discuta
pe facebook

Trimite
în google plus

Ceea ce îmi place la Kicker este abordarea sa ieșită din cutie. În timp ce toată lumea se odihnește și nituiește subwooferele în carcase bass-reflex, acești bătrâni audio auto își amintesc doar că există și alte tipuri de design. Un radiator pasiv (cunoscut și ca un radiator pasiv) are multe în comun cu un invertor de fază, dar este lipsit de multe dintre deficiențele sale. Și la urma urmei, nimic nou, Harry Olson și-a descris principiul în brevetul său deja în 1935...

Proiecta

Nu mă voi devansa și în primul rând „o întâlnire pe haine”. Kicker CWTB10 este foarte compact - lungimea carcasei nu depășește 44 cm.Diametrul exterior, respectiv, ca cel al unui zece tipic, este puțin mai mic de 28 cm. În serie există și un model de 8 inci, acesta este chiar mai compact.

Aș dori să subliniez că subwooferul este poziționat de producător ca fiind universal - poate fi folosit nu numai într-o mașină, ci și, să zicem, în bărci, SUV-uri deschise sau ATV-uri. Carcasa este realizată din plastic gros rezistent la impact și este complet etanșată.

Sunt prevăzute găuri filetate pentru montarea subwoofer-ului, iar mai multe console sunt incluse pentru montarea orizontală sau verticală.

Am primit pentru test un model cu impedanța nominală de 2 ohmi, dar în general Kicker CWTB10 are și varianta de 4 ohmi. Este mai bine să conectați unul de 2 ohmi la un fel de monobloc de bas, dar unul de 4 ohmi poate fi folosit și cu amplificatoare cu mai multe canale prin conectarea unui subwoofer la o pereche de canale dintr-o punte.

Acum, de fapt, la designul acustic - un radiator pasiv. Forma corpului aici nu joacă cel mai important rol, dar în cazul nostru este realizată sub formă de țeavă, la capetele căreia se află un difuzor. Dynamics deține de fapt doar unul dintre ele. Al doilea exact același difuzor și pe exact aceeași suspensie - acesta este radiatorul pasiv.

Cum funcționează un radiator pasiv?

Nu degeaba am menționat chiar de la început că un calorifer pasiv are multe în comun cu un inversor de fază. Pentru cei care nu știu cum funcționează un inversor de fază, vă voi spune pe scurt.

Pe măsură ce conul difuzorului se mișcă înainte și înapoi, acesta comprimă și decomprimă alternativ aerul din interiorul carcasei. În consecință, acest aer va tinde alternativ să iasă prin orificiu, apoi să fie aspirat înapoi prin el. Dar trucul este că aerul din interiorul portului are o anumită inerție, iar toate aceste vibrații vor „ajunge” la ieșirea din el cu o oarecare întârziere.

La o anumită frecvență (aceasta este ceea ce se numește frecvența de reglare a portului), se va dovedi că aerul de la ieșirea portului va oscila sincron cu difuzorul însuși. Adică, radiația de la difuzor și de la port se va adăuga. De fapt, acesta este efectul amplificării acustice.

Un radiator pasiv funcționează exact în același mod. Doar în loc de un port cu o masă de aer în interior funcționează doar un difuzor pe o suspensie. De fapt, un radiator pasiv este exact același difuzor, doar că fără sistem magnetic. Și dacă setarea unui port invertor de fază convențional poate fi schimbată prin proporțiile și dimensiunile sale, atunci într-un radiator pasiv setarea este modificată de masa difuzorului și de elasticitatea/vâscozitatea/rigiditatea suspensiei sale.

Care sunt avantajele unui radiator pasiv față de un port bass reflex convențional?

Și te uiți la dimensiunile carcasei, iar întrebarea va dispărea de la sine. În cazul lui Kicker CWTB10, volumul intern este cam de 27 de litri. Dacă încercați să calculați un port obișnuit pentru un astfel de caz (de exemplu, în JBL Speakershop sau în BassPort), atunci programul vă va oferi dimensiuni foarte incomode pentru acesta. Fie secțiunea transversală va fi prea mică, fie lungimea este nebună.

Și cu un calorifer pasiv, poți face orice zonă și orice decor. Crezi că va fi posibil să faci un port obișnuit din aceeași secțiune cu o setare scăzută? Aici sunt cam la fel.

Cum este aranjat in interior?

Difuzoarele sunt atașate prin „labele” grătarului de protecție. Pentru a ajunge la șuruburi, trebuie doar să scoateți dopurile din ele.

Apropo, acestea nu sunt niște șuruburi autofiletante pentru tine, totul este serios - cu piulițe încorporate implantate în corp.

În interiorul corpului este umplut cu un produs de iarnă sintetic pufos. Pe scurt, în primul rând, creează efectul de „creștere” a volumului intern și, în al doilea rând, atenuează într-o oarecare măsură vibrațiile aerului din interiorul acestuia.

Difuzorul în sine nu are etichete suplimentare și alte ornamente. Deși seria Comp R indicată pe partea din față sugerează relația sa cu difuzorul separat subwoofer Kicker 43CWR104. Cel mai probabil, asta este, doar într-o versiune simplificată - fără suprapuneri decorative și cu terminale mai simple de conectare prin cablu.

Și iată ce este de cealaltă parte a cazului. Din exterior arată ca un difuzor, dar în interior nu arată deloc ca un difuzor. Mai degrabă, arată ca un difuzor fără motor.

Acolo unde o bobină este de obicei atașată la difuzor, este fixată o șaibă metalică - reglează greutatea sistemului în mișcare.

măsurători

De interes, am luat o curbă de impedanță nu numai pentru întregul subwoofer, ci și separat pentru difuzor. Judecând după natura curbelor, radiatorul pasiv este reglat undeva în jurul valorii de 35 Hz, care este foarte aproape de F-urile difuzorului în sine.

Parametrii difuzoarelor măsurați în subwooferul Kicker CWTB10:

• Fs (frecvență de rezonanță naturală) - 35 Hz
• Vas (volum echivalent) - 19,5 litri
• Qms (factor de calitate mecanic) - 8,97
• Qes (factor de calitate electric) - 0,51
• Qts (factor de calitate complet) - 0,49
• Mms (masa efectivă a sistemului de mișcare) - 159 g
• BL (coeficient de cuplare electromecanic) - 11,1 T m
• Re (rezistență DC bobină) - 1,8 ohmi
• dBspl (sensibilitate de referință, 1m, 1W) - 84,2 dB

Cu toate acestea, parametrii difuzorului sunt atât, mai mult pentru interes. Avem un subwoofer gata făcut, așa că îi voi aprecia munca ca ansamblu.

Pentru început, filmez răspunsul în frecvență al radiației difuzorului în sine. Acordați atenție scăderii doar în zona de reglare a radiatorului pasiv - aproximativ 35 Hz:

Cert este că atunci când subwoofer-ul funcționează la această frecvență, radiatorul pasiv intră în rezonanță și el însuși începe să comprime și să decomprime aerul din carcasă, iar pentru difuzor, aerul din carcasă devine elastic. Care, la rândul său, limitează cursul difuzorului său.

Se pare că subwoofer-ul aproape că nu funcționează la aceste frecvențe? Bineînțeles că nu, doar că aproape de frecvența de reglare a radiatorului pasiv, nu difuzorul funcționează, ci radiatorul în sine:

Și așa lucrează împreună:

Din păcate, nu pot arăta răspunsul general în frecvență, deoarece este corect să se efectueze măsurători la frecvențe mai joase doar în câmpul apropiat (nu ar trebui să fie luat în camera anecoică MTUCI din cauza unei singure măsurători). Dar chiar și o analiză superficială a răspunsului în frecvență al difuzorului și al radiatorului pasiv arată clar că subwooferul ar trebui să funcționeze foarte gustos în mașină. Ceea ce, de fapt, a fost confirmat în practică.

Proces în cauză și concluzii

Un mic experiment în mașină a arătat că nu este necesar să se judece prematur capacitățile acestui submarin după dimensiunea sa. Un radiator pasiv atunci când este configurat corect (și aici este configurat corect) este o putere mare. În ceea ce privește impactul și adâncimea basului, Kicker CWTB10 cu siguranță nu este inferior subwooferului mediu de 12 inchi.

Prin natura basului, voi spune un lucru - acesta este Kicker. Dens, greu, suculent. Pentru muzica de club - în general, o mană divină. Interesant este că odată cu creșterea volumului, basul nu începe să pună presiune pe urechi, dar începe să fie perceput tactil - ritmul basului este perceput prin lovituri în piept ca și cum ar fi o minge grea de cauciuc. Și asta e de la vreo zeci de acolo!

În spațiu deschis (și cu o astfel de performanță a lui Kicker CWTB10, îl puteți folosi în siguranță chiar și pe o barcă, chiar și pe un SUV deschis), basul pierde în mod destul de natural în adâncime, dar aproape că nu pierde în presiune. Aș spune chiar că devine și mai dens și adunat în structura sa. Și din nou, exact lucrul pentru muzica de club ritmic.

În general, un calorifer pasiv calculat corect nu este un fel de „fasik pe țeavă” pentru tine. Acest lucru va fi mai greu.

• Compact, usor de instalat
• Poate fi folosit în SUV-uri deschise, bărci, ATV-uri etc.
• Performanță de calitate
• Răspuns surprinzător de ridicat la bas pentru un calibru de 10 inchi
• Pe muzica de club, basul este pur și simplu superb

• gravitează spre muzica ritmică

Discuta
pe facebook

Trimite
în google plus

Radiatorul pasiv a fost descris pentru prima dată de Harry Olson ( Harry Olson) în brevetul din 1935 „Difuzor și metodă de transmitere a sunetului”. Pe piața audio de acasă, difuzoarele pasive cu radiatoare au primit o distribuție relativ moderată, iar în audio auto nu au fost folosite deloc. Dar recent, doi producători cunoscuți de echipamente audio pentru industria auto Boston AcousticsȘi Cutremur a început să folosească calorifere pasive, adoptând experiența utilizării lor din sistemele de echipamente audio de acasă.

În exterior, radiatoarele pasive arată înșelător, deoarece arată ca și chiar se mișcă ca un subwoofer obișnuit. Dar așa pare doar din exteriorul sistemului de difuzoare. După cum sugerează și numele, nu există nicio „unitate” în acești emițători. Cu alte cuvinte, nu există bobină, magnet, șaibe de centrare și de capăt, cablu flexibil și terminale de conectare. Radiatoarele pasive sunt în esență drivere de difuzoare neconectate, așa că sunt asociate cu un woofer conectat în același dulap. Sistemele cu radiatoare pasive se referă la un tip de carcasă cu orificiu sau orificiu, de ex. există un tip de invertor de fază. Din punct de vedere matematic, sunt identice, se folosește doar o diafragmă în loc de port. Trebuie remarcați principalii doi parametri ai radiatoarelor pasive: greutatea și rigiditatea diafragmei.

Greutatea este un element cheie în design și trebuie calculată cu exactitate pentru funcționarea corectă a bass reflex, deoarece poate modifica frecvența de rezonanță și, prin urmare, acordarea întregii carcase. Rigiditatea diafragmei este determinată de o combinație între elasticitatea materialului de suspensie și volumul de aer din interiorul camerei carcasei.

Radiatoarele pasive sunt reglate pentru a rezona la o frecvență sub intervalul de răspuns liniar al woofer-ului de funcționare. Domeniul de funcționare al unui radiator pasiv se află între valorile 1/4 de octava deasupra și sub valoarea rezonanței. Aceasta înseamnă că combinația dintre un woofer și un radiator pasiv poate extinde gama de bas cu aproximativ o jumătate de octavă. Desigur, acest principiu funcționează cu setarea corectă a emițătorului. Panta răspunsului în frecvență este destul de abruptă - 18 dB/octavă.

Ambele difuzoare: active și pasive se pot deplasa în fază, cu o deplasare relativă a oscilației, până la antifază. Menținerea în fază a oscilațiilor ambelor conuri ar fi ideală pentru a amplifica ieșirea woofer-ului, dar în fizica sa, acest tip de sistem rezonant este imposibil.

Predominant comune sunt sistemele cu un radiator pasiv mai mare decât diametrul difuzorului activ. Acest lucru permite unui woofer cu diametru relativ mai mic să îmbunătățească performanța în gamele de bas superior și mediu. În acest caz, intervalul inferior de redare este, de asemenea, extins, dar este necesar un design diferit de cabinet.

Ca orice soluție de design, un calorifer pasiv are unele dezavantaje. În cele de mai sus, sa remarcat că radiatorul este capabil să reproducă tonuri în antifază, adică cu o deplasare de 180 ° față de oscilațiile acustice ale difuzorului. În funcție de frecvența produsă, de poziția relativă a radiatorului pasiv și a celui activ, se pot observa mai multe scăderi în răspunsul în frecvență. Cu cât intervalul este mai lung, unde răspunsul complet în frecvență nu include modificări sau întreruperi bruște, urechea umană nu va detecta aceste scăderi.

O altă problemă internă este panta mare a răspunsului în frecvență. Răspunsul în frecvență scade brusc sub frecvența de reglare a radiatorului pasiv. În plus, proprietățile elastice ale aerului din carcasa difuzorului nu mai restabilesc mișcarea radiatorului și în special driverul de joasă frecvență sub rezonanța radiatorului pasiv. În acest mod, nici posibilitatea de deteriorare atât a driverului activ de joasă frecvență, cât și a radiatorului pasiv nu este exclusă.

În prezent, există dezvoltări promițătoare ale radiatoarelor pasive care au un set reglabil de greutăți conice pentru o reglare mai ușoară. De asemenea, importantă este alegerea corectă a unui woofer cu un factor de calitate total scăzut (Q TS \u003d 0,2-0,4) și designul carcasei corespunzător.

Istoria originii invertorului de fază de tunel datează din 1930 din labirintul acustic Stromberg-Carlson ( Stromberg Carlson). Acest labirint era format dintr-un tub lung, la un capăt al căruia era montat un cap de difuzor, în timp ce celălalt capăt era lăsat deschis. Aria secțiunii transversale a părții deschise a fost egală cu aria capului. Experimentele din anii 1960 pentru a varia viteza sunetului cu căptușeală interioară cu diferite tipuri de materiale de amortizare și variarea formei tubului au stabilit standardul modern pentru acest tip de design de carenă.

Invertorul de fază tunel este o cameră lungă pe spatele difuzorului.

La capătul opus al tunelului, există un pasaj sau orificiu (în principal de dimensiunea diafragmei capului difuzorului) care iese spre partea exterioară a carcasei. Un reflex de bas tunel proiectat corespunzător elimină amortizarea reciprocă de fază a undelor sonore ale difuzorului. În ciuda acestui fapt, aceste dispozitive nu sunt încă utilizate pe scară largă în caraudio datorită dimensiunii și complexității plasării lor. Designul constă dintr-un circuit alungit realizat pentru a elimina undele staționare și rezonanțe tipice altor dulapuri de difuzoare. Suprimarea undelor stătătoare protejează șoferul de efectele dăunătoare ale undelor reflectate, care provoacă distorsiuni și deteriorarea conului.

Lungimea tunelului perturbă mișcarea sincronizată a aerului în interiorul camerei, ceea ce slăbește oscilațiile undei frontale. Prin modificarea lungimii tunelului, camera este reglată, în mod similar cu acordarea unei țevi a unei orgi de catedrală deschisă la un capăt. Aceasta se bazează pe fenomenul de defazare a oscilațiilor undelor acustice. Schimbarea de fază a undei sonore din spate (woofer) amplifică unda frontală la frecvențe joase, unde aceasta din urmă începe să slăbească din cauza creșterii rezistenței aerului în acest interval.

Amortizarea invertorului de fază tunel, spre deosebire de rezistența aerului a unei carcase închise, nu restricționează mișcarea difuzorului. Ca rezultat, este, de asemenea, mai eficient decât un invertor de fază rezonantă. Fidelitatea și liniaritatea răspunsului în frecvență au, de asemenea, performanțe ridicate. Proiectarea carcaselor unor astfel de invertoare de fază necesită respectarea calculelor și setărilor precise. Capetele difuzoarelor utilizate în mod obișnuit au un factor de calitate total scăzut (Q ts = 0,2-0,4) și electric (Q es = 0,3-0,4) la o frecvență de auto-rezonanță scăzută. Lungimea traseului undei acustice din spate este individuală pentru un caz dat și este determinată de partea fracțională a lungimii de undă la frecvența de rezonanță a basului. De exemplu, dacă frecvența de rezonanță a difuzorului bass reflex de tunel utilizat este de 40 Hz, lungimea de undă va fi de aproximativ 8,61 m. Canalul din interiorul tunelului ar trebui să fie 1/4, 1/2 sau 3/4 din această valoare și egal cu 2,15, 4,31 sau, respectiv, 6,46 m. Datorită acestor valori, tunelul este adesea pliat într-un labirint pentru o mai mare compactitate. Reducerea lungimii efective este facilitată de umplerea corectă cu material de amortizare, cum ar fi lâna.

Într-un sens, designul acustic de ordinul al patrulea (radiator pasiv bass reflex și tunel bass reflex) nu este suficient de convenabil pentru utilizarea componentelor în audio auto, dar reprezintă o alternativă la carcasele subwoofer existente.

16/09/2013 , Postat in

Există o serie de principii după care toate subwooferele pot fi clasificate pentru, sau camera de ascultare. Mai jos le enumerăm pe cele principale, în fiecare caz, indicând avantajele și dezavantajele fiecărui tip.

Amplificator incorporat

În funcție de prezența sau absența unui amplificator încorporat, există ActivȘi Pasiv subwoofer-uri.

Subwoofere active sunt în prezent cele mai comune și, în general, sunt cea mai bună alegere pentru utilizare în sau. Subwooferele active sunt, pur și simplu, cele mai flexibile și mai ușor de instalat. Cu toate acestea, nu sună neapărat cel mai bine. Cel mai simplu subwoofer activ are un amplificator, un control al frecvenței de încrucișare (LPF sau HPF - Low Pass Filter sau High Pass Filter), un comutator de fază și două tipuri de conexiuni de intrare. Prezența unui amplificator încorporat necesită un cablu de alimentare separat de la priza de 220 V la subwoofer. Controlul frecvenței de încrucișare vă permite să limitați de la deasupra intervalului pe care îl va reda subwoofer-ul. Un control de fază (mai des un comutator) vă va permite să integrați mai bine subwoofer-ul cu restul difuzoarelor din sistemul dumneavoastră. Este proiectat să inverseze sau să schimbe fără probleme faza semnalului audio de intrare la subwoofer. Pentru a-l configura corect, cel mai probabil va trebui să ascultați redarea sistemului în ambele moduri (0 și 180) și să alegeți pe cel cu basul cel mai plăcut și profund. Ei bine, și, desigur, un subwoofer activ trebuie semnalat de la ieșirea de linie corespunzătoare a receptorului sau procesorului AV.

Subwoofere active LJAudio și SVSound

Avantajele subwooferelor active:

• Foarte usor de utilizat (la fel si receptoare AV in comparatie cu un set de componente separate);
• Mai ușor de instalat și configurat datorită faptului că tot ce aveți nevoie este deja încorporat în ele;
• De regulă, ele sunt mai puțin costisitoare (la fel și receptoarele AV în comparație cu un procesor AV + set de amplificator multicanal).

Dezavantajele subwooferelor active:

• Amplificatoarele încorporate pe majoritatea, deși nu toate, subwooferele sunt relativ inferioare;
• Mai puțin convenabil în ceea ce privește instalarea, tk. trebuie întotdeauna să trageți 2 cabluri (putere și semnal);
• Dacă se întâmplă ceva rău cu amplificatorul, nu este atât de ușor să găsiți un înlocuitor sau să-l reparați;
• Producătorii nu vând întotdeauna piese de schimb pentru modele mai vechi;
• Unele subwoofere active nu se pornesc automat atunci când sunt alimentate cu un semnal audio scăzut (sistemul de oprire/pornire automată nu funcționează bine).

Subwoofere pasive conceput inițial pentru utilizare în tandem cu un amplificator extern. Amplificatorul poate fi folosit ca dedicat (cea mai bună opțiune) sau integrat (de exemplu, puteți folosi canalele gratuite ale receptorului AV). Punctul important este că, deoarece subwooferul necesită inițial mai multă putere pentru a reproduce sunete de joasă frecvență, amplificatorul trebuie să fie suficient de puternic. În plus, dacă subwooferul nu are încorporat un filtru trece-înalt (și un subwoofer pasiv de obicei nu are), semnalul trebuie filtrat pe partea receptorului AV înainte de a ajunge la subwoofer.

Subwoofere pasive PRO, RBH și JBL

Avantajele subwooferelor pasive:

• Amplificatoarele externe sunt de obicei mai solide, au sursele de alimentare masive potrivite, cablarea de înaltă calitate a circuitelor de semnal;
• Capabil să digere mai multă putere și să emită mai mulți dB;
• Un amplificator multicanal poate face ca mai multe subwoofere pasive să se joace în ;
• Subwooferele pasive sunt mai simple și mai ieftin de fabricat;
• Volumul util intern al carcasei este mai mare cu aceleași dimensiuni, ceea ce permite mai multă flexibilitate în plasarea difuzorului și a porturilor invertorului de fază;
• Daca amplificatorul incepe sa actioneze, poate fi inlocuit cu usurinta cu oricare altul;
• Mai puțin periculos de incendiu (electricitatea și carcasa din lemn sunt separate în spațiu);
• Unul dintre principalele avantaje este flexibilitatea mare de instalare. Puteți monta amplificatorul într-un rack împreună cu restul echipamentului dvs. de curent continuu și puteți rula doar un fir de difuzor obișnuit la subwoofer. Nu trebuie să le hrăniți!
• Firele acustice lungi (difuzoare) sunt de obicei mai ieftine decât cablurile speciale pentru subwoofer de aceeași lungime;
• Firele difuzoarelor (pot fi complet plate) sunt mult mai ușor de ascuns decât cablurile de subwoofer.

Amplificator subwoofer extern

Dezavantajele subwooferelor pasive:

• Semnificativ mai dificil de organizat și instalat;
• Amplificatoarele externe pot fi mai scumpe decât cele încorporate.

Directivitate emițătorului

În funcție de direcția în care se uită difuzorul, subwooferele pot fi împărțite în:

Radiază în jos (JosTragere). Acest tip de subwoofer are un difuzor instalat în peretele de jos al carcasei și direcționat către podea. Subwooferele de acest tip arată mai mult ca un fel de mobilier decât cu un sistem de difuzoare. Nu au nevoie de gratar de protectie. Se pot juca chiar mai eficient decât rudele lor, așa că ar trebui să evitați să le instalați în colțurile camerelor și în imediata apropiere a pereților (se aplică opțiunii cu un singur subwoofer în sistem). În caz contrar, sunetul poate fi prea puternic.

Subwoofere Down Firing Yamaha și Atlantic Tech

Radiază înainte (FațăTragere). Difuzorul acestui tip de subwoofer este montat pe unul dintre pereții frontali ai carcasei și este îndreptat paralel cu planul podelei. Aceste tipuri de subwoofer-uri necesită un grătar de protecție pentru a proteja difuzorul de deteriorare și sunt mai mult ca un sistem de difuzoare convențional.

Cutremur cu ardere frontală și subwoofere audio ritmice

Tip de design acustic

Această clasificare este cea mai extinsă și este adânc înrădăcinată în secțiunea de acustică a științei fizicii. Ca program educațional minim, vom vorbi puțin despre scopul și funcția oricărui design acustic al difuzorului. Difuzorul emite sunet nu numai înainte, ci și înapoi. Undele sonore din față și din spate sunt opuse în fază. În acest sens, există un termen „închidere acustică” în care undele de pe ambele părți ale conului difuzorului se adună și (dacă sunt complet opuse în fază) se anulează reciproc. În teorie, nu ar trebui să auzi sunetul de la un difuzor gol, în practică, sunetul va fi, dar foarte departe de original. Carcasa (cutia) sistemului de difuzoare, in care este instalata difuzorul, permite eliminarea acestui circuit si conferirea undelor sonore parametrii necesari in ceea ce priveste dinamica si raspunsul in frecventa.

Vom omite teoria suplimentară și vom încerca să trecem în revistă pe scurt cele mai comune tipuri de design acustic, fără a uita să vorbim despre avantajele și dezavantajele fiecăruia dintre ele.

Cutie închisă (ZYa, Carcasă închisă,incintă). Difuzorul este instalat într-o carcasă închisă, etanș. Această soluție izolează complet unda sonoră din spate a difuzorului de față.

Avantaje:

• Ușurință în proiectare și producție (trebuie luați în considerare doar doi parametri: volumul cutiei și factorul de calitate al difuzorului);
• Volum corporal relativ mic;
• Răspuns excelent la impuls (răspuns la un semnal pe termen scurt, capacitatea componentei de a reproduce cu acuratețe evenimente muzicale pe termen scurt);
• Nu este nevoie să folosiți un filtru subsonic (LPF), deoarece există o tendință naturală a AP-ului de a suprima frecvențele sub frecvența de rezonanță a difuzorului;
• Rapid, natural, neted, elastic, clar, controlat și cald sunt o serie de caracteristici subiective adesea folosite pentru a descrie basul produs de un subwoofer bun de acest tip.

Defecte:

• Limită de frecvență inferioară relativ ridicată, rareori sub 30 Hz (nivel -3 dB);
• Cea mai scăzută eficiență în comparație cu alte tipuri de design acustic.

Invertor de fază(FI, Portat, Aerisit, Bass-Reflex). Difuzorul este instalat într-o carcasă care are un tunel care continuă spre interior sub formă de țeavă, cutie sau fantă pe o anumită lungime. Acest tunel este numit port bass reflex. Datorită acesteia, volumul interior al cutiei comunică cu spațiul din jur. Lungimea și aria secțiunii transversale a tunelului sunt parametri critici pentru funcționarea corectă a acestui tip de proiectare acustică. Atât difuzorul, cât și portul inversor de fază funcționează în tandem, formând un al doilea sistem oscilator care radiază (deja în fază cu conul difuzorului) energie sonoră suplimentară a undei din spate. Difuzorul, de regulă, este instalat în peretele frontal al carcasei. Portul invertorului de fază este cel mai adesea situat pe același perete, mai rar pe peretele perpendicular (în cazul unui difuzor cu privire în jos) al carcasei și reglează dispozitivul la ieșire maximă într-o anumită (rar mai lată de 1-2 octave). ) domeniul de frecvență. În această gamă, difuzorul funcționează cu sarcină, vibrații și distorsiuni minime (majoritatea sunetului este emis de port), permițând subwoofer-ului să gestioneze mai multă putere maximă. Peste frecvența de acordare, tunelul devine din ce în ce mai puțin „transparent” la vibrațiile sonore, iar difuzorul funcționează ca într-o cutie închisă. Sub frecvența de acordare se întâmplă invers: inerția portului dispare treptat, iar la frecvențele cele mai joase difuzorul funcționează cu sarcină mică sau deloc, de parcă ar fi fost scos din carcasă. Amplitudinea oscilației crește rapid și, odată cu aceasta, riscul de a scuipa conul difuzorului sau de a deteriora bobina vocală de la lovirea magnetului. Această caracteristică necesită utilizarea filtrelor de frecvență infra-joasă (subsonici) în subwooferele bass-reflex.

Avantaje:

• Frontieră de răspuns la frecvență inferioară, situată liniștit în regiune sau chiar sub 20 Hz (la nivelul de -3 dB);
• Vă permite să furnizați mai multă putere datorită amplitudinii mai mici a oscilației conului difuzorului, mai ales în zonă și deasupra frecvenței de acord;
• Mai productiv, depășind în medie 3dB în nivel de presiune sonoră a omologilor lor într-o cutie închisă;
• Adânc, puternic, plin, zgomotos, inspirator, uluitor și zguduitor - astfel de epitete însoțesc adesea descrierea efectelor de joasă frecvență reproduse de acest tip de subwoofer.

Defecte:

• Necesită o carcasă mai mare;
• Este mai dificil să obțineți rezultatul dorit în proiectare și producție;
• Acestea necesită un filtru suplimentar de infra-frecvență joasă (sabsonic) sau limitare de volum, tk. există o probabilitate mare de deteriorare a difuzorului la frecvențe sub frecvența de acord;
• Caracteristicile impulsului sunt mai rele decât WL, ceea ce afectează percepția subiectivă a notelor de bas, în special în muzică;
• Diametrul portului trebuie să fie relativ mare pentru a evita tonurile nedorite ale aerului care trece prin el. Aceasta implică necesitatea creșterii lungimii tunelului, ceea ce, la rândul său, implică necesitatea creșterii corpului în sine. Rezultatul poate fi o cutie de dimensiuni complet obscene;
• Rezonant, înfundat, lent, cu o singură notă, lent și inexact sunt adesea epitete subiective în ceea ce privește basul de la subwooferele eșuate de acest tip.

Majoritatea subwooferelor de pe piața de electronice de larg consum sunt bass-reflex. Dispozitivele de acest tip vă permit să obțineți cel mai profund și mai puternic bas, deși în unele locuri datorită calității reproducerii detaliilor muzicale deosebit de subtile și exigente.

Difuzor bandpass de ordinul 4 (trecere de bandăaerisit\Sigilat, Bandpass, PSU). Banda de trecere de ordinul 4 este caracterizată de un difuzor, ale cărui părți din față și din spate sunt instalate în două camere separate ale unei singure carcase. Mai mult, partea din spate a difuzorului este într-o cutie închisă, iar partea din față într-o cutie cu port (tunel) sau invers. Carcasa unui astfel de subwoofer este creat ca o cutie închisă, dar cu adăugarea unui filtru acustic (port). Acest filtru, care lucrează în tandem cu unda sonoră frontală a difuzorului, limitează lățimea de bandă a dispozitivului, ridicând simultan nivelul presiunii sonore în acest interval de frecvență.

Avantaje:

• O limită de răspuns la frecvență destul de scăzută este realizabilă (la nivelul de -3 dB), dar numai datorită randamentelor mai mici și a unui nivel mai ridicat de distorsiune;
• Niveluri extrem de ridicate ale presiunii sonore sunt realizabile cu prețul unei frecvențe de reglare mai mari și a unei lățimi de bandă înguste;
• Mai puțină călătorie totală a difuzorului necesară, mai puține șanse de a-l deteriora;

Defecte:

• E greu să faci totul corect. Rezultatul depinde foarte mult de acuratețea volumelor obținute ale ambelor camere, precum și de frecvența de acordare;
• Predispus la bas cu o singură notă, mai ales dacă nu este bine construit;
• Pentru a obține o lățime de bandă largă, va trebui să suportați o sensibilitate scăzută și prezența distorsiunii într-un anumit interval;
• Răspunsuri la impulsuri slabe;
• Lățimea de bandă și sensibilitatea sunt invers legate.

Subwoofere bandpass Lanzar și Sonance

Cel mai adesea, subwooferele de acest tip se găsesc în instalațiile de automobile care vizează participarea la competiții audio auto din categoria presiunea sonoră maximă (SPL).

Difuzor bandă de ordinul 6 (trecere de bandăaerisit). Bandpass de ordinul 6 este caracterizat de un difuzor, ale cărui părți din față și din spate sunt instalate în două camere separate ale unei singure carcase. Mai mult, atât spatele cât și partea din față a difuzorului sunt într-o cutie cu port (tunel). Fiecare cameră este reglată la propria frecvență calculată. Răspunsul în frecvență rezultat, în teorie, ar trebui să fie mai bun decât toate opțiunile de proiectare descrise anterior. Drepturile asupra acestui tip de design acustic și secretele principiilor de calcul a carcasei sunt deținute de Bose. Ei explică teoria astfel: „Wooferele se află între două volume separate din punct de vedere acustic elastic, în interiorul modulului brevetat „Acoustimass” de la Bose. Când conul difuzorului se mișcă, acesta excită aerul din camere. Aerul din cameră, acționând ca un arc acustic, interacționează cu aerul din tunel și produce mai mult sunet de joasă frecvență cu o putere de amplificare mai mică. Sistemul este mai sensibil și necesită o amplitudine mai mică de oscilație a conului difuzorului, care, la rândul său, dă naștere la o distorsiune mai mică. Chiar dacă s-a creat cumva distorsiunea, datorită tehnologiei brevetate, aceasta va rămâne captivă de volumele acustice ale cabinetului și nu va ajunge niciodată la urechi.”

Avantaje:

• Sensibilitate mare;
• Mai puțină fluctuație a conului - nivelul minim de distorsiune sonoră.

Defecte:

• Volumul total al celor două camere are ca rezultat o cutie destul de voluminoasă;
• Greu de construit. Rezultatul depinde puternic de acuratețea implementării parametrilor calculați;
• Nu există formule clare pentru calcularea volumelor și dimensiunilor porturilor datorită unui brevet deținut de Bose;
• Difuzorul poate eșua destul de ușor ca urmare a presiunii ridicate constante, care implică supraîncălzirea pieselor sale;
• Răspunsuri la impulsuri slabe.

EBS (ExtinsBasRaft, Raft extins pentru bas). EBS este un tip de design de cabinet de boxe bass-reflex. Diferența este că volumul de lucru al carcasei este ales intenționat să fie cu 25-75% mai mare decât cel optim calculat, iar portul este reglat la o frecvență apropiată de frecvența de rezonanță a difuzorului. Ca rezultat, obținem o creștere decentă a frecvenței de tăiere inferioare a subwooferului. Dacă măsurați răspunsul în frecvență al unui astfel de dispozitiv, același „Raft” devine vizibil, situat imediat deasupra frecvenței de acord.

Avantaje:

• Raspuns in frecventa joasa (-3 dB), ajungand cu usurinta la valori mult sub 20 Hz;
• Bas infra-jos, cutremurător;
• Ieșire crescută sub 25 Hz în detrimentul unei ieșiri reduse peste 30 Hz (Frecvențele depind de parametrii interni de volum și de frecvența de reglare a portului).

Defecte:

• Dimensiunea uriașă a corpului;
• Difuzorul este capabil să reziste cu 25-50% mai puțină putere maximă înainte de a începe să se defecteze;
• Lipsa efectului de prezență, lipsa atacului - astfel de epitete se găsesc atunci când se descrie EBS;
• Efectul general al basului este foarte atenuat. Semnalele la frecvențe între 40 și 60 Hz sunt extrem de scăzute ca nivel;
• Este mai dificil să „vinzi”, pentru că majoritatea oamenilor sunt slab receptivi la sunete la frecvențe atât de joase;
• Este nevoie de 8 ori mai multă putere (precum și volumul de aer deplasat) pentru a scoate un sunet la 20 Hz la fel de puternic ca la 40 Hz.

Ecran infinit (Baffle infinit, IB). IB este un tip de design de difuzor deschis în care ecranul care separă undele sonore din față și din spate este prezentat ca un plan infinit. Acest design presupune montarea wooferelor într-un volum de lucru izolat foarte mare, ale cărui dimensiuni ne permit să neglijăm forța de rezistență creată de comprimarea aerului în alte tipuri de design. Acest tip de design nu afectează modificările frecvenței de rezonanță a difuzorului, ceea ce se întâmplă inevitabil în alte cazuri. Adesea, camera de lângă camera home theater (subsol, pod, pivniță, cămară, garaj etc.) este folosită ca volum „izolat”. Spre deosebire de omoloagele lor bass-reflex și închise, subwooferele IB se disting prin absența tonurilor străine, care sunt atât de des create de porturile bass-reflex și de pereții cabinetului OH. După cum spun susținătorii IB: „Ascultă basul, nu corpul (Hear The Bass, Not The Box)”.

Avantaje:

• Cea mai joasă limită de răspuns în frecvență (la nivelul de -3 dB), atingând o valoare de 5 Hz;
• Bas extrem de infra-jos, zguduitor și care taie respirația;
• Absența tonurilor străine și a culorii sunetului;
• Economisirea spațiului interior - nu este nevoie să instalați cutii mari în cameră;
• Secretul instalației este o mană cerească pentru designerul de interior.

Defecte:

• Întotdeauna un proiect complex de instalare personalizată. IB-urile nu sunt de grad industrial;
• Disponibilitatea unei încăperi adiacente adecvate pentru instalarea difuzoarelor;
• Într-o cameră alăturată, va fi la fel de mult bas ca și în cinematograful dvs. (se pune problema izolației fonice suplimentare);
• Sunt necesare mai multe difuzoare deoarece puterea lor maximă este redusă cu 50% (fără rezistență acustică a aerului, este mai ușor să deteriorați difuzorul);
• Calcul și reglajul complicat, necesitând echipamente profesionale de calibrare și egalizatoare.

Opțiuni pentru organizarea subwooferelor IB

Aceste subwoofer-uri se găsesc doar în casele pasionaților avansați de home theater, cărora li se face referire pe bună dreptate ca „Bass Heads”. Băieții ăștia nu cunosc compromisuri și construiesc subwoofere, alocandu-le o întreagă încăpere alăturată, montează mai multe perechi de difuzoare de 15-18 inchi, furnizează 3-4 kW de putere de amplificare - totul de dragul realizării acestui efect de prezență. Și, aparent, nu degeaba, pentru că canalul LFE al coloanei sonore a unui număr de filme conține efecte de joasă frecvență care coboară până la 5 Hz!

Un exemplu real de răspuns în frecvență al unui subwoofer IB (grafic roșu)

Radiator pasiv (PI, Radiator pasiv, PR). Un radiator pasiv este întotdeauna utilizat în combinație cu unul activ și servește ca înlocuitor pentru tunelul inversor de fază. Un difuzor pasiv cu radiator este cel mai asemănător cu un difuzor bass reflex în ceea ce privește caracteristicile sale acustice, totuși, cu o sensibilitate crescută. Radiatoarele pasive sunt adesea realizate sub forma unui difuzor convențional, care nu are magnet și bobină, sau pur și simplu sub forma unei diafragme plate pe o suspensie. Radiatorul trebuie să fie mai mare sau cel puțin de aceeași dimensiune cu difuzorul activ.

Avantaje:

• Absența tonurilor și a colorării sunetului creat de portul inversor de fază;
• Ușurință de configurare. Prin simpla adăugare sau scădere a unor cantități mici de masă PI, frecvența de reglare a carcasei poate fi modificată între 0,1 și 15 Hz. Reglaj fin ușor de realizat;
• Posibilitatea de a regla carcasele mici la o frecvență mai mică - fără restricții privind lungimea tunelului;
• Există mai puțină amenințare de defectare a difuzoarelor la frecvențe infra-joase, nu este nevoie să folosiți un subsonic.

Subwoofer-uri cu radiator pasiv Paradigm, Definitive Tech și Mirage

Defecte:

• Poate exista distorsiuni din cauza efectului „ping-pong” (pe scurt, fluctuațiile PI pot provoca fluctuații în difuzorul principal);
• Răspunsul în frecvență mai scăzut al subwooferului în comparație cu FI;
• Cea mai abruptă declinare (36 dB/octavă) este sub frecvența de acordare;
• Mai scump de fabricat (PI costă mai mult decât o țeavă FI din plastic).

Linie de transmisie (TL, Labirint, Linie de transmisie, TL). Difuzorul este instalat în carcasă, în interiorul căreia este organizat un labirint acustic sau o țeavă lungă, care se numește linie de transmisie. Lungimea unui astfel de labirint depinde de frecvența de rezonanță a difuzorului și de materialul din care este realizată compoziția de amortizare, acoperind pereții întregului labirint. TL se poate îngusta și extinde sau rămâne cu aceeași zonă de secțiune transversală pe toată lungimea sa și are, de asemenea, un număr de îndoituri și întoarceri pentru a reduce dimensiunile finale ale dulapului difuzorului. Lungimea liniei de transmisie corespunde cu 1/4 lungime de undă din frecvența de rezonanță a difuzorului. Labirintul este de obicei umplut cu diferite tipuri de material de amortizare, care ajută la absorbția cea mai mare parte a energiei undei sonore înapoi și permite utilizarea unui TL mai scurt, menținând în același timp frecvența țintă a difuzorului.

Avantaje:

• Răspuns excelent la impuls, egal (și adesea superior) modelelor închise (ZYa) și semnificativ superior modelelor bass-reflex (FI);
• A priori, un design mai rigid al corpului elimină distorsiunile introduse de pereții săi;
• Panta de răspuns la frecvență joasă (în jur de 10 dB/octavă sau mai puțin), ceea ce duce la o creștere a revenirii în zona de bas profund;
• Mai puțină colorare în notele de bas superioare datorită vârfurilor de impedanță reduse;
• Ficat, bas mai clar și mai profund.

Linie de transmisie PMC și subwoofere Earthquake

Defecte:

• Complexitatea proiectării și construcției;
• Nu toate difuzoarele vor funcționa bine în labirint și nu există recomandări specifice pentru alegerea lor;
• Nu există metode clare de proiectare și formule de calcul pentru crearea TL, în general este întotdeauna o metodă de încercare și eroare;
• Dimensiunea carcasei poate fi impresionantă.

Rareori găsit în home theater. În cea mai mare parte, difuzoarele bazate pe labirint sunt pentru entuziaștii Hi-Fi și Hi-End.

Isobaric (Compound, Isobaric) cu două difuzoare. Două difuzoare sunt instalate împreună într-o carcasă având între ele un spațiu închis de un anumit volum. Difuzorii trebuie să lucreze unul cu celălalt în fază. Volumul spațiului închis între difuzoare trebuie să fie cât mai mic posibil pentru ca conurile să se miște liber. In procesul de modelare a unei carcase de acest tip se ia jumatate din volumul intern al casetei de sunet, ceea ce permite ca orice subwoofer sa fie realizat de doua ori mai compact decat orice alt tip de design acustic.

Avantaje:

• De două ori dimensiunea carcasei pentru orice difuzor față de ZYA este principalul plus;
• Răspuns îmbunătățit la cele mai joase frecvențe;
• Mai gros, mai rapid, mai clar și mai natural sunt epitetele folosite pentru a descrie basul reprodus de izobar.

Defecte:

• Funcționarea difuzorului intern necesită o putere suplimentară de amplificare de aceeași mărime, care este irosită;
• Sensibilitatea sistemului este mai mica cu 3 dB fata de CL datorita masei difuzoarelor dublate si a volumului intern redus la jumatate;
• Sensibilitatea sistemului este cu 6dB mai mică în comparație cu două OH-uri de același volum și cu aceleași difuzoare.

In prezent, subwooferele de acest tip sunt extrem de rare si doar acolo unde sunt mari probleme cu spatiul pentru instalarea lor, iar basul este necesar mai degraba clar decat puternic.

Trage împinge (Apăsaţi/Trageți) cu două difuzoare.Într-o carcasă închisă cu un singur volum intern, două difuzoare sunt instalate într-un mod special. Cea mai bună opțiune este atunci când difuzoarele sunt instalate în același plan al carcasei, cu una îndreptată spre exterior, iar a doua îndreptată spre interior. Conexiunea la amplificator se realizează în antifază, când în realitate funcționarea conurilor difuzorului se dovedește a fi în fază. Armonicele ciudate, conform teoriei lui Vance Dickason, se anulează. Și dacă credeți compania, M&K, specializată în producția de subwoofer Push / Pull, această abordare vă permite să scăpați chiar și de armonici. Într-un fel sau altul, distorsiunile armonice generate de anomaliile difuzorului și ale componentelor sale sunt reduse prin anomalii inversate similare ale celui de-al doilea difuzor. Sunetul, așa cum spun susținătorii acestui tip de design, este cât se poate de natural și natural datorită corecțiilor făcute de difuzoare între ele. Adesea există o opțiune de design Push / Pull, când ambele difuzoare privesc în exterior, ceea ce arată mai plăcut din punct de vedere estetic și mai familiar. Deși în acest caz efectul reducerii distorsiunii este slab exprimat, toate celelalte avantaje ale abordării rămân. Dimensiunea dulapului ar trebui să fie de două ori mai mare decât a fost calculată pentru un singur difuzor. Sistemul se dovedește a fi mai sensibil (cu 3 dB) în comparație cu un sistem de sunet cu jumătate de volum și un difuzor la bord cu o curbă de răspuns în frecvență complet similară. Subwoofer-ul devine capabil să reziste de două ori mai mult.

Avantaje:

• Sensibilitate mai bună;
• Puterea maximă dublată;
• Fără distorsiuni armonice;
• Capacitate adecvată de a genera niveluri ridicate de presiune sonoră (SPL).

Defecte:

• O singură carcasă mare pentru subwoofer, care poate fi atât urâtă ca aspect, cât și dificil de construit și de mutat.
• Răspunsul în frecvență, în mare, corespunde cu două subwoofer-uri separate în cazuri de jumătate din dimensiune, cu toate acestea, aici nu aveți posibilitatea de a le distanța în diferite părți ale camerei la instalare, ceea ce este adesea extrem de necesar.

Subwoofere Push/Pull de la Blue Sky, MK Sound și modelul 3D DIY

Companiile care au excelat în tehnologia subwooferului push/pull, cum ar fi MK Sound și Ken Kreisel (fondatorul MK), oferă astăzi subwoofere și difuzoare care arată grozav, cu performanțe și sunet de neegalat. Acest lucru este confirmat de utilizarea produselor lor în studiourile de film de top din Hollywood și studiourile de înregistrare din Londra. Adăugăm doar că Ken Kreisel este inventatorul subwooferelor ca atare și al sistemelor de subwoofer prin satelit.

Dimensiunea difuzorului (difuzor)

Foarte des, subwooferele sunt împărțite în clase în funcție de dimensiunea (de obicei diametrul) suprafeței de lucru a conului difuzorului instalat. Difuzoarele (wooferele) folosite la construcția subwooferelor sunt, de regulă, cele mai mari ca dimensiune, deoarece trebuie să miște cantități mari de aer pentru a crea unde sonore de joasă frecvență. Pentru a obține același nivel de volum cu o octavă mai jos (de exemplu, 30 Hz în loc de 60 Hz) aveți nevoie de patru ori mai multă putere. Cu cât frecvența de rezonanță a difuzorului este mai mică, cu atât este mai mică frecvența sunetelor pe care difuzorul le poate reproduce cu un anumit nivel de distorsiune. Frecvența de rezonanță a unui difuzor (notat Fs) este determinată de o combinație a masei părților sale mobile (con, capac de protecție, bobină și baza sa) și flexibilitatea suspensiei. În circumstanțe normale, am avea nevoie de un amplificator mai puternic pentru a conduce un driver de subwoofer decât un sistem de difuzoare convențional. Cu toate acestea, este important să rețineți că, deși trebuie să aveți un amplificator cu un spațiu liber pentru a evita distorsiunile (decuparea), sarcina principală este totuși să potriviți subwooferul cu difuzoarele principale. La orice nivel de volum, subwoofer-ul nu trebuie să iasă în evidență și să fie localizat, ci doar să extindă invizibil limita sunetului sistemului în jos pe curba răspunsului în frecvență.

Cele mai comune dimensiuni de difuzoare pentru utilizarea în subwoofere sunt 8″, 10″, 12″, 15″ sau 18″(vorbim despre diametrul difuzorului rotund). Deși un subwoofer de 18 inchi este capabil să reproducă basul la cele mai joase frecvențe și la volum maxim, cel mai mare driver nu este întotdeauna cea mai bună alegere pentru o reproducere optimă a basului. Wooferele mai mari sunt mai greu de controlat și reglat. În zilele noastre există pe piață subwoofere de 10 inchi care pot mișca atât de mult aer cât ar putea mișca vechile modele de 15 inchi. Acest lucru este posibil printr-un con de driver de 10″ cu o rază foarte lungă, conceput pentru a menține liniaritatea pe toată durata cursei sale și un amplificator digital de mare putere de clasă D, capabil să conducă un astfel de woofer într-un cabinet mic.

În ceea ce privește acustica camerei, am constatat că orice cameră este un fel de rezonator care afectează dramatic caracterul sunetului sistemului. Acum este timpul să vorbim direct despre sursele acestui sunet, adică despre sistemele acustice.

Pentru a înțelege corect procesele care au loc într-o cutie pe peretele căreia sunt montate unul sau mai multe difuzoare, trebuie să citiți cu atenție câteva cărți, fiecare dintre acestea conținând mai multe formule decât în ​​întregul curs de fizică școlar. Nu voi intra într-o astfel de junglă, așa că acest material nu merită ca analiză sau ghid exhaustiv pentru construirea de difuzoare audiofile. Cu toate acestea, sper cu adevărat că îi va ajuta pe iubitorii de muzică începători (și pe unii cronici) să navigheze în mod corespunzător în varietatea de soluții acustice, fiecare dintre acestea, desigur, dezvoltatorii săi le numesc singura corectă.

La ceva timp după invenția în 1924 a unui radiator electrodinamic cu difuzor conic (bine, doar un difuzor), cadrul din lemn a îndeplinit în primul rând funcții decorative și de protecție. Este de înțeles - după mulți ani de ascultare a înregistrărilor prin membrane de mica și clopoței ale gramofoanelor, sunetul noului aparat și fără niciun rafinament acustic părea doar apoteoza eufoniei.

Cu toate acestea, tehnologiile de înregistrare s-au îmbunătățit rapid și a devenit clar că era extrem de problematică reproducerea intervalului sonor mai mult sau mai puțin plauzibil cu un difuzor montat pur și simplu pe un fel de suport. Cert este că capul dinamic lăsat singur se află într-o stare de scurtcircuit acustic. Adică, undele de pe suprafețele din față și din spate ale difuzorului, radiate, desigur, în antifază, se suprapun liber, ceea ce afectează cel mai trist eficiența muncii și în special transmisia basului.

Apropo, pe parcursul acestei povești, voi vorbi cel mai adesea despre frecvențele joase, deoarece reproducerea lor este un moment cheie în funcționarea oricărui cabinet de difuzoare. Driverele RF, din cauza lungimii mici a undelor emise, nu trebuie deloc să interacționeze cu volumul intern al coloanei și cel mai adesea sunt complet izolate de acesta.

Suflet larg deschis

Cel mai simplu mod de a separa radiația din față și din spate a difuzorului este să-l montezi pe un scut cât mai mare posibil. Din această idee simplă s-au născut de fapt primele sisteme acustice, care erau o cutie cu peretele din spate deschis, deoarece pentru compactitate marginile scutului erau pur și simplu luate și îndoite în unghi drept. Cu toate acestea, în ceea ce privește reproducerea basului, succesul unor astfel de modele nu a fost prea impresionant. Pe lângă imperfecțiunea caroseriei, problema era și într-un curs de suspensie difuzor foarte mic, conform conceptelor moderne. Pentru a iesi cumva din situatie, au fost folosite boxele cat mai mari, capabile sa dezvolte o presiune sonora acceptabila cu o amplitudine mica de oscilatie.

În ciuda caracterului primitiv al unor astfel de structuri, ele au avut și unele avantaje și atât de specifice și de interesante încât adepții vorbitorilor deschisi nu s-au stins până acum.

Pentru început, absența oricăror obstacole în calea undelor sonore este cea mai bună modalitate de a crește sensibilitatea. Acest moment este deosebit de valoros pentru amplificatoarele cu tub audiofile, în special cu un singur capăt sau lipsite de feedback. Conurile de hârtie cu diametru mare, chiar și la o putere de aproximativ patru sau cinci wați, pot crea un sunet destul de impresionant și, în același timp, surprinzător de deschis și liber.

În ceea ce privește radiația din spate, pentru a nu introduce distorsiuni în sunetul direct, aceasta ar trebui să ajungă la ascultător cu o întârziere vizibilă (peste 12-15 ms) - în acest caz, influența ei este resimțită ca o ușoară reverberație, doar adăugând aer la sunet și extinzând spațiul muzical. Subtilitatea este că, pentru a crea această „întârziere vizibilă”, difuzoarele, desigur, trebuie să fie amplasate la o distanță destul de mare de pereți. În plus, suprafața mare a panoului frontal și dimensiunea impresionantă a driverelor de bas au un efect corespunzător asupra dimensiunilor totale ale difuzoarelor. Într-un cuvânt, proprietari de camere de zi mici și chiar medii, vă rugăm să nu vă faceți griji.

Apropo, un caz special de sisteme deschise este acustica construită pe emițători electrostatici. Doar datorită diafragmei aproape fără greutate a unei suprafețe mari, pe lângă toate avantajele descrise mai sus, electrostatele au capacitatea de a transmite delicat chiar și cele mai ascuțite contraste dinamice, iar din cauza lipsei de separare a semnalului în zonele medii și înalte, au și o acuratețe de timbru de invidiat.

decor deschis

Pro: Difuzoarele deschise de ultimă generație sunt o modalitate excelentă de a obține o adevărată senzație de a asculta difuzoare puriste cu tub unic.

Minusuri: Este mai bine să uiți imediat de basurile cu compresie grasă. Întreaga cale a sunetului trebuie să fie subordonată ideii de acustică deschisă, iar difuzoarele în sine vor trebui alese dintr-un număr extrem de limitat de propuneri.

închis într-o cutie

Odată cu creșterea puterii și îmbunătățirea parametrilor amplificatoarelor, sensibilitatea ultra-înaltă a acusticii a încetat să fie principala piatră de poticnire, dar problemele răspunsului neuniform în frecvență și mai ales reproducerea corectă a basului au devenit și mai relevante.

Un pas uriaș către progresul în această direcție a fost făcut în 1954 de către inginerul american Edgar Vilchur. El a brevetat un sistem de difuzoare de tip închis și nu a fost nicidecum un truc în stilul actualilor troli de brevet.

Până atunci, un inversor de fază fusese deja inventat și, desigur, difuzorul a fost încercat în mod repetat pe o cutie cu fund, dar nu a ieșit nimic bun. Datorită elasticității volumului închis de aer, a fost necesar fie să se piardă o parte semnificativă a energiei difuzorului, fie să se facă carcasa prohibitiv de mare pentru a reduce gradientul de presiune. Vilchur a decis să transforme răul în bine. El a redus foarte mult elasticitatea suspensiei, deplasând astfel controlul mișcării difuzorului la volumul de aer - un arc mult mai liniar și mai stabil decât o ondulare sau un inel de cauciuc.

Așadar, a fost posibil nu numai să scăpăm complet de scurtcircuitul acustic și să creștem puterea la frecvențe joase, ci și să netezi semnificativ răspunsul în frecvență pe toată lungimea sa. Cu toate acestea, a fost și un moment minor. S-a dovedit că amortizarea cu un volum închis de aer duce la o creștere a frecvenței de rezonanță a sistemului în mișcare și la o deteriorare bruscă a reproducerii frecvențelor sub acest prag. Pentru a combate o astfel de neplăcere, a fost necesară creșterea masei difuzorului, ceea ce a dus în mod logic la o scădere a sensibilității. În plus, absorbția în interiorul „cutiei negre” a aproape jumătate din energia acustică nu a putut să nu contribuie la reducerea presiunii sonore. Într-un cuvânt, un nou tip de difuzor necesita amplificatoare de o putere destul de serioasă. Din fericire, la acea vreme existau deja.

Astăzi, designul închis este folosit mai ales în subwoofere, în special în cele care pretind performanțe muzicale serioase. Faptul este că, pentru home theater, dezvoltarea energetică a celui mai scăzut bas este adesea mai importantă decât acuratețea dinamică și a fazei în toată gama de joasă frecvență. Însă combinând un subwoofer închis relativ compact cu sateliți decente, puteți obține un sunet mult mai corect - deși nu este plin de bas ultra-profund, dar extrem de rapid, adunat și clar. Toate cele de mai sus pot fi atribuite și difuzoarelor full-range, ale căror modele „închise” apar ocazional pe piață.

cutie închisă

Pro: Viteză de atac și rezoluție exemplare în intervalul de frecvență joasă. Design relativ compact.

Minusuri: Este necesar un amplificator suficient de puternic. Basul foarte profund la limita infrasunetelor este foarte greu de realizat.

Carcasă - țeavă

O altă modalitate de a reduce radiația anti-fază din spate a fost invertorul de fază, în rusă literalmente „unfolder de fază”. Cel mai adesea, este un tub gol montat pe suprafața din față sau din spate a carcasei. Principiul de funcționare este clar din nume și este simplu: deoarece este dificil și irațional să scapi de radiația din partea din spate a difuzorului, înseamnă că trebuie să fie sincronizat în fază cu undele frontale și utilizat pentru beneficiul ascultătorilor.

De fapt, o conductă de aer este un sistem oscilator independent care primește un impuls de la mișcarea aerului în interiorul carcasei. Deținând o frecvență de rezonanță complet definită, invertorul de fază funcționează cu atât mai eficient, cu atât oscilațiile conului sunt mai apropiate de frecvența sa de acord. Undele sonore de frecvențe mai înalte pur și simplu nu au timp să miște aerul în conductă, iar cele inferioare, deși au timp, dar cu cât sunt mai mici, cu atât mai mult se schimbă faza invertorului de fază și, în consecință, eficiența acestuia. Când rotația fazelor atinge 180 de grade, tunelul începe să înăbușească sincer și foarte eficient sunetul basului. Aceasta explică scăderea foarte abruptă a presiunii sunetului difuzorului sub frecvența de reglare bass reflex - 24 dB / oct.

Într-o cutie închisă, apropo, la frecvențe sub frecvența de rezonanță declinarea răspunsului este mult mai lină - 12 dB / oct. Cu toate acestea, spre deosebire de o cutie goală, o cutie cu o țeavă în peretele lateral nu îi obligă pe designeri să meargă la niciun truc pentru a minimiza frecvența de rezonanță a difuzorului în sine, ceea ce este destul de supărător și costisitor. Este mult mai ușor să configurați un tunel cu inversor de fază - trebuie doar să selectați volumul său intern. Acest lucru este adevărat în teorie. În practică, ca întotdeauna, încep dificultăți neprevăzute, de exemplu, la niveluri mari de volum, aerul care iese din gaură poate face zgomot aproape ca vântul într-un coș de sobă. În plus, inerția sistemului determină adesea o scădere a vitezei de atac și o articulație slabă în bas. Într-un cuvânt, spațiul pentru experimente și optimizare în fața proiectanților de sisteme cu inversoare de fază este pur și simplu incredibil.

Invertor de fază

Pro: Feedback energetic la frecvențele joase, capacitatea de a reproduce cele mai profunde basuri, simplitate relativă și cost redus de fabricație (cu o cantitate destul de complexă de calcul).

Minusuri:În majoritatea implementărilor, pierde în fața unei casete închise în ceea ce privește viteza de atac și claritatea articulației.

Să mergem fără bobină

Încercările de a scăpa de problemele genetice ale invertorului de fază și, în același timp, de a economisi volumul carcasei fără a compromite adâncimea basului, i-au determinat pe dezvoltatori să înlocuiască conducta goală cu o membrană condusă de vibrațiile aceleiași. volumul de aer de lucru. Mai simplu spus, un alt driver de joasă frecvență a fost instalat într-o cutie închisă, doar fără magnet și bobină.

Designul a fost numit „radiator pasiv” (radiator pasiv), care adesea nu este tradus prea bine din engleză ca „radiator pasiv”. Spre deosebire de un tub subwoofer, un con pasiv ocupă mult mai puțin spațiu în dulap, nu este la fel de critic pentru locație și, în plus, la fel ca aerul din interiorul unei cutii închise, atenuează driverul principal, netezind răspunsul în frecvență.

Un alt plus este că, odată cu creșterea ariei suprafeței radiante, este necesară o amplitudine de oscilație mai mică pentru a obține presiunea sonoră dorită, ceea ce înseamnă că consecințele funcționării neliniare a suspensiei sunt reduse. Ambele difuzoare oscilează în fază, iar frecvența de rezonanță a membranei libere este reglată prin ajustarea precisă a masei - o greutate este pur și simplu lipită de ea.

Radiator pasiv

Pro: Corp compact cu adâncime impresionantă a basului. Absența tonurilor invertorului de fază.

Minusuri: O creștere a masei elementelor radiante duce la o creștere a distorsiunii tranzitorii și la o încetinire a răspunsului la impuls.

ieșire din labirint

Acustica, înarmată cu invertoare de fază și radiatoare pasive, reproduce basuri adânci datorită rezonatoarelor care funcționează cu mediarea aerului din interiorul difuzoarelor. Cu toate acestea, cine a spus că volumul coloanei nu poate juca singur rolul unui radiator de joasă frecvență? Desigur, se poate, iar designul corespunzător se numește labirint acustic. De fapt, este un ghid de undă, cu o lungime de jumătate sau un sfert din lungimea de undă, la care se preconizează obținerea rezonanței sistemului. Cu alte cuvinte, designul este reglat la limita inferioară a gamei de frecvență a difuzorului. Desigur, utilizarea unui ghid de undă cu lungime de undă completă ar fi și mai eficientă, dar apoi pentru o frecvență de, să zicem, 30 Hz, ar trebui să fie făcută la 11 metri.

Pentru a găzdui chiar și un design de două ori mai compact într-o coloană de dimensiuni rezonabile, în carcasă sunt instalate deflectoare, formând cel mai compact ghid de undă curbat, cu o secțiune transversală aproximativ egală cu zona difuzorului.

Labirintul diferă de invertorul de fază în primul rând prin sunetul său mai puțin „rezonant” (adică nu accentuat la o anumită frecvență). Viteza relativ scăzută și natura laminară a mișcării aerului într-un ghid de undă larg previne apariția turbulențelor, care, după cum ne amintim, generează tonuri nedorite. În plus, în acest caz, șoferul este lipsit de compresie, ceea ce crește frecvența de rezonanță, deoarece radiația sa din spate nu întâlnește practic niciun obstacol.

Există o părere că labirinturile acustice creează mai puține probleme cu undele staționare din cameră. Cu toate acestea, cu cea mai mică greșeală de calcul în proiectare sau fabricație, undele staționare pot apărea în ghidul de undă în sine, care, spre deosebire de un invertor de fază, are o structură de rezonanță mult mai complexă.

În general, trebuie spus că un calcul competent și o reglare fină a unui labirint acustic sunt procese foarte dificile și consumatoare de timp. Din acest motiv, acest tip de cabinet este rar întâlnit și doar în difuzoarele cu un nivel de preț foarte serios.

labirint acustic

Pro: Nu numai un răspuns bun, ci și o precizie ridicată a basului tonal.

Minusuri: Dimensiuni serioase, complexitate foarte mare (citire - cost) a creării unei structuri care funcționează corespunzător.

Hei, pe feribot!

Corn - cel mai vechi și, poate, cel mai provocator tip de design acustic. Arată grozav, dacă nu revoltător, sună strălucitor, dar uneori... În filmele vechi, personajele uneori strigă ceva între ele, iar colorarea caracteristică a unui astfel de sunet a devenit de mult un meme atât în ​​muzică, cât și în cinema. lumi.

Desigur, acustica actuală a mers foarte departe de la o pâlnie de tablă cu mâner, dar principiul de funcționare este în continuare același - claxonul crește rezistența aerului pentru a se potrivi mai bine cu rezistența mecanică relativ mare a sistemului de difuzoare în mișcare. Astfel, eficiența sa crește și, în același timp, se formează o direcționalitate clară a radiației. Spre deosebire de toate structurile descrise mai devreme, claxonul este cel mai des folosit în difuzoarele de înaltă frecvență. Motivul este simplu - secțiunea sa transversală crește exponențial și cu cât frecvența reproductibilă este mai mică, cu atât dimensiunea orificiului de ieșire ar trebui să fie mai mare - deja la 60 Hz este necesar un clopot cu diametrul de 1,8 m. Este clar că atât de monstruos structurile sunt mai potrivite pentru concertele pe stadion, unde într-adevăr pot fi găsite periodic.

Principalul atu al adepților redării claxonului este că amplificarea acustică permite, pentru o anumită ieșire a sunetului, reducerea călătoriei membranei, ceea ce înseamnă creșterea sensibilității și îmbunătățirea rezoluției muzicale. Da, da, din nou un semn din cap pentru proprietarii de cicluri unice cu tub. În plus, cu un calcul adecvat, clopotele pot juca rolul de filtre acustice, tăind brusc sunetul din afara trupei lor și permițându-vă să vă limitați la cele mai simple și, prin urmare, distorsionând minim crossoverele electrice și, uneori, chiar să vă descurcați fără ele.

Scepticii nu se obosesc să-și amintească de culoarea caracteristică a cornului, vizibilă mai ales la voce, și să îi confere o nazalitate caracteristică. Nu este cu adevărat ușor să depășești această problemă, deși judecând după modul în care cântă cele mai bune exemple de cornuri High-End, este destul de real.

piesa bucala

Pro: Eficiență acustică ridicată, ceea ce înseamnă sensibilitate excelentă și rezoluție muzicală bună a sistemului.

Minusuri: Colorarea caracteristică a sunetului, greu de îndepărtat, dimensiunile copilărești ale structurilor de frecvență medie și cu atât mai mult joasă.

Cercuri pe apă

Prin această analogie, cel mai simplu mod de a descrie natura radiației sistemelor acustice cu contra-apertura, dezvoltate pentru prima dată în Uniunea Sovietică în anii 80 ai secolului trecut. Principiul de funcționare nu este banal: o pereche de difuzoare identice sunt montate astfel încât difuzoarele lor să fie situate unul față de celălalt într-un plan orizontal și să se deplaseze simetric, fie comprimând, fie extinzând întrefierul. Ca rezultat, se creează unde de aer circulare care radiază uniform în toate direcțiile. Mai mult, caracteristicile acestor unde în timpul propagării lor sunt distorsionate minim, iar energia lor scade lent - proporțional cu distanța, și nu cu pătratul acesteia, ca în cazul difuzoarelor convenționale.

Pe lângă gamă și orientare circulară, sistemele de contra-apertura sunt interesante pentru dispersia lor verticală surprinzător de largă (aproximativ 30 de grade față de standardul de 4-8 grade), precum și pentru absența efectului Doppler. Pentru difuzoare, se manifestă în bătăi de semnal cauzate de o modificare constantă a distanței de la sursa de sunet la ascultător din cauza oscilației conului. Adevărat, audibilitatea reală a acestor distorsiuni provoacă încă multe controverse.

Pătrunderea reciprocă a câmpurilor sonore concentrice ale difuzoarelor din dreapta și din stânga creează o zonă foarte extinsă și uniformă de percepție surround, adică, de fapt, problema poziționării precise a difuzoarelor față de ascultător devine irelevantă.

O trăsătură caracteristică a contra-apertura este că sunetul care vine către ascultător din aproape toate direcțiile, deși creează un efect de prezență impresionant, nu poate transmite pe deplin informații despre scena sonoră. De aici și poveștile ascultătorilor despre senzația unui pian care zboară prin cameră și alte minuni ale spațiilor virtuale.

Contrapertura

Pro: O zonă largă de percepție surround spectaculoasă, timbre naturaliste datorită utilizării non-triviale a efectelor acustice ale valurilor.

Minusuri: Spațiul acustic diferă considerabil de scena sonoră concepută la înregistrarea unei fonograme.

Si altii...

Dacă credeți că această listă de opțiuni de proiectare a difuzoarelor este epuizată, atunci subestimați foarte mult entuziasmul de design al electroacusticii. Am descris doar cele mai populare soluții, lăsând în spatele scenei o rudă apropiată a labirintului - o linie de transmisie, un rezonator bandpass, o carcasă cu un panou de impedanță acustică, țevi de sarcină ...

Un astfel de exotism este destul de rar, dar uneori se concretizează într-un design cu un sunet cu adevărat unic. Și uneori nu. Principalul lucru este să nu uităm că capodoperele, precum mediocritatea, se găsesc în toate modelele, indiferent de ceea ce spun ideologii unui anumit brand.

Adaptare după Stereo & Video Magazine, iunie 2016