|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Виготовлення сабвуферів, секрети майстрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи Час пиляти роялі Повноцінна звукопередача сьогодні немислима без низькочастотної складової акустичного сигналу. Тому все частіше водії, небайдужі до якості звуку в автомобілі, доповнюють стереомагнітолу і пару колонок (як сказав би американський установник, "deck and two") динаміками, що розширюють звуковий діапазон, що відтворюється, як у бік верхньої, так і особливо нижньої межі.
Оскільки сигнал 20 Гц - 150 Гц не робить практичного впливу на стереоефект, прийнято виділяти його в один канал, який оформляють одним акустичним корпусом, спрощуючи тим самим схемне рішення і зберігаючи простір салону автомобіля. А завдяки тому, що звук в області басових частот поширюється, огинаючи перешкоди, розміщувати сабвуферний корпус можна у будь-якій вільній частині автомобіля. Акустичний короб виготовляють із різних матеріалів: фанери, ДСП, пластику. Є й такі майстри, які використовують деревину від музичних інструментів.
Акустичне оформлення сабвуфера, якщо це не набір готових деталей заводського виготовлення, зазвичай включає: проектування та розрахунок акустичної системи для конкретного замовлення, виготовлення акустичного корпусу та встановлення системи в автомобіль. Оскільки акустичне оформлення сабвуферів потребує творчого підходу, кожен майстер-установник знаходить власний ключ для його втілення в життя. Узгодивши із замовником важливі питання, майстер приступає до детальних розрахунків майбутньої акустики. Десятки схем корпусів для сабвуферів можна звести до кількох основних типів, серед яких найбільш відомі закриті, фазоінверсні системи та системи з пасивними динаміками. При конструюванні сабвуферної акустичної системи зазвичай прагнуть отримати хорошу передатну функцію, тобто хороше співвідношення створюваного нею звукового тиску і вхідного комплексного сигналу. Передавальні функції трьох згаданих систем у принципі аналогічні передавальної функції фільтра верхніх частот відповідно другого та четвертого порядку, з крутістю спаду амплітудно-частотної характеристики у бік низьких частот 12 дБ на октаву та 24 дБ на октаву, а підсумкова АЧХ в області робочих частот сабву характеристик використовуваного динаміка, застосовуваного фільтра-кросоверу, конструкції та матеріалу корпусу, а також можливостей підсилювача потужності. Враховуючи всі ці особливості в акустичному оформленні сабвуфера, майстри прагнуть зменшити амплітуду зміщення рухомої системи динаміка і тим самим підвищити рівень вхідної електричної потужності, а також максимального звукового тиску, що допоможе знизити його навантаження та спотворення сигналу. Для детального опрацювання конструктивного виконання сьогодні можна користуватися спеціальними комп'ютерними програмами розрахунку, закладаючи на вході параметри сабвуфера і отримуючи на виході рекомендовані характеристики корпусу акустичної системи. Іноді для розрахунку деяких об'ємних характеристик корпусу майстру-установнику доводиться користуватися і "еквівалентами": якщо виробник сабвуфера дає рекомендації щодо типів акустичних корпусів та їх об'єму, розрахувати власний об'єм сабвуфера, тобто об'єм повітря, що виходить ним, в силу складності його геометрії буває непросто. Деякі скрупульозні установники іноді використовують будь-яку однорідну сипку речовину (не здатна, звичайно, пошкодити поверхню динаміка), засинаючи його і вимірюючи еквівалентний об'єм повітря, що зміщується. Акустичний корпус – найважливіший елемент усієї сабвуферної акустичної системи. Він повинен не тільки мати оптимальний внутрішній обсяг для розміщення динаміка і необхідних компонентів, але й мати достатню міцність - не тільки механічну, а й акустичну. Справа в тому, що сабвуфер динамічного типу працює як помпа, ущільнюючи повітря перед дифузором і розрізаючи його з тильного боку в осьовому напрямку. При цьому величини тисків з обох сторін рівні, але звернені по фазі, тому за відсутності або недостатньої ізоляції передньої та задньої поверхонь динаміка матиме місце "коротке акустичне замикання". Щоб уникнути його, необхідно забезпечити фазовий зсув акустичного сигналу, що випромінюється з тильного боку дифузора, наприклад, на половину довжини хвилі. Це досягається за рахунок установки "звукової панелі-перегородки", найчастіше замкнутої у вигляді корпусу. Чим більша ця перегородка (або більший об'єм корпусу), тим теоретично нижче тональність сигналу, який не буде замкнутий акустично. Якщо об'єм корпусу (тобто величина ув'язненої у ньому повітряної маси) впливає висоту його резонансної частоти, то форма корпусу впливає насамперед освіту стоячих хвиль у результаті власного резонансу корпусу, що виникає на тій чи іншій частоті. Щоб боротися з утворенням стоячих хвиль, вдаються до усунення динаміка від центру акустичного корпусу. Найбільш невдалою вважається при цьому кубічна форма акустичного корпусу з динаміком, розташованим на рівній відстані від усіх його стінок.
Розташування динаміка щодо стінок корпусу Конструкція корпусу багато в чому визначає акустичні характеристики сабвуферної системи, хоча не менш важливим є те, які матеріали використовуються при його виготовленні. Сьогодні ними можуть бути: дерево, пластмаси, органічне скло, кераміка та навіть бетон. Найбільш практичним більшість майстрів вважає середньодисперсні деревостружкові плити (MDF): вони мають хороші звукоізолюючі властивості, доступні за ціною, мають рівномірну щільність (на відміну від багатошарової фанери), високу питому масу, а також добре піддаються столярній обробці. Слід зауважити також, що майстри, які виготовляють конкурсні автомобільні аудіосистеми, часто користуються при виготовленні сабвуферних корпусів екзотичними або прозорими матеріалами не через їх незвичайні властивості, а в гонитві за зовнішньою оригінальністю або бажанням продемонструвати внутрішній пристрій системи. Системи закритого типу
Оптимальний розмір корпусів сабвуферів Системи цього мають хороші акустичними характеристиками при конструктивної простоті. Об'єм корпусу визначає межі частотного діапазону, в якому встановлений сабвуфер матиме оптимальні характеристики: якщо об'єм недостатній для даного динаміка, то тиск усередині корпусу буде вищим, ніж зовні, і найнижчі тони будуть послаблюватися. При подальшому зменшенні його обсягу втрати низькочастотної складової зростатимуть, а вищі тони, навпаки, підкреслюватимуться, посилюючи "ефект бочки" замість щільних і ясних басів. Тому при нестачі вільного простору краще використовувати сабвуфер меншого розміру, наприклад, 8-дюймовий замість того, щоб максимально обмежувати корпус 10- або 15-дюймового динаміка. Збільшення об'єму корпусу вище рекомендованого виробником сабвуфера може підвищити віддачу на найнижчих частотах, проте майстер зіткнеться з ще більшими проблемами при встановленні в автомобіль. Графік зверху характеризує оптимальні розміри корпусів для сабвуферів різного діаметра. Фазоінверсні системи У пошуках ефективніших схем акустичного оформлення низькочастотних динаміків майстри вже десятиліття тому почали використовувати корпуси з фазоінверторами та акустичними повітроводами різного типу. Інтерес до них особливо зріс останніми роками, з розвитком hi-fi-апаратури завдяки тому, що вони дозволяють розширити діапазон частот, що відтворюються. Деякі майстри вважають виправданим витратити додаткові зусилля на те, щоб піти далі за закриту конструкцію і отримати виграш у віддачі на низьких частотах. У фазоінверсних корпусах застосовуються циліндричні або прямокутні труби, які зазвичай налаштовуються на певну частоту. Акустичне оформлення сабвуфера із застосуванням таких корпусів вимагає від майстра-установника великих теоретичних знань і досвіду, так як для отримання хорошої передавальної функції доводиться узгоджувати, наприклад, такі фактори, як взаємний вплив опорів випромінювання дифузора і труби фазоінвертора через масу повітря, що взаємно вагається. Помилки, наприклад, при розрахунках добротності, а також конструюванні та налаштуванні фазоінвертора є причиною того, що акустична система "бубонить" або ж бас "розмазаний". І навіть якщо труба фазоінвертора налаштована на необхідну частоту, вона може стати джерелом нелінійних спотворень, якщо, наприклад, об'ємна швидкість повітря в ній перевищує допустиму (вона не повинна перевищувати 5% швидкості звуку): у цьому випадку потік повітря стає турбулентним. Чутливість передавальної функції (звукового тиску) фазоінверсної системи до розладу частоти фазоінвертора дуже висока, і після остаточного складання може виникати необхідність точного підстроювання. Оцінюючи ефективність та якість звучання тієї чи іншої сабвуферної системи, фахівці-практики часто користуються аналізом рівня звукового тиску, наприклад, у третьоктавних смугах діапазону його робочих частот. Для вимірювання цього рівня та інших важливих характеристик готової сабвуферної системи можна користуватися інструментами реального аналізу (див. "Майстер 12 Вольт" N 3 за 1997 рік). Визнається і законність суб'єктивних оцінок аудіоекспертів. Тяжкі ящики для легких басів
Не можна сказати, що виготовити корпус чи акустичну колонку для автомобільного сабвуфера надзвичайно складно. Якщо дотримуватися інструкцій та рекомендацій фахівців, то навіть за наявності обмеженого набору ручних інструментів здатний майстер може зробити якісну акустичну систему. Як зазначалося вище, майстри найчастіше використовують деревостружкову плиту типу MDF, що володіє необхідними механічними та акустичними властивостями. Рідше користуються багатошаровою фанерою. Залежно від кваліфікації майстра в столярній справі труднощі для нього можуть уявити розпилювання та припасування поверхонь короба по кутах. Особливо важко досягти якісного з'єднання, користуючись лише ручним інструментом. "Популярне" при виготовленні таких конструкцій зчленування поверхонь за принципом "ластівчин хвіст" не годиться, так як більшість деревостружкових плит, як і багатошарова фанера, не має необхідної механічної міцності структури клейового складу і стружкового наповнювача. На малюнку представлені деякі види кутових зчленувань, які використовуються під час виготовлення коробів автомобільних сабвуферних систем. Погляд майстра Віктор Поляков, компанія "Російська Гра" Ми на практиці переконалися, що клієнти, які цінують якість звучання аудіосистеми автомобіля, віддають перевагу фазоінверторним конструкціям, незважаючи на додаткові витрати. Тим більше, що виробники сабвуферів полегшують наше завдання рекомендаціями з розрахунків корпусів, труб і частот зрізу кросоверів. Ми також переконалися, що застосування високоякісних матеріалів для акустичних корпусів виправдане. Ми застосовуємо дрібнодисперсну стружкову плиту Jamo. Для сабвуферів ідеальна дюймова плита, яка не тільки міцна, добре обробляється, але має хороші акустичні властивості, не вимагаючи додаткової поверхневої обробки. Для внутрішнього оздоблення використовується спеціальний поролон, а для загальної завершеності дизайну корпуси покриваються ковроліном та спеціальними акустично прозорими матеріалами. Наша фірма має зараз повну колірну гамму таких матеріалів, і важливо, щоб замовник був краще обізнаний про наявні можливості та варіанти виконання акустики в його автомобілі. Дмитро Гуринович, компанія "Ремерс-Центр" Багато замовників схильні заощадити сотню-другу на матеріалах для автомобільної акустики, тому ми виявили, що можна з успіхом застосовувати 20-міліметрову багатошарову фанеру та 15-міліметрову ДСП для виготовлення корпусів сабвуферів, тим більше що сьогодні можна скористатися при їх збиранні гарячим пластиком. акустичним клеєм або клеєм Flex, який дуже добре тримає та створює герметичність. Вінілове покриття дає гарний зовнішній вигляд та герметичність, що важливо для умов автомобіля. Ми вважаємо, що така оптимальна достатність – правильний підхід. Коли ми отримуємо дуже дороге замовлення, справа йде цілісна деревина. Взагалі вибір матеріалів безпосередньо залежить від фінансового стану клієнта. Сергій Дудирєв, компанія SV Art При розрахунку коробів у першу чергу потрібно мати на увазі, який динамік потрібно укласти в корпус. Не секрет, що фірма-виробник комплектує свою продукцію описом технічних характеристик, в якому і повинні бути зазначені параметри, скажімо, тих самих динаміків. Зрозуміло, що це значно спрощує роботу установника. Деякі фірми, які виготовляють акустику, пропонують різні варіанти конфігурації коробів для того, щоб з одного динаміка отримати різне забарвлення звуку. Це великий плюс при роботі з клієнтом, який має певні музичні уподобання. Якщо ж у процесі установки доводиться мати справу з динаміком, параметри якого заздалегідь невідомі або вимагають більш точної перевірки, то ці необхідні дані можна отримати шляхом власних вимірювань - за допомогою звукогенератора. Вважається, що цей спосіб більш точний, але він більш трудомісткий і вимагає великих матеріальних і тимчасових витрат. В принципі для будь-якого динаміка можливе виготовлення коробки будь-якої конфігурації. Жорстких обмежень немає - все залежить від цілей, які має установник. Візьмемо для прикладу звичайний замкнутий короб. За його невеликого обсягу демпфування динаміка дуже високе, і він відповідно здатний витримати більшу потужність. Однак при збільшенні гучності може з'являтися гучність. Збільшуючи об'єм короба, ми зменшуємо гучність, але при цьому зменшується і межа потужності, що підводиться. Зазвичай ми проектуємо короби, в яких динамік видає пристойну потужність і при цьому не гуде. Ми виготовляємо короби з високоякісної багатошарової фанери. Причому для досягнення найкращої якості стінки короба ми виготовляємо із з'єднаних спеціальним клеєм двох шарів 10-міліметрової фанери. Таким чином, товщина стін складає не менше 20 мм; для 10-дюймового динаміка допустимий мінімум – 15 мм. Зсередини фанерні стінки обов'язково обклеюються звукопоглинаючим матеріалом. Трапецієподібна форма короба обрана нами невипадково. Така конфігурація відразу дозволяє виключити кілька напрямків стоячих хвиль. Бажано, щоб стінки короба були паралельні, тому трапеція нас цілком влаштовує. Крім того, така форма короба більш виправдана через конфігурацію багажного відділення автомобіля.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Лондонські автобуси допоможуть автомобілістам спланувати маршрут ▪ Термомаскування для електроніки ▪ Крижаний щит Гренландії катастрофічно тане ▪ Магнітні GPS у носах лососів
▪ Розділ сайту Електродвигуни. Добірка статей ▪ стаття Все в ім'я людини, для блага людини. Крилатий вислів ▪ стаття Хто отримав перший антибіотик? Детальна відповідь ▪ стаття Катамаран на матрацах Особистий транспорт ▪ стаття Динамічний фільтр - шумоподавлювач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page