чем больше короб для сабвуфера тем лучше звук
Как выбрать сабвуфер для ЗЯ (закрытого ящика)?
Это акустическое оформление представляет собой закрытый короб, состоящий из 6 стенок, в самом простом варианте изготовления. В результате звук воспроизводит одна сторона диффузора, звук от второй гасится в недрах ящика. Закрытый ящик — очень музыкальное оформление и на соревнованиях по SQ (sound quality), а также в машинах людей, любящих качественный звук, можно увидеть закрытый ящик.
Для каких жанров музыки лучше всего подойдёт ЗЯ?
— живые жанры (популярная музыка, шансон, инструментальная музыка, этника, рок, джаз, где не нужно много баса);
— клубная музыка (где нужен быстрый бас; например, лучше 15″ динамик в ЗЯ, чем 12″ в ФИ, так как по громкости это будет почти одинаково, а по скорости гораздо лучше).
Какие преимущества есть у ЗЯ?
— сравнительная простота расчёта и изготовления;
— небольшие размеры (например, 10″ динамик требует от 15 до 25 л, 12″ — 25-35 л, 15″ — 40-60 л; 18″ — от 70 до 110 л чистого объёма);
— скорость и минимальные групповые задержки;
— хорошие импульсные характеристики (бас наиболее чёткий и хлёсткий, он хорошо воспроизводит так называемый панч — атаку);
Какие недостатки у ЗЯ?
— самая небольшая отдача (он самый тихий среди всех акустических оформлений, кроме free air);
— невысокая перегрузочная способность;
Как же выбрать динамик для ЗЯ?
В первую очередь стоит посмотреть на параметры Тиля-Смолла: Fs (резонансная частота), Vas (эквивалентный объём), Qts (общая добротность).
Учитывая эти параметры, можно быстро подобрать тип акустического оформления для динамика, используя одно простое правило.
Для этого надо значение Fs поделить на Qts. Если получившаяся цифра до 60, значит этот динамик предназначен для ЗЯ. От 60 до 80 — для ЗЯ и ФИ. От 80 до 100 — для ФИ. От 100 — для БП. Конечно, установить сабвуферный динамик можно и в «неподходящее» оформление. Он будет играть, но хуже.
Вторым этапом стоит сделать предварительный расчёт в программах: SpeakerShop, SpeakerBox Lite, BassBox 6 Pro. Для этого нужно ввести три основные параметра Тиля-Смолла (Fs, Vas, Qts) и нажать кнопку Plot (или аналогичную). Программа рассчитает объём ящика с добротностью оформления 0,707 (идеальная добротность ЗЯ). Если этот объём лежит примерно в пределах вилок, указанных выше, а график имеет подъём в области низких частот, динамик отлично подойдёт для закрытого ящика.
Также можно воспрользоваться мануалом от производителя, в котором бывают рекомендации по выбору акустического оформления.
Какой калибр динамика лучше всего подойдёт для ЗЯ?
Самые популярные — 10″ и 12″. Ящики с таким калибром динамиков получаются достаточно компактные, а громкости вполне хватает для SQ систем. Но бывает, что бывает, что устанавливают 15″ или даже 18″ сабы в закрытый ящик, и получают при этом отличный звук. Но надо понимать, что в таком случае стремятся добиться не максимальной громкости, а масштабности и глубины, суббаса, воспроизводимого с хорошей скоростью.
Какие автозвуковые бренды выбрать для ЗЯ?
Из брендов, выпускающих динамики, подходящие для ЗЯ, обратите внимание на: Hertz, Focal, DD Audio (например, 210), JL Audio (например, 10Wov3-4), Kicker (например, модель Comp CWRT10), Morel (например, Ultimo SW10), Helix (например, P10W Precision), Alpine (например, SWR-10D2), ESX (например, SX 1040), Pioneer (например, TS-SW2501S4), Gladen (например, RS 10). Если знаете другие модели, хорошо подходящие для ЗЯ, пишите их в комментариях!
корпусные сабвуферы
ссылка на первоисточник статьи: www.daxxgroup.ru/theory6_ru.htm
Корпус необходим для улучшения звучания низкочастотного динамика. Основная задача корпуса — это изоляция фронтальной звуковой волны, возникающей при движении мембраны сабвуфера вперед, от обратной (задней) волны, возникающей при движении мембраны в обратную сторону. Без корпуса эти две волны, встречаясь, будут гасить друг друга (сдвиг по фазе 180 градусов) и бас получится слабым и неглубоким. Корпус должен быть достаточно крепким и виброустойчивым, иначе его вибрация, вызванная обратной волной динамика, будет генерировать частоты, которые придадут нежелательную окраску звуковой картине.
Материалы для корпуса сабвуфера
Многослойная фанера. Существует большое количество сортов фанеры, многие из которых не приемлемы для конструирования корпуса акустической системы. Обычная фанера недостаточно плотная и будет давать искажения звука. Многослойная (12 слоев) фанера из корабельной древесины или русской березы является отличным материалом для постройки небольших корпусных систем. Данная фанера достаточно плотная и легче древесностружечной (ДСП) и средней плотности древесноволокнистой плиты средней плотности (MDF). С ней легко работать, вкручивать шурупы, не опасаясь расслаивания. Лист толщиной 12 мм имеет лучшие резонансные характеристики, чем у большинства досок толщиной 16 мм. Недостаток данной многослойной фанеры заключается в том, что большие корпуса из нее начинают звенеть. Ее не рекомендуется использовать для корпусов с большими плоскими пролетами. Лучше всего она подходит для пары динамиков диаметром 8 дюймов в корпусе объемом меньше 0.04 куб.м. Второй ее недостаток — это дороговизна и дефицитность.
Древесностружечная плита. Это наиболее распространенный материал из используемых сегодня. В продаже имеются ДС плиты нескольких сортов, но для корпусов рекомендуется ДСП самой большой плотности. Хотя высокоплотные разновидности весят больше, с ними легче работать и они лучше звучат. Высокоплотная ДСП толщиной 16 мм является, возможно, самым лучшим выбором для более мощной низкочастотной акустической системы, поскольку у нее самая высокая плотность и слабые резонансные качества. ДСП недорогие и их легко найти. Недостаток этого материала заключается в том, что он легко впитывает влагу и с трудом режется дисковой или ленточной пилой. Корпуса из ДСП следует окрашивать, чтобы предотвратить разбухание из-за влаги.
Древесноволокнистая плита средней плотности. ДПВ, по сути, является формой спрессованой бумаги, имеет высокую плотность и легко режется. Чем выше плотность, тем лучше корпус будет воспроизводить звуки из-за ограниченной гибкости стенок. Недостатком ДПВ является то, что с ней тяжело работать из-за склонности расслаиваться, когда ее скрепляют. Она много и быстро впитывает влаги. Как и с ДСП, конструирование следует внимательно проводить как в отношении крепления, так и в предотвращении влияния влажности. Несмотря на это, результаты стоят приложенных усилий. Это лучший выбор для быстрого построения сабвуферных систем средней мощности.
Форма корпуса не так влияет на качество звучания сабвуфера, как материал, из которого он сделан. Но все же, форма короба остается важной темой для обсуждения. В результате воздействия обратной звуковой волны на корпус, он начинает вибрировать и излучать собственные звуковые волны на определенной частоте. Такие волны принято называть стоячими волнами. Стоячие волны могут гасить некоторые частоты и придавать нежелательную окраску звуку. В результате частотная характеристика сабвуфера ухудшается. Рассмотрим несколько вариантов форм короба и расположения динамика в нем. Практика показывает, что равноудаленность динамика от стенок вызывает наибольшую вибрацию корпуса и максимальное воздействие отраженных волн на динамик. Обратные звуковые волны от мембраны динамика одновременно достигают всех стенок корпуса и отражаясь от них, одновременно воздействуют на динамик. Из четырех представленных на рисунке вариантов наилучшим является самый правый вариант, при котором, расстояния от динамика до всех стен короба различное. Обратные волны достигают стенок корпуса и динамика не одновременно, тем самым их нежелательное влияние на динамик сводится к минимуму. Частотная характеристика сабвуфера улучшается.
Типы корпусов сабвуферов
Герметичные корпусы. Пожалуй, наиболее распространенной формой корпуса на сегодняшний день является герметичный корпус. Ему отдают предпочтение по причине относительной простоты разработки и конструирования. Герметичный корпус — это корпус, который полностью изолирует внутреннее воздушное пространство сабвуфера от внешнего. Воздух внутри короба поддерживает мембрану динамика и работает как дополнительная подвеска для нее. Это позволяет динамику выдерживать большую мощность.
Диапазон излучаемых частот сабвуфера зависит от объема корпуса. Если объем короба меньше оптимального, то внутри короба давление увеличится, что приведет к срезанию некоторых частот и усилению других. Вместо чистого глубокого баса сабвуфер выдаст гулкий, «проваленый». Увеличивая объем короба бас улучшается, но опять же до определенного уровня. Главная задача проектирования короба заключается в определении его оптимального объема для выбранного низкочастотного динамика.
На практике часто случается так, что сначала конструируется короб, исходя из ограничений свободного пространства в багажнике автомобиля, а затем подбирается динамик под внутренний объем этого короба. На далее рисунке изображен график, по которому можно определить приблизительный объем внутреннего пространства корпуса для данного диаметра динамика.
Фазоинверсные корпусы сабвуферов широко применяются в домашних акустических системах. С развитием автомобильной аудиоиндустрии и благодаря внедрению компьютерного программного обеспечения, помогающего в сложных расчетах, фазоинверсные или вентилируемые корпуса получили широкое распространение и в автомобильных аудиосистемах. Эта форма корпуса уникальна тем, что фазоинвертор (вентиляционный канал) помогает в воспроизведении наиболее низких частот в слышимом диапазоне. Фазоинвертор фактически становится источником звука, содействующим общему звучанию сабвуферной системы.
Фазоинверсные системы выдают больше баса при меньшей мощности, чем герметичные. Обратная волна, выходя из отверстия наружу усиливает фронтальную волну. Правильно сконструированный вентиляционный канал даст повышенный выходной сигнал на настроенной частоте. Звук у фазоинверсных сабвуферов чище, но объем их больше, чем у герметичных для одного и того же динамика.
Недостатком данного типа сабвуферов является возможность появления искажений при воспроизведении частот из диапазона ниже расчетного. Иногда канал вентилируемого корпуса может генерировать средние частоты, что придает басу нежелательную окраску. Расчеты параметров вентилируемого корпуса более сложные, и даже небольшие погрешности могут не оправдать затраченных усилий и времени. На звуковую картину такого сабвуфера оказывают влияние даже такие параметры, как температура и влажность окружающей среды. Ошибки при конструировании и настройке фазоинвертора являются причиной того, что акустическая система «бубнит» или же бас «размазан».
Изобарическая конструкция корпуса представляет собой короб, в котором установлены два идентичных динамика. Эта конструкция основана на идее наличия постоянного давления воздуха между мембранами двух динамиков. В результате два акустически связанных динамика функционируют как один динамик. Преимущество этой конструкции состоит в экономии объема короба. Например, для двух 15 дюймовых динамиков необходим минимальный объем короба равный 0.1 куб.м, а при изобарической конструкции объем короба можно уменьшить в двое. Что с коммерческой точки зрения является большим преимуществом. Недостатком данной конструкции является то, что при наличии двух звуковых катушек фактически рабочей остается только одна мембрана. Общая отдача изобарического сабвуфера примерно на 3 дБ меньше, чем у остальных сабвуферов при одинаковой входной мощности. Конструктивно пара динамиков располагается внутри корпуса на одной оси, мембрана к мембране, магнит к магниту или магнит к мембране.
Bandpass корпусы представляют из себя две камеры между которыми монтируется динамик (см.рисунок 20). Одна из камер является герметичной, а вторая камера фазоинверсной (single reflex). Данная конструкция обеспечивает очень качественный низкий бас по сравнению с другим сабвуферами, что делает их очень популярными на рынке автомобильных аудиосистем. Однако акустическая отдача их сравнительно низка. При конструировании bandpass коробов следует учитывать эту зависимость между частотной характеристикой и звуковым давлением, которое развивает корпус. Чем ниже и лучше бас, тем ниже акустическая отдача и мощность сабвуфера. И наоборот, чем мощнее bandpass сабвуфер, тем выше и хуже бас он выдает. Эти сабвуферы ни в коем случае нельзя перегружать. Недостатком данного типа корпуса является высокая сложность расчетов и относительно большие размеры по сравнению с герметичными или фазоинверсными корпусами.
Лабиринт. Принцип, лежащий в основе этой формы, состоит в том, что данный корпус сможет ограничить резонанс и поглотить всю энергию обратной волны и выдать отличную низкочастотную характеристику. Эта теория обладает некоторой достоверностью, так как правильно разработанные и сконструированные корпуса такого типа показывали чрезвычайно низкий резонанс короба наряду с отличной низкочастотной характеристикой. Путь, которым достигается увеличение характеристик на нижних звуковых частотах в этом корпусе, состоит в том, что задняя волна от динамика смещается против фазы на 90 градусов, прежде чем попадает в отделение прослушивания. Это служит дополнением к фронтальной волне. В силу ослабления колебаний в лабиринте возникает небольшое запаздывание в синхронизации сигнала, что также усиливает выходной сигнал. С другой стороны, КПД такого корпуса существенно ниже, чем у других конструкций и требует много пространства в автомобиле.
Лабиринт по-другому называют трансмиссионной линией (transmission-line). В отличие от других форм корпусов это наиболее непредсказуемая конструкция, которая никогда не была доказана математически. Вся имеющаяся информация основана на практических исследованиях и множестве неудачных экспериментов, проводившихся на протяжении многих лет.
Конструирование любого корпуса представляется одним из важных аспектов разработки любой низкочастотной системы. Если бы Вы заглянули внутрь высококачественной домашней акустической системы, то Вы бы обратили внимание, с какой тщательностью и вниманием сконструирован корпус. Самый лучший динамик не будет звучать хорошо в плохо построенном корпусе. Основные критерии, которые следует учитывать при конструировании — это герметизация, придание жесткости, и звукоизоляция (демпфирование).
Герметизация. Корпусы должны представлять из себя непроницаемые для воздуха отсеки. Только одна акустическая система не попадает под это правило — это конструкция бескорпусного сабвуфера, который использует весь объем (free air) пространства багажника автомобиля. Самый надежный метод герметизации корпуса заключается в том, чтобы сделать воздухонепроницаемым короб настолько, насколько это возможно. Используйте силикон во всех углах внутри, чтобы в уменьшить утечку воздуха.
Придание жесткости. Каждый раз, когда поверхность корпуса гнется (вибрирует) под действием работающего динамика, страдает выходной сигнал. Это происходит потому, что для изгиба стенок корпуса требуется энергия, которая забирается у выходного сигнала акустической системы. Хорошей аналогией этому может служить машина, у которой прокручиваются колеса, поскольку мощность мотора больше, чем способность шин держаться за дорожное покрытие. Это приводит к потрясающей демонстрации мощи, но мало способствует движению автомобиля вперед.
Демпфирование полезно при разработке корпуса для предотвращения отражения звуковых волн обратно на динамик. Корпус, который проектируется, обязательно должен иметь звукоизоляцию. Этому аспекту конструирования зачастую не придают значения, но он может оказать положительный эффект на звучание.
Для звукоизоляции корпусов может быть использованы несколько материалов. Одним из них является жидкий шумо- и виброизоляционный материал от фирмы CAE под названием VB-1, поставляемый в аэрозольных баллонах. VB-1 распыляется на внутренние поверхности стенок корпуса слоем толщиной 1-2мм. Другой метод заключается в использовании какого-либо плотного материала на тканевой основе.
Не стоит путать эту процедуру с той, которая применяется для возмещения ущерба от маломерных корпусов. Сущность в том, что если какой-либо корпус покрыт изнутри некоторой формой звукоизоляции, такой как стекловолокно или подобный материал, корпус покажется большим для динамика в силу изменения эффективной податливости. Это другая форма демпфирования. Когда на маломерных корпусах используется данная форма демпфирования, коэффициент податливости корпуса теоретически увеличивается на 25%. Следует помнить, что при демпфировании фазоинверсных корпусов фазоинвертор (вентиляционный канал) не должен быть загорожен демпфирующим материалом.
График зависимости внутреннего объема короба (куб.м) от диаметра сабвуфера (в дюймах) для герметичных корпусов.
Какое акустическое оформление выбрать для своего проекта: ЗЯ, ФИ, БП, ЧВ или рупор?
Напомню, какие бывают сабвуферные акустические оформления и их характерные особенности:
1. Бесконечный экран, или фриэйр (ФЭ).
Это динамик в полке, или подобные вариации. По звуку он хорош, четкий, быстрый. Но тихий. И трудно сделать правильный ФЭ, ведь нам надо герметично отделить салон от багажника, сделать идеальную жесткость полки. И все равно, АКЗ (акустическое короткое замыкание) будет через улицу, что приведет к потерям в нижнем басе. Поэтому ФЭ имеет ограниченное применение, да и хорошие динамики для него не так просто найти.
2. Закрытый ящик (ЗЯ)
Это герметичный ящик. Отличное оформление, которое подходит для воспроизведения живой музыки, от классики до рока, джаза и блюза. И даже для клубной музыки, но применять надо уже крупные сабы, например 12-15″. А для живой музыки самый ходовой динамик это 10″. Один или 2, если бас должен быть быстрым, но его надо много.
Достоинства: отличный быстрый и четкий бас, способность играть низко в инфру, не требует подрезки снизу (хотя это и применяют иногда), занимает мало места.
Недостатки: тихий, не способен от души «навалить», для воспроизведения жанров с очень большим количеством баса не подходит. Ну и перегреваться может, ибо объем закрытый.
3. Фазоинвертор (ФИ).
Это ящик с портом, трубой или щелью. Не с дыркой, как многие говорят 🙂 Её нельзя просто так прорезать в готовом ЗЯ, это не будет работать. ФИ имеет 3 важных параметра:
— объем ящика
— площадь порта
— длина порта
Все эти параметры ящика рассчитываются специальным образом. Используются программы и формулы (ручной расчет для мазохистов).
ФИ имеет целый ряд модификаций, таких как:
— ФИ на щели
— ФИ на трубе
— Раскрытая щель или труба
— ФИ с экспопортом (экспоненциальная образующая одной или нескольких стенок порта)
— пассивный излучатель (ПИ), как ни странно, это тоже разновидность ФИ, только вместо объема воздуха колеблется мембрана.
Достоинства ФИ: громко, много баса. Если слушаете такую музыку, в которой надо много баса, то это для вас. Хорошее охлаждение в определенном диапазоне частот (правда в некоторых диапазонах все плохо).
Недостатки прямо вытекают из достоинств: худшие импульсные характеристики, бас более тормозной, менее чёткий, хлесткий. На частоте и ниже частоты настройки может повреждаться, как механически, так и есть риск спалить катушку.
Ну и объем багажника занимает немало. Для сравнения: если стандартный объем ЗЯ для 12″ динамика это 28-30 л, то для аналогичного ФИ уже 60-70 л.
4. Бандпассы (БП) или полосовые ящики.
Бывают 4 и 6 порядка (на самом деле делают и 8й порядок, но это уже для эстетов и маргиналов).
Если по-простому, то это комбинация двух оформлений — ЗЯ и ФИ (БП4) или двух ФИ с разной настройкой (БП). Это упрощенная модель, но, в принципе, так и есть.
Достоинства: высокая отдача, эти оформления очень громкие.
Недостатков больше: бас самый тормозной, нечеткий, рыхлый. Слушать замедленную негритятину годится, что-то другое — уже нет.
Часто используется в «стенах», там как раз «валево» и хейртрики нужны. Ну или в спортивных «стенах», ибо отдача высокая.
5. Волновые оформления (рупоры, ЧВ и др).
Крутые, но трудно считаемые и реализуемые оформления. Звук — огонь! Громко, можно валить. Четко — можно слушать что угодно.Недостатки — огромные размеры. Но если найдете место, или исхитритесь сделать компактный рупор или ЧВ (а это возможно), то будет очень круто. Есть еще недостатки, но про это как-нибудь в другой раз.
Как построить «правильный» сабвуфер? Учим матчасть.
Снова всем привет. Если вы все еще задаетесь вопросом о том, какой корпус сабвуфера вам нужен, то внимательно прочитайте этот материал. Потому что если вы зададите такой вопрос кому-нибудь (например, здесь, на Drive2), но не уточните, какой бас вы хотите, то получите кучу противоречивых советов и с большой вероятностью разочаруетесь в самой технике, а то и сожжете чего-нибудь к чертям, хотя техника тут будет совсем не причем.
Возьмем для примера конкретный динамик. Я для наглядности выбрал 15-дюймовый RE Audio SX PRO (кстати, про него тут у меня спрашивали, вот как раз в тему и получается). Он громкий (многие ж любят погромче, ага) и универсальный в плане акустического оформления. Смотрим на него параметры Тиля-Смолла (например, тут), и начинаем прикидывать корпус. Я для этого пользую проверенный JBL SpeakerShop с коррекцией АЧХ, рекомендованной еще в начале 2000-х журналом АЗ. Как показала практика, получается довольно близко к жизни. Но сейчас особая точность нам не нужна, важнее показать что получим от того или иного корпуса. Итак, поехали.
Вариант 1. Для требовательных. Нам нужен предельно точный бас, и слушать музыку мы собираемся внутри машины. Параметры позволяют сделать отличный ЗЯ без потери отдачи, объем — всего 40 литров, что для 15-шки на самом деле очень компактно. АЧХ простирается до самых инфранизких частот – бас получите как в хорошем кинотеатре. При долговременной мощности динамика 1кВт и использовании соответствующего усилителя можно получить п-ц какую громкость и нехилое ливеротрясение. И это притом, что бас будет предельно точным и без единого намека на гудение. Мне этот вариант нравится. Но это в салоне. Если же такой саб заставлять играть на открытое пространство, то пропадет глубина баса и такого кайфа уже не получится, Отдача с понижением частоты будет спадать, и если вы начнете компенсировать это простым увеличением громкости, то это приведет к печальным последствиям. Оно вам надо?
Но ничто не дается даром, поэтому смотрим, в чем же мы проиграли. Во-первых, бас в фазике будет не такой четкий и точный, как в закрытом ящике. Кто любит технические термины – импульсная характеристика хреновая. Но если вы не планируете слушать «живую» музыку, где звук должен иметь натуральную связку «атака-затухание», а ограничитесь электронной, то это уже менее критично. Во-вторых, фазик обязательно требует включения на усилителе сабсоника. Обязательно! В идеале – не ниже, чем настройка самого порта. Потому что ниже настройки порта ход диффузора уже ничем не сдерживается, и вы тупо попалите динамик, если ввалите в него дури. Если это произойдет, потом не говорите, что не предупреждал. Не бойтесь, в «мясистости» баса не потеряете, информативный бас гораздо выше 30 Гц, поверьте.
Теперь вернемся к нашему сабу. А давайте попробуем оставить для него прежний объем, но сделаем настройку порта на 55 Гц? Что получим? Понятное дело, снизу отдача резко упадет, зато весь пар устремится в область «среднего» баса. При этом получим акустическое усиление больше, чем на 6 дБ! И это при прямом излучении! Еще немного, и поймете, почему я заостряю на этом внимание. Опять мы «как бы увеличили мощность» нашего усилителя, причем, нехило – в 4 с лишним раза. И, само собой, не забывайте про сабсоник! Настраивайте его никак не ниже 45-50 Гц! Получите ураганное колбасево без риска спалить даже самый надежный динамик в первые же 10 минут.
А теперь внимание, фокус. Закрываем багажник и открываем двери. Что получаем? Кто в теме, скажут – акустическое оформление типа бандпасс. Т.е. если мы стоим такие крутые на улице и нас прет от собственного меломанства, то мы слышим не прямое излучение нашего сабвуфера, саб играет в салон, а до нас бас доходит из открытых дверей. Салон в этом случае становится самой настоящей резонансной камерой! И что? А то, что так мы можем получить реально еще большее акустическое усиление! Тут, конечно, многое зависит от самого автомобиля – геометрии салона и дверных проемов, но эффект зачастую получается действительно чувствительным.
Выводы. В общем, что я хотел сказать этим постом. Друзья, если хотите получить нормальный бас, то для начала определитесь что для вас есть «нормальный». Потому что от некоторых постов типа «хочу глубокий мягкий басс» (кстати, «бас» пишется с одной буквой «C», давайте будем грамотнее), а особенно от комментов к ним, чесслово, инфаркт скоро схватит. А ведь заметьте, все варианты, что я вам тут показал – это всего лишь разные варианты оформления одного и того же динамика! Спалить любой саб его неправильным использованием и дурными настройками – дело нехитрое, а вот чтобы использовать все его возможности на полную катушку – придется подумать. В общем, как всегда, учим матчасть.