Maison / l'Internet / Schéma d'un subwoofer avec un boîtier de radiateur passif. Les bases de l'acoustique pour les nuls : types de conception acoustique des enceintes. Qu'est ce que c'est et pourquoi

Schéma d'un subwoofer avec un boîtier de radiateur passif. Les bases de l'acoustique pour les nuls : types de conception acoustique des enceintes. Qu'est ce que c'est et pourquoi

16/09/2013 , Publié dans

Il existe un certain nombre de principes selon lesquels tous les subwoofers peuvent être classés pour une salle d'écoute. Nous énumérons ci-dessous les principaux, dans chaque cas, en indiquant les avantages et les inconvénients de chaque type.

Amplificateur intégré

Selon la présence ou l'absence d'un amplificateur intégré, il existe Actif Et Passif caissons de basses.

Caissons de basse actifs actuellement les plus courants et, dans l'ensemble, sont Le Meilleur Choix pour une utilisation dans ou . Les subwoofers actifs sont tout simplement les plus flexibles et les plus faciles à installer. Cependant, ils ne sonnent pas nécessairement la meilleure façon. Le subwoofer actif le plus simple comporte un amplificateur, un contrôle de fréquence de croisement (LPF ou HPF - Low Pass Filter ou High Pass Filter), un commutateur de phase et deux types de connexions d'entrée. La présence d'un amplificateur intégré nécessite un cordon d'alimentation séparé de la prise 220 V au caisson de basses. Le contrôle de la fréquence de croisement vous permet de limiter au-dessus de la plage que le subwoofer jouera. Un contrôle de phase (le plus souvent un interrupteur) vous permettra de mieux intégrer le subwoofer au reste des enceintes de votre système. Il est conçu pour inverser ou changement en douceur la phase du signal audio entrant dans le caisson de basses. Pour son installation correcte vous devrez probablement écouter le système jouer dans les deux modes (0 et 180) et choisir celui avec les basses les plus agréables et les plus profondes. Eh bien, et bien sûr, un subwoofer actif doit être signalé depuis la sortie ligne correspondante de votre récepteur ou processeur AV.

Caissons de basses actifs LJAudio et SVSound

Avantages des subwoofers actifs :

  • Très simple à utiliser (ainsi que les récepteurs AV par rapport à un ensemble de composants séparés) ;
  • Plus facile à installer et à configurer car tout ce dont vous avez besoin y est déjà intégré ;
  • En règle générale, ils sont moins chers (tout comme les récepteurs AV par rapport à un ensemble processeur AV + amplificateur multicanal).

Inconvénients des subwoofers actifs :

  • Les amplificateurs intégrés sur la plupart des subwoofers, mais pas tous, sont relativement inférieurs ;
  • Moins pratique en termes d'installation, tk. il faut toujours tirer 2 câbles (alimentation et signal) ;
  • Si quelque chose de grave arrive à l'amplificateur, il n'est pas si facile de trouver un remplaçant ou de le réparer ;
  • Les fabricants ne vendent pas toujours des pièces détachées pour les anciens modèles ;
  • Certains subwoofers actifs ne s'allument pas automatiquement lorsqu'ils reçoivent un signal audio faible (le système d'arrêt/marche automatique ne fonctionne pas bien).

Caissons de basses passifs conçu à l'origine pour être utilisé en tandem avec un amplificateur externe. L'amplificateur peut être utilisé comme un dédié ( la meilleure option) et intégré (vous pouvez par exemple utiliser les chaînes gratuites du récepteur AV). Le point important est que, puisque le subwoofer nécessite initialement plus de puissance pour reproduire les sons basses fréquences, l'amplificateur doit être suffisamment puissant. De plus, si le caisson de basses n'a pas de filtre passe-haut intégré (et ce n'est généralement pas le cas d'un caisson de basses passif), le signal doit être filtré du côté du récepteur AV avant d'atteindre le caisson de basses.

Caissons de basses passifs PRO, RBH et JBL

Avantages des caissons de basses passifs :

  • Les amplificateurs externes sont généralement plus solides, ils disposent des alimentations massives appropriées, d'un câblage de haute qualité des circuits de signaux ;
  • Capable de digérer plus de puissance et de produire plus de dB ;
  • Un amplificateur multicanal peut faire jouer plusieurs caissons de basses passifs dans votre ;
  • Les subwoofers passifs sont plus simples et moins chers à fabriquer ;
  • Le volume utile interne du boîtier est plus grand avec les mêmes dimensions, ce qui permet une plus grande flexibilité dans le placement des ports haut-parleur et inverseur de phase ;
  • Si l'amplificateur commence à fonctionner mal, il peut facilement être remplacé par n'importe quel autre ;
  • Moins inflammable (électrique et caisse en bois espacés)
  • L’un des principaux avantages est une grande flexibilité d’installation. Vous pouvez monter l'amplificateur dans un rack avec le reste de votre équipement CC et n'acheminer qu'un seul fil de haut-parleur ordinaire vers le caisson de basses. Vous n'avez pas besoin de les nourrir !
  • Les longs câbles acoustiques (haut-parleurs) sont généralement moins chers que les câbles spéciaux pour caisson de basses de la même longueur ;
  • Les fils d’enceintes (qui peuvent être complètement plats) sont beaucoup plus faciles à cacher que les câbles de caisson de basses.

Amplificateur de caisson de basses externe

Inconvénients des subwoofers passifs :

  • Beaucoup plus difficile à organiser et à installer ;
  • Les amplificateurs externes peuvent être plus chers que les amplificateurs intégrés.

Directivité de l'émetteur

Selon la direction dans laquelle regarde l'enceinte, les subwoofers peuvent être divisés en :

Rayonnant vers le bas (Vers le basCuisson). Ce type de subwoofer possède un haut-parleur installé dans la paroi inférieure du boîtier et dirigé vers le sol. Les caissons de basses de ce type ressemblent plus à une sorte de meuble qu'à un système de haut-parleurs. Ils n'ont pas besoin de grille de protection. Ils peuvent jouer encore plus efficacement que leurs proches, vous devez donc éviter de les installer dans les coins des pièces et à proximité des murs (s'applique à l'option avec un subwoofer dans le système). Sinon, le son pourrait être trop puissant.

Caissons de basses Down Firing Yamaha et Atlantic Tech

Rayonnant vers l'avant (DevantCuisson). Le haut-parleur de ce type de subwoofer est monté sur l'une des parois avant du boîtier et est dirigé parallèlement au plan du sol. Ces types de subwoofers nécessitent une grille de protection pour protéger le haut-parleur des dommages et ressemblent davantage à un système de haut-parleurs conventionnel.

Caissons de basses Earthquake et Rhythmic Audio à tir frontal

Type de conception acoustique

Cette classification est la plus complète et est profondément ancrée dans la section Acoustique de la science physique. En tant que programme éducatif minimum, nous parlerons un peu du but et de la fonction de tout conception acoustique dynamique. Le haut-parleur émet le son non seulement vers l'avant, mais aussi vers l'arrière. Les ondes sonores avant et arrière sont en phase opposée. À cet égard, il existe un terme « fermeture acoustique » dans lequel les ondes des deux côtés du cône du haut-parleur s'additionnent et (si elles sont complètement opposées en phase) s'annulent. En théorie, vous ne devriez pas du tout entendre le son d'un haut-parleur nu, en pratique, le son le sera, mais très loin de l'original. Le boîtier (box) du système d'enceintes, dans lequel est installé l'enceinte, permet d'éliminer ce circuit et de donner aux ondes sonores les paramètres requis en termes de dynamique et de réponse en fréquence.

Nous laisserons de côté la théorie et tenterons de passer brièvement en revue les types de conception acoustique les plus courants, sans oublier de parler des avantages et des inconvénients de chacun d'eux.

Boîte fermée (ZYa, Caisse fermée,Enceinte). L'enceinte est installée dans un boîtier fermé et hermétique. Cette solution isole complètement l’onde sonore arrière de l’enceinte de l’avant.

Avantages :

  • Facilité de conception et de réalisation (seuls deux paramètres sont à prendre en compte : le volume du caisson et le facteur de qualité de l'enceinte) ;
  • Volume corporel relativement petit ;
  • Excellente réponse impulsionnelle (réponse à un signal à court terme, capacité du composant à reproduire avec précision des événements musicaux à court terme) ;
  • Il n'est pas nécessaire d'utiliser un filtre subsonique (LPF), car il existe une tendance naturelle du PA à supprimer les fréquences inférieures à la fréquence de résonance du haut-parleur ;
  • Rapides, naturelles, douces, rebondissantes, nettes, contrôlées et chaleureuses sont un certain nombre de caractéristiques subjectives souvent utilisées pour décrire les basses produites par un bon subwoofer de ce type.

Défauts:

  • Limite de fréquence inférieure relativement élevée, rarement inférieure à 30 Hz (niveau de -3 dB) ;
  • L'efficacité la plus faible par rapport aux autres types de conception acoustique.

Inverseur de phase(FI, éventé, ventilé, Bass-Reflex). L'enceinte est installée dans un boîtier doté d'un tunnel qui se poursuit vers l'intérieur sous la forme d'un tuyau, d'un boîtier ou d'une fente sur une certaine longueur. Ce tunnel est appelé port bass reflex. Grâce à cela, le volume interne de la boîte communique avec l'espace environnant. La longueur et la section transversale du tunnel sont des paramètres critiques pour le bon fonctionnement de ce type de conception acoustique. Le haut-parleur et le port inverseur de phase fonctionnent en tandem, formant un deuxième système oscillatoire qui rayonne (déjà en phase avec le cône du haut-parleur) l'énergie sonore supplémentaire de l'onde arrière. En règle générale, le haut-parleur est installé dans la paroi avant du boîtier. Le port inverseur de phase est le plus souvent situé sur le même mur, moins souvent sur le mur perpendiculaire (dans le cas d'un haut-parleur orienté vers le bas) du boîtier et règle l'appareil sur la sortie maximale dans un certain (rarement plus large que 1 à 2 octaves). ) gamme de fréquences. Dans cette plage, le haut-parleur fonctionne avec un minimum de charge, de vibration et de distorsion (la majeure partie du son est émise par le port), permettant au subwoofer de gérer une puissance maximale plus importante. Au-dessus de la fréquence d'accord, le tunnel devient de moins en moins « transparent » aux vibrations sonores, et l'enceinte fonctionne comme dans une boîte fermée. En dessous de la fréquence d'accord, c'est l'inverse qui se produit : l'inertie du port disparaît progressivement, et aux fréquences les plus basses, l'enceinte fonctionne avec peu ou pas de charge, comme si elle était retirée du boîtier. L'amplitude de l'oscillation augmente rapidement, ce qui entraîne le risque de faire cracher le cône du haut-parleur ou d'endommager la bobine acoustique en heurtant l'aimant. Cette fonctionnalité nécessite l'utilisation de filtres infra-basses fréquences (subsoniques) dans les caissons de basses bass-reflex.

Avantages :

  • Limite de réponse en fréquence inférieure, située tranquillement dans la région voire en dessous de 20 Hz (au niveau de -3 dB) ;
  • Permet de fournir plus de puissance en raison de la plus petite amplitude d'oscillation du cône du haut-parleur, en particulier dans la zone et au-dessus de la fréquence d'accord ;
  • Plus productif, surperformant en moyenne de 3 dB en niveau pression sonore leurs semblables dans une boîte fermée ;
  • Profond, puissant, plein, fort, inspirant, époustouflant et bouleversant - de telles épithètes accompagnent souvent la description des effets basse fréquence reproduits par ce type de subwoofer.

Défauts:

  • Nécessite un boîtier plus grand ;
  • Il est plus difficile d'obtenir le résultat souhaité en matière de conception et de production ;
  • Ils nécessitent un filtre infra-basse fréquence supplémentaire (sabsonique) ou une limitation de volume, tk. il existe une forte probabilité d'endommagement du haut-parleur à des fréquences inférieures à la fréquence d'accord ;
  • Les caractéristiques d'impulsion sont pires que WL, ce qui affecte la perception subjective des notes graves, notamment en musique ;
  • Le diamètre de l'orifice doit être relativement grand afin d'éviter les harmoniques indésirables de l'air qui le traverse. Cela implique la nécessité d’augmenter la longueur du tunnel, ce qui, à son tour, implique la nécessité d’augmenter le corps lui-même. Le résultat peut être une boîte aux dimensions complètement obscènes ;
  • Résonnant, étouffant, lent, à note unique, lent et imprécis sont souvent des épithètes subjectives concernant les basses provenant de subwoofers défaillants de ce type.

La plupart des subwoofers présents sur le marché de l'électronique grand public sont des bass reflex. Les appareils de ce type vous permettent d'obtenir les basses les plus profondes et les plus fortes, bien qu'à certains endroits en raison de la qualité de reproduction de détails musicaux particulièrement subtils et précis.

Haut-parleur passe-bande 4ème ordre (passe-bandeVentilé\Scellé, passe-bande, bloc d'alimentation). Le passe-bande de 4ème ordre est caractérisé par un haut-parleur dont les parties avant et arrière sont installées dans deux chambres distinctes d'un même boîtier. De plus, la partie arrière de l'enceinte est dans un boîtier fermé, et la partie avant dans un boîtier avec un port (tunnel) ou vice versa. Le boîtier d'un tel subwoofer est créé comme une boîte fermée, mais avec l'ajout d'un filtre acoustique (port). Ce filtre, travaillant en tandem avec l'onde sonore avant du haut-parleur, limite la bande passante de l'appareil, augmentant simultanément le niveau de pression acoustique dans cette gamme de fréquences.

Avantages :

  • Une limite de réponse en fréquence assez basse est réalisable (au niveau de -3 dB), mais uniquement en raison de rendements inférieurs et d'un niveau de distorsion plus élevé ;
  • Des niveaux de pression acoustique extrêmement élevés peuvent être obtenus au prix d’une fréquence d’accord plus élevée et d’une bande passante étroite ;
  • Moins de déplacement total du haut-parleur requis, moins susceptible d'être endommagé ;

Défauts:

  • Il est difficile de tout faire correctement. Le résultat dépend fortement de la précision des volumes obtenus des deux chambres, ainsi que de la fréquence d'accord ;
  • Sujet aux basses à une note, surtout s’il n’est pas bien construit ;
  • Pour obtenir une large bande passante, vous devrez supporter une faible sensibilité et la présence de distorsion dans une certaine plage ;
  • Faibles réponses impulsionnelles ;
  • La bande passante et la sensibilité sont inversement liées.


Caissons de basses passe-bande Lanzar et Sonance

Le plus souvent, les subwoofers de ce type se trouvent dans les installations automobiles destinées à participer à des compétitions audio automobiles dans la catégorie de pression acoustique maximale (SPL).

Haut-parleur à bande de 6ème ordre (passe-bandeventilé). Le passe-bande du 6ème ordre se caractérise par un haut-parleur dont les parties avant et arrière sont installées dans deux chambres distinctes d'un même boîtier. De plus, l'arrière et l'avant de l'enceinte se trouvent dans un boîtier avec un port (tunnel). Chaque caméra est réglée sur sa propre fréquence calculée. La réponse en fréquence résultante devrait, en théorie, être meilleure que toutes les options de conception décrites précédemment. Les droits sur ce type de conception acoustique et les secrets des principes de calcul du boîtier appartiennent à Bose. Ils expliquent la théorie de la façon suivante : « Les woofers sont placés entre deux volumes acoustiquement élastiques séparés à l'intérieur du module « Acoustimass » breveté de Bose. Lorsque le cône du haut-parleur bouge, il excite l’air présent dans les chambres. L'air dans la chambre, agissant comme un ressort acoustique, interagit avec l'air dans le tunnel et produit davantage de sons basses fréquences avec moins de puissance d'amplification. Le système est plus sensible et nécessite une plus petite amplitude d’oscillation du cône du haut-parleur, ce qui entraîne moins de distorsion. Même si une distorsion était créée d’une manière ou d’une autre, grâce à la technologie brevetée, elle restera captive des volumes acoustiques de l’enceinte et n’atteindra jamais vos oreilles.

Avantages :

  • Grande sensibilité ;
  • Moins de fluctuation du cône - le niveau minimum de distorsion audible.

Défauts:

  • Le volume total des deux chambres donne lieu à une boîte assez volumineuse ;
  • Difficile à construire. Le résultat dépend fortement de la précision de la mise en œuvre des paramètres calculés ;
  • Il n'existe pas de formules claires pour calculer les volumes et les tailles des ports en raison d'un brevet détenu par Bose ;
  • Le haut-parleur peut tomber en panne assez facilement en raison d'une pression élevée constante, ce qui entraîne une surchauffe de ses pièces ;
  • Faibles réponses impulsionnelles.

EBS (ÉtenduBasseétagère, étagère de basse étendue). L'EBS est un type de conception d'enceinte bass-reflex. La différence est que le volume de travail du boîtier est délibérément choisi pour être 25 à 75 % plus grand que celui calculé optimal, et que le port est réglé sur une fréquence proche de fréquence de résonance dynamique. En conséquence, nous obtenons une augmentation décente de la fréquence de coupure inférieure du subwoofer. Si vous mesurez la réponse en fréquence d'un tel appareil, la même « étagère » devient visible, située immédiatement au-dessus de la fréquence de réglage.

Avantages :

  • Réponse en basse fréquence (-3 dB), atteignant facilement des valeurs bien inférieures à 20 Hz ;
  • Des basses infra-basses et bouleversantes ;
  • Augmentation de la sortie en dessous de 25 Hz au détriment d'une sortie réduite au-dessus de 30 Hz (les fréquences dépendent des paramètres de volume internes et de la fréquence de réglage du port).

Défauts:

  • Taille du corps géante ;
  • Le haut-parleur est capable de supporter 25 à 50 % de puissance maximale en moins avant de commencer à tomber en panne ;
  • Manque d'effet de présence, manque d'attaque - de telles épithètes se retrouvent pour décrire l'EBS ;
  • L'effet global des basses est considérablement adouci. Les signaux à des fréquences comprises entre 40 et 60 Hz sont de niveau extrêmement faible ;
  • Il est plus difficile de « vendre », car la plupart des gens sont faiblement réceptifs aux sons à des fréquences aussi basses ;
  • Il faut 8 fois plus de puissance (ainsi que le volume d'air déplacé) pour produire un son à 20 Hz aussi fort qu'à 40 Hz.

Écran infini (Infinite baffle, IB). IB est un type de conception de haut-parleur ouvert dans lequel l'écran séparant les ondes sonores avant et arrière est présenté comme un plan infini. Cette conception implique le montage des woofers dans un très grand volume de travail isolé, dont les dimensions permettent de négliger la force de traînée créée par la compression de l'air dans d'autres types de conception. Ce type de conception n'affecte pas les changements dans la fréquence de résonance du haut-parleur, ce qui se produit inévitablement dans d'autres cas. Souvent, la pièce jouxtant la salle de cinéma maison (sous-sol, grenier, cave, cellier, garage, etc.) est utilisée comme volume « isolé ». Contrairement à leurs homologues bass-reflex et fermés, les subwoofers IB se distinguent par l'absence d'harmoniques parasites, qui sont si souvent créés par les ports bass-reflex et les parois du coffret OH. Comme le disent les partisans de l'IB : « Écoutez la basse, pas le corps (Hear The Bass, Not The Box) ».

Avantages :

  • La limite de réponse en fréquence la plus basse (au niveau de -3 dB), atteignant une valeur de 5 Hz ;
  • Des basses extrêmement infra-basses, bouleversantes et à couper le souffle ;
  • L'absence d'harmoniques étrangers et de couleur sonore ;
  • Économie d'espace interne - il n'est pas nécessaire d'installer de grandes boîtes dans la pièce ;
  • Le secret de l’installation est une aubaine pour l’architecte d’intérieur.

Défauts:

  • Il s'agit toujours d'un projet d'installation personnalisé complexe. Les IB ne sont pas de qualité industrielle ;
  • Disponibilité d'une pièce adjacente appropriée pour l'installation des enceintes ;
  • Dans une pièce adjacente, il y aura autant de basses que dans votre cinéma (il y a une question d'insonorisation supplémentaire) ;
  • Plus d'intervenants sont nécessaires car leur puissance maximale est réduite de 50 % (pas de résistance acoustique de l'air, il est plus facile d'endommager l'enceinte) ;
  • Calcul et réglage compliqués, nécessitant un équipement d'étalonnage et des égaliseurs professionnels.

Options d'organisation des subwoofers IB

Ces subwoofers ne se trouvent que dans les foyers des amateurs de cinéma maison avancés, appelés à juste titre « Bass Heads ». Ces gars-là ne connaissent aucun compromis et construisent des subwoofers en leur attribuant une pièce adjacente entière, montent plusieurs paires d'enceintes de 15 à 18 pouces, fournissent 3 à 4 kW de puissance d'amplification - tout cela dans le but d'obtenir cet effet de présence. Et apparemment, pas en vain, car le canal LFE de la bande originale de nombreux films contient des effets basse fréquence qui descendent jusqu'à 5 Hz !

Un exemple réel de la réponse en fréquence d'un subwoofer IB (graphique rouge)

Radiateur passif (PI, Passive Radiateur, PR). Un radiateur passif est toujours utilisé en combinaison avec un radiateur actif et remplace le tunnel inverseur de phase. Une enceinte à radiateur passif ressemble le plus à une enceinte bass reflex en termes de caractéristiques acoustiques, avec cependant une sensibilité accrue. Les radiateurs passifs se présentent souvent sous la forme d'un haut-parleur conventionnel, dépourvu d'aimant ni de bobine, ou simplement sous la forme d'un diaphragme plat sur une suspension. Le radiateur doit être plus grand ou au moins de la même taille que l'enceinte active.

Avantages :

  • Absence d'harmoniques et de coloration sonore créées par le port inverseur de phase ;
  • Facilité de configuration. En ajoutant ou en soustrayant simplement de petites quantités de masse PI, la fréquence d'accord du boîtier peut être modifiée entre 0,1 et 15 Hz. Un réglage fin facilement réalisable ;
  • Possibilité d'accorder de petits boîtiers à une fréquence plus basse - il n'y a aucune restriction sur la longueur du tunnel ;
  • Il y a moins de risque de panne de haut-parleur dans les infra-basses fréquences, il n'est pas nécessaire d'utiliser un subsonique.

Caissons de basse à radiateur passif Paradigm, Definitive Tech et Mirage

Défauts:

  • Il peut y avoir une distorsion due à l'effet « ping-pong » (en bref, les fluctuations du PI peuvent provoquer des fluctuations dans le haut-parleur principal) ;
  • Réponse en fréquence inférieure légèrement supérieure du subwoofer par rapport au FI ;
  • L'atténuation la plus forte (36 dB/octave) se situe en dessous de la fréquence d'accord ;
  • Plus cher à fabriquer (le PI coûte plus cher qu'un tuyau FI en plastique).

Ligne de transmission (TL, Labyrinthe, Ligne de transmission, TL). Le haut-parleur est installé dans un boîtier à l'intérieur duquel est organisé un labyrinthe acoustique ou un long tuyau, appelé ligne de transmission. La longueur d'un tel labyrinthe dépend de la fréquence de résonance du haut-parleur et du matériau à partir duquel est constituée la composition amortissante, recouvrant les parois de l'ensemble du labyrinthe. Le TL peut se rétrécir et s'étendre ou conserver la même zone de section transversale sur toute sa longueur, et également présenter un certain nombre de courbures et de virages pour réduire les dimensions finales de l'enceinte. La longueur de la ligne de transmission correspond à 1/4 de la longueur d'onde de la fréquence de résonance du haut-parleur. Le labyrinthe est généralement rempli de divers types de matériaux d'amortissement, qui aident à absorber la majeure partie de l'énergie de l'onde sonore arrière et permettent d'utiliser un TL plus court tout en maintenant la fréquence cible du haut-parleur.

Avantages :

  • Excellente réponse impulsionnelle, égale (et souvent supérieure) aux conceptions fermées (ZYa) et nettement supérieure aux conceptions bass-reflex (FI) ;
  • A priori, une conception de carrosserie plus rigide élimine les distorsions introduites par ses parois ;
  • Pente de réponse en basse fréquence (environ 10 dB/octave ou moins), qui entraîne une augmentation du retour dans la zone des basses profondes ;
  • Moins de coloration dans les notes de basse supérieure en raison de pics d'impédance réduits ;
  • Des basses plus claires et plus profondes.

Ligne de transmission PMC et subwoofers tremblement de terre

Défauts:

  • La complexité de la conception et de la construction ;
  • Tous les haut-parleurs ne fonctionneront pas bien dans le labyrinthe et il n'y a pas de recommandations spécifiques pour leur choix ;
  • Il n'existe pas de méthodes de conception claires ni de formules de calcul pour créer du TL ; dans l'ensemble, il s'agit toujours d'une méthode d'essais et d'erreurs ;
  • La taille du boîtier peut être impressionnante.

Rarement trouvé dans les cinémas maison. Pour la plupart, les enceintes à labyrinthe sont destinées aux amateurs de Hi-Fi et Hi-End.

Isobaric (Compound, Isobaric) avec deux haut-parleurs. Deux haut-parleurs sont installés ensemble dans un boîtier comportant un espace fermé d'un certain volume entre eux. Les enceintes doivent travailler les unes avec les autres en phase. Le volume d'espace compris entre les enceintes doit être aussi petit que possible pour que les cônes puissent bouger librement. Lors du processus de modélisation d'un boîtier de ce type, la moitié du volume interne de la caisse de résonance est utilisée, ce qui permet à n'importe quel subwoofer d'être deux fois plus compact que tout autre type de conception acoustique.

Avantages :

  • doublé petites tailles des enceintes pour n'importe quelle enceinte par rapport à WL - le principal avantage ;
  • Réponse améliorée aux fréquences les plus basses ;
  • Plus épaisses, plus rapides, plus claires et plus naturelles sont les épithètes utilisées pour décrire les basses reproduites par l'isobare.

Défauts:

  • Le fonctionnement du haut-parleur interne nécessite une puissance d’amplification supplémentaire de même ampleur, qui est gaspillée ;
  • La sensibilité du système est inférieure de 3 dB par rapport au CL en raison de la masse des diffuseurs doublée et du volume interne réduit de moitié ;
  • La sensibilité du système est inférieure de 6 dB par rapport à deux OH de même volume et avec les mêmes haut-parleurs.

Actuellement, les subwoofers de ce type sont extrêmement rares et seulement là où il y a de gros problèmes d'espace pour leur installation, et où les basses sont requises plutôt claires que fortes.

Tirer/Pousser (pousser/Pull) avec deux haut-parleurs. Dans un boîtier fermé avec un seul volume interne, deux haut-parleurs sont installés de manière particulière. La meilleure option est lorsque les haut-parleurs sont installés dans le même plan du boîtier, l'un étant dirigé vers l'extérieur et l'autre vers l'intérieur. La connexion à l'amplificateur s'effectue en antiphase, alors qu'en réalité le fonctionnement des cônes des haut-parleurs s'avère être en phase. Les harmoniques étranges, selon la théorie de Vance Dickason, s'annulent. Et si l'on en croit la société M&K, spécialisée dans la production de subwoofers Push/Pull, cette approche permet de s'affranchir même des harmoniques paires. D'une manière ou d'une autre, les distorsions harmoniques générées par les anomalies du haut-parleur et de ses composants sont réduites par des anomalies inversées similaires du deuxième haut-parleur. Le son, comme le disent les partisans de ce type de conception, est le plus naturel et naturel possible grâce aux corrections apportées par les enceintes les unes par rapport aux autres. Il existe souvent une option de conception Push / Pull, lorsque les deux haut-parleurs regardent vers l'extérieur, ce qui semble plus esthétique et familier. Bien que dans ce cas l’effet de réduction de la distorsion soit faiblement exprimé, tous les autres avantages de l’approche demeurent. La taille de l’enceinte doit être deux fois plus grande que celle calculée pour un seul haut-parleur. Le système s'avère plus sensible (de 3 dB) par rapport à un système audio à demi-volume et un haut-parleur embarqué avec une courbe de réponse en fréquence complètement similaire. Le subwoofer devient capable de supporter deux fois plus de puissance.

Avantages :

  • Meilleure sensibilité ;
  • Puissance maximale doublée ;
  • Aucune distorsion harmonique ;
  • Capacité appropriée à créer niveaux élevés pression acoustique (SPL).

Défauts:

  • Un seul grand caisson de basses qui peut être à la fois laid en apparence et difficile à construire et à déplacer.
  • La réponse en fréquence correspond dans l'ensemble à deux subwoofers séparés dans des boîtiers deux fois plus petits, cependant, ici vous n'avez pas la possibilité de les espacer dans différentes parties de la pièce lors de l'installation, ce qui est souvent extrêmement nécessaire.

Caissons de basses Push/Pull de Blue Sky, MK Sound et modèle DIY 3D

Les entreprises qui ont excellé dans la technologie des subwoofers push/pull, telles que MK Sound et Ken Kreisel (fondateur de MK), proposent aujourd'hui des subwoofers et des haut-parleurs qui ont fière allure avec des performances et un son inégalés. Ceci est confirmé par l'utilisation de leurs produits dans les principaux studios de cinéma d'Hollywood et d'enregistrement à Londres. Ajoutons seulement que Ken Kreisel est l'inventeur des subwoofers en tant que tels et des systèmes de subwoofer satellite.

Taille du haut-parleur (haut-parleur)

Très souvent, les subwoofers sont divisés en classes selon la taille (généralement le diamètre) de la surface de travail du cône de l'enceinte installée. Les haut-parleurs (woofers) utilisés dans la construction des subwoofers sont généralement les plus grands en termes de taille, car ils doivent déménager un grand nombre de l'air pour créer des ondes sonores à basse fréquence. Pour obtenir le même niveau de volume une octave plus bas (par exemple 30 Hz au lieu de 60 Hz), vous avez besoin de quatre fois plus de puissance. Plus la fréquence de résonance du haut-parleur est basse, plus la fréquence des sons que le haut-parleur peut reproduire avec un niveau de distorsion donné est basse. La fréquence de résonance d'un haut-parleur (notée Fs) est déterminée par la combinaison de la masse de ses pièces mobiles (cône, capuchon de protection, bobine et son socle) et de la souplesse de la suspension. Dans des conditions normales, nous avons besoin de plus amplificateur puissant pour « piloter » le haut-parleur du subwoofer plutôt qu'un système de haut-parleurs conventionnel. Cependant, il est important de se rappeler que même si vous devez disposer d'un amplificateur avec une marge pour éviter la distorsion (écrêtage), la tâche principale reste toujours d'adapter le subwoofer aux enceintes principales. Quel que soit le niveau de volume, le subwoofer ne doit pas se démarquer ni être localisé, mais seulement élargir de manière invisible la limite du son du système le long de la courbe de réponse en fréquence.

Les tailles d'enceintes les plus couramment utilisées dans les caissons de basses sont 8″, 10″, 12″, 15″ ou 18″(on parle du diamètre du diffuseur rond). Bien qu’un subwoofer de 18″ soit capable de reproduire les basses à la fréquence la plus basse et au volume maximum, le plus gros haut-parleur n’est pas toujours le meilleur. Le Meilleur Choix pour une reproduction optimale des notes graves. Les woofers plus grands sont plus difficiles à contrôler et à régler. Il existe aujourd’hui sur le marché des subwoofers de 10″ qui peuvent déplacer autant d’air que les anciens modèles de 15″ pouvaient en déplacer. Ceci est rendu possible par un cône de haut-parleur de 10″ à très longue course, conçu pour maintenir la linéarité tout au long de sa course, et par un amplificateur numérique de classe D haute puissance capable de piloter un tel woofer dans une petite armoire.

Le radiateur passif a été décrit pour la première fois par Harry Olson ( Harry Olson) dans le brevet de 1935 « Haut-parleur et méthode de transmission du son ». Sur le marché de l'audio domestique Systèmes acoustiques avec un radiateur passif ont reçu une distribution relativement modérée et dans l'audio automobile, ils n'ont pas été utilisés du tout. Mais récemment, deux fabricants renommés d'équipements audio pour l'industrie automobile Boston Acoustique Et Tremblement de terre a commencé à utiliser des radiateurs passifs, adoptant l'expérience de leur utilisation à partir de systèmes d'équipement audio domestique.

Extérieurement, les radiateurs passifs semblent trompeurs, car ils ressemblent et bougent même comme un subwoofer ordinaire. Mais cela ne semble le cas que de l’extérieur du système d’enceintes. Comme leur nom l’indique, ces émetteurs ne comportent pas de « lecteur ». Autrement dit, il n'y a pas de bobine acoustique, d'aimant, de rondelles de centrage et d'extrémité, de câble flexible et de bornes de connexion. Les radiateurs passifs sont essentiellement des haut-parleurs non connectés, ils sont donc associés à un woofer connecté dans la même enceinte. Les systèmes avec radiateurs passifs font référence à un type de boîtier avec un trou ou un port, c'est-à-dire il existe un type inverseur de phase. Mathématiquement, ils sont identiques, seul un diaphragme est utilisé à la place d'un port. Il convient de noter les deux principaux paramètres des radiateurs passifs : le poids et la rigidité du diaphragme.

Le poids est un élément de conception clé et doit être calculé avec précision pour bon fonctionnement inverseur de phase, car il peut modifier la fréquence de résonance et, par conséquent, le réglage de l'ensemble du boîtier. La rigidité du diaphragme est déterminée par une combinaison de l'élasticité du matériau de suspension et du volume d'air à l'intérieur de la chambre du boîtier.

Les radiateurs passifs sont réglés pour résonner à une fréquence inférieure à la plage de réponse linéaire du woofer en fonctionnement. La plage de fonctionnement d'un radiateur passif se situe entre les valeurs 1/4 d'octave au-dessus et en dessous de la valeur de résonance. Cela signifie que travail en équipe le woofer et le radiateur passif sont capables d'élargir la gamme des basses d'environ une demi-octave. Bien entendu, ce principe s'applique lorsqu'il y a réglage correctémetteur. La pente de la réponse en fréquence est assez raide - 18 dB/octave.

Les deux diffuseurs : actif et passif peuvent se déplacer en phase, avec un décalage d'oscillation relatif, jusqu'à l'antiphase. Garder les oscillations des deux cônes en phase serait idéal afin d'amplifier la sortie du woofer, mais dans sa physique, ce type de système résonnant est impossible.

Les systèmes dotés d'un radiateur passif plus grand que le diamètre du haut-parleur actif sont les plus courants. Cela permet à un woofer de diamètre relativement plus petit d'améliorer les performances dans les gammes supérieures et moyennes des graves. Dans ce cas, la plage de lecture inférieure est également étendue, mais une conception d'enceinte différente est requise.

Comme toute solution de conception, un radiateur passif présente certains inconvénients. Dans ce qui précède, il a été noté que le radiateur est capable de reproduire des sons en antiphase, c'est-à-dire avec un décalage de 180° par rapport aux oscillations acoustiques du haut-parleur. En fonction de la fréquence produite, position relative radiateur passif et actif - plusieurs creux peuvent être observés dans la réponse en fréquence. Plus la plage est longue, où la réponse en fréquence complète n'inclut aucun changement ou cassure brusque, l'oreille humaine ne détectera pas ces creux.

Un autre problème interne est la grande pente de la réponse en fréquence. La réponse en fréquence chute nettement en dessous de la fréquence d'accord du radiateur passif. De plus, les propriétés élastiques de l'air dans le boîtier du haut-parleur ne restituent plus le mouvement du radiateur et notamment du haut-parleur basse fréquence en dessous de la résonance du radiateur passif. Dans ce mode, même la possibilité d'endommager à la fois le pilote actif basse fréquence et le radiateur passif n'est pas exclue.

Actuellement, il existe des développements prometteurs de radiateurs passifs dotés d’un jeu de poids coniques réglables pour un réglage plus facile. Il est également important bon choix Woofer avec un faible facteur de qualité totale (Q TS = 0,2-0,4) et la conception du boîtier correspondante.

L'histoire de l'origine de l'inverseur de phase tunnel remonte aux années 1930 à partir du labyrinthe acoustique Stromberg-Carlson ( Stromberg Carlson). Ce labyrinthe était constitué d'un long tube, à une extrémité duquel était montée une tête de haut-parleur, tandis que l'autre extrémité restait ouverte. La surface de la section transversale de la partie ouverte était égale à la surface de la tête. Expériences des années 1960 pour modifier la vitesse du son en fonction du revêtement intérieur divers types les matériaux d'amortissement et la variation de la forme des tubes ont établi la norme moderne pour ce type de conception de coque.

L'inverseur de phase tunnel est une longue chambre située à l'arrière du haut-parleur.

À l’autre bout du tunnel se trouve bande passante ou un trou (généralement de la taille d'un diaphragme de haut-parleur) faisant face à l'extérieur de l'enceinte. Un inverseur de phase tunnel correctement conçu élimine l'amortissement mutuel des phases des ondes sonores du haut-parleur. Malgré cela, ces appareils ne sont pas encore largement utilisés dans le caraudio en raison de leur taille et de la complexité de leur placement. La conception consiste en un contour allongé, réalisé afin d'éliminer vagues stationnaires et des résonances typiques des autres enceintes. La suppression des ondes stationnaires protège le conducteur des effets nocifs des ondes réfléchies, qui provoquent une distorsion et des dommages au cône.

La longueur du tunnel perturbe le mouvement synchronisé de l'air à l'intérieur de la chambre, ce qui affaiblit les oscillations de l'onde frontale. En modifiant la longueur du tunnel, la chambre est accordée, de la même manière que l'accord d'un tuyau d'orgue de cathédrale ouvert à une extrémité. Ceci est basé sur le phénomène de déphasage des oscillations des ondes acoustiques. Le déphasage de l'onde sonore arrière (woofer) amplifie l'onde frontale aux basses fréquences, où cette dernière commence à s'affaiblir en raison d'une augmentation de la résistance de l'air dans cette plage.

L'amortissement de l'inverseur de phase tunnel, contrairement à la résistance de l'air d'un boîtier fermé, ne restreint pas le mouvement du diffuseur. En conséquence, il est également plus efficace qu’un inverseur de phase résonant. La fidélité et la linéarité de la réponse en fréquence sont également très performantes. La conception des boîtiers de tels inverseurs de phase nécessite le respect de calculs et de réglages précis. Les têtes d'enceintes couramment utilisées ont un faible facteur de qualité totale (Q ts = 0,2-0,4) et électrique (Q es = 0,3-0,4) à une faible fréquence de résonance propre. La longueur du trajet de l'onde acoustique arrière est individuelle pour un cas donné et est déterminée partie fractionnaire longueur d'onde à la fréquence de résonance du woofer. Par exemple, si la fréquence de résonance de l'enceinte bass reflex tunnel utilisée est de 40 Hz, la longueur d'onde sera d'environ 8,61 m. Le canal à l'intérieur du tunnel doit être 1/4, 1/2 ou 3/4 de cette valeur et égal à 2,15, 4, 31 ou 6,46 m, respectivement. En raison de ces valeurs, le tunnel est souvent plié en labyrinthe pour une plus grande compacité. La réduction de la longueur réelle est facilitée par un remplissage correct avec un matériau amortisseur, tel que de la laine.

Dans un sens, la conception acoustique de quatrième ordre (bass reflex à radiateur passif et bass reflex à tunnel) n'est pas assez pratique pour l'utilisation de composants dans l'audio automobile, mais représente une alternative aux enceintes de caisson de basses existantes.

Une caractéristique de la contre-ouverture est que le son arrivant à l'auditeur de pratiquement toutes les directions, bien qu'il crée un effet de présence impressionnant, ne peut pas transmettre pleinement les informations sur la scène sonore. D'où les histoires d'auditeurs sur la sensation d'un piano volant dans la pièce et d'autres merveilles des espaces virtuels.

Contrature

Avantages: Une large zone de perception surround spectaculaire, des timbres naturalistes dus à l'utilisation non triviale d'effets acoustiques ondulatoires.

Inconvénients : L'espace acoustique diffère sensiblement de la scène sonore conçue lors de l'enregistrement d'un phonogramme.

Et d'autres...

Si vous pensez que cette liste d’options de conception d’enceintes est épuisée, vous sous-estimez grandement l’enthousiasme pour la conception de l’électroacoustique. Je n'ai décrit que les solutions les plus populaires, laissant dans les coulisses un proche parent du labyrinthe - une ligne de transmission, un résonateur passe-bande, un boîtier avec un panneau d'impédance acoustique, des tuyaux de charge...


Nautilus de Bowers & Wilkins est l'une des enceintes les plus inhabituelles, les plus chères et les plus faisant autorité en termes de son. Type de conception - tuyaux de chargement

Un tel exotisme est assez rare, mais il se matérialise parfois dans un design à la sonorité vraiment unique. Et parfois non. L'essentiel est de ne pas oublier que les chefs-d'œuvre, comme la médiocrité, se retrouvent dans tous les designs, quoi qu'en disent les idéologues d'une marque particulière.

Dans cet article, nous verrons comment fabriquer un subwoofer de nos propres mains, sans plonger dans les entrailles de l'électroacoustique, sans recourir à des calculs complexes et à des mesures délicates, même si certaines devront encore être effectuées. "Sans trop de difficulté" ne signifie pas "une erreur sur une brique, un lecteur, grand-mère, mogarych". Ces jours-ci ordinateur de famille il est possible de simuler des systèmes acoustiques (AS) très complexes ; voir le lien à la fin pour une description de ce processus. Mais travailler avec un appareil prêt à l'emploi sur un coup de tête donne quelque chose que vous ne pouvez obtenir par aucune lecture et visualisation : une compréhension intuitive de l'essence du processus. En science et technologie, les découvertes faites à la pointe d’un stylo sont rares ; le plus souvent, le chercheur, ayant acquis de l'expérience, « à l'intérieur » commence à comprendre de quoi il s'agit, et même alors, il recherche des mathématiques adaptées pour décrire le phénomène et en dériver des formules d'ingénierie de conception. Beaucoup de grands ont évoqué avec humour et plaisir leurs premières expériences infructueuses. Alexander Bell, par exemple, a d'abord essayé d'enrouler les bobines de son premier téléphone avec un fil nu : lui, musicien de formation, ne savait tout simplement pas encore que le fil sous courant devait être isolé. Mais Bell a inventé le téléphone.

À propos des calculs informatiques

Ne pensez pas que JBL SpeakerShop ou un autre programme de calcul acoustique vous offrira la seule option la plus correcte possible. Logiciels d'ordinateur sont écrits selon des algorithmes éprouvés et bien établis, mais des solutions non triviales ne sont impossibles qu'en théologie. « Tout le monde sait que ce n’est pas la bonne façon de procéder. Il y a un imbécile qui ne le sait pas. C’est lui qui fait l’invention.-Thomas Alva Edison.

SpeakerShop est apparu il n'y a pas si longtemps, cette application a été développée de manière très approfondie et le fait qu'elle soit utilisée très activement est un plus absolu tant pour les développeurs que pour les amateurs. Mais à certains égards, la situation actuelle avec lui est similaire à l'histoire des premiers Photoshop. Qui d’autre a utilisé Windows 3.11, vous vous souvenez ? - puis ils sont devenus fous avec le traitement des images. Et puis il s’est avéré que pour prendre une bonne photo, il faut quand même être capable de prendre des photos.

Qu'est ce que c'est et pourquoi?

Un subwoofer (simplement - un subwoofer) dans une traduction littérale semble curieux : un podgavkivatel. En réalité, il s'agit d'un haut-parleur de basse (basse fréquence, woofer) qui reproduit des fréquences inférieures à env. 150 Hz, dans une conception acoustique particulière, un boîtier (boîtier) d'un appareil assez complexe. Les caissons de basses sont également utilisés dans la vie quotidienne, dans les enceintes colonnes haut de gamme et les enceintes de bureau bon marché, intégrées et dans les voitures, voir fig. Si vous parvenez à fabriquer un subwoofer qui reproduit correctement les basses, vous pouvez le prendre en toute sécurité, car. la reproduction des basses fréquences est peut-être la plus grosse des baleines sur laquelle repose toute l’électroacoustique.

Il est beaucoup plus difficile de réaliser une liaison compacte entre haut-parleurs basses fréquences que les médiums et hautes fréquences (moyennes et hautes fréquences), d'abord en raison des caractéristiques acoustiques. court-circuit, lorsque les ondes sonores des surfaces rayonnantes avant et arrière du haut-parleur (tête de haut-parleur, GG) s'annulent : les longueurs d'onde LF sont des mètres, et sans une bonne conception acoustique du GG, rien ne les empêche de converger immédiatement en antiphase. Deuxièmement, le spectre de distorsion sonore aux basses fréquences s’étend loin dans la meilleure région audible des médiums. Essentiellement, tout haut-parleur à large bande est une liaison basse fréquence dans laquelle sont construits des émetteurs de médiums et de hautes fréquences. Mais du point de vue de l'ergonomie, une exigence supplémentaire s'impose au caisson de basses : le caisson de basses pour la maison doit être le plus compact possible.

Note: tous les types de conception acoustique du LF GG peuvent être divisés en 2 grandes classes - certaines atténuent le rayonnement de l'arrière de l'enceinte, les secondes le mettent en phase de 180 degrés (tournent la phase) et le réémettent depuis l'avant. Un subwoofer, en fonction des propriétés du GG (voir ci-dessous) et du type requis de sa caractéristique amplitude-fréquence (AFC), peut être construit selon un schéma d'une classe ou d'une autre.

Une personne distingue très mal la direction des sons inférieurs à 150 Hz, donc dans un salon ordinaire, un sub peut être placé n'importe où en général. L'acoustique des enceintes MF-HF (satellites) avec caisson de basses est très compacte ; leur emplacement dans la pièce peut être choisi de manière optimale pour cette pièce. Les logements modernes avec un excès d'espace et une bonne acoustique, pour le moins, ne diffèrent pas, et il n'est pas toujours possible de « coller » correctement au moins quelques bonnes enceintes haut débit. Par conséquent, fabriquer vous-même un subwoofer vous permet non seulement d'économiser une somme d'argent très importante, mais également d'obtenir un son clair et vrai dans ce nouveau bâtiment de Khrouchtchev, Brejnevka ou moderne. Le caisson de basses est particulièrement efficace dans les systèmes de son surround complet, comme mettre 5 à 7 colonnes chacune sur une page complète est trop pour les utilisateurs les plus « sophistiqués ».

basse

La reproduction des basses n’est pas seulement techniquement difficile. La section étroite, généralement basse fréquence, de l'ensemble du spectre des ondes sonores est hétérogène dans ses effets psychophysiologiques et est divisée en 3 zones. Pour choisir le bon haut-parleur de basse et fabriquer un caisson de basses de vos propres mains, vous devez connaître leurs limites et leur signification :

  • Basse supérieure (UpperBass) - 80-(150 ... 200) Hz.
  • Basse moyenne ou médium (MidBass) - 40-80 Hz.
  • Basses profondes ou sub-basses (SubBass) - inférieures à 40 Hz.

haut

milieu

Sur les médiums, la tâche principale lors de la création d'un subwoofer est d'assurer le retour le plus élevé du GG, la forme donnée de la réponse en fréquence et son uniformité maximale (douceur) dans le volume minimum du caisson. La réponse en fréquence, proche du rectangulaire dans la direction des basses fréquences, donne des basses puissantes mais dures ; Réponse en fréquence, tombant uniformément - propre et transparente, mais plus faible. Le choix de l'un ou de l'autre dépend de la nature de l'auditeur : les rockers ont besoin d'un son plus « colérique », et plus doux pour les classiques. Dans les deux cas, des creux et des salves importants dans la réponse en fréquence gâchent la perception subjective avec des paramètres techniques sonores formellement identiques.

Profondeur

Les subbasses ont une influence décisive sur le timbre (couleur) du son des instruments de musique uniquement pour les orgues à vent dans des salles spécialement construites pour eux. Les fortes composantes de graves sont caractéristiques des sons de catastrophes naturelles et d'origine humaine, des fortes explosions et des voix de certaines espèces animales (rugissement du lion). Plus de 90 % des gens n’entendent pas du tout les basses ou les entendent indistinctement. Par exemple, si les sons d'un ouragan tropical et d'une explosion nucléaire sont de nature fondamentalement différente et sont filtrés de tout, à l'exception des basses, alors presque personne ne peut en dire ce qui s'y passe réellement. Par conséquent, un subwoofer domestique est presque toujours optimisé pour les basses moyennes, et le reste des basses, ce qui arrive, masque le bruit de la pièce. Pour quoi, d'ailleurs, c'est très approprié et comment c'est très utile.

Subbass dans la voiture

L'effet de masquage du bruit est particulièrement nécessaire dans un intérieur de voiture exigu et bruyant, c'est pourquoi les subwoofers automatiques sont optimisés pour les basses. Parfois, pour cela, les amateurs de Hi-Fi à grande vitesse donnent tout le coffre au subwoofer, y plaçant des enceintes monstres de 15 "-18" avec 150-250 watts de puissance crête, voir fig. Cependant, un subwoofer tout à fait décent dans une voiture peut être réalisé sans sacrifier le volume utile à l'arrière, voir ci-dessous.

Note: la puissance crête du haut-parleur est souvent identifiée au bruit, ce qui n'est pas vrai. À puissance maximale, le son est déformé, mais toujours distinct, c'est-à-dire distinguer dans le sens. La puissance sonore est définie comme celle avec laquelle un haut-parleur peut fonctionner pendant un certain temps (généralement 20 minutes) sans s'épuiser ni être endommagé mécaniquement. Dans ce cas, le son est le plus souvent une respiration sifflante incohérente, c'est pourquoi une telle puissance est appelée bruit. Mais dans certains types de conception acoustique, la puissance sonore du haut-parleur peut être inférieure au pic, voir ci-dessous.

De quelle enceinte avez-vous besoin ?

Un calcul complet de la conception acoustique est effectué selon ce qu'on appelle. Paramètres Thiel-Small (PTS). Depuis que nous avons décidé de consacrer du temps et des efforts au réglage du subwoofer, nous n'avons besoin que du facteur de qualité complet de la tête à sa propre fréquence de résonance Qts, car il est choisi en fonction Meilleure option conception acoustique. En fonction de la valeur de Qts, les dynamiques sont divisées en 4 groupes :

  • Qts<0,5 – «безразличные» сверхнизкодобротные. Очень дорогие, очень низкая отдача, но способны воспроизводить подбасы вплоть до 20-15 Гц. Настройка сабвуфера с такими без звукомерной камеры и специальной измерительной техники невозможна, т.к. резонансный пик не выражен.
  • 0,5
  • 0,7
  • Qts>1 - haute qualité. Rendement élevé, prix bas, son dur dans une conception sous-optimale. Il est difficile d’obtenir une réponse en fréquence fluide. Compact, disponible dans des diamètres (vers le bas) jusqu'à 6" (155 mm). Idéal pour un caisson de basses de bureau ou un téléviseur (pas un home cinéma !).

des mesures

Dans les spécifications du fabricant d'enceintes, Qts peut être appelé Qp ou simplement Q, mais il n'y est pas toujours présent et les bases de données publiques comme WinISD sont pleines d'erreurs. Par conséquent, nous devrons très probablement déterminer la valeur de Qts à la maison.

Préparation

Tout d'abord, nous sélectionnons et préparons une salle pour les mesures acoustiques. Il devrait y avoir autant de rideaux, rideaux, tapis au sol et sur les murs, meubles rembourrés que possible. Les surfaces horizontales rigides (table) doivent être recouvertes de quelque chose de moelleux ; Il ne sera pas superflu de jeter davantage d'oreillers partout. Les coins déforment particulièrement fortement le champ sonore, incl. meubles durs avec des murs, ils doivent être recouverts de quelque chose, par exemple avec des vêtements sur des cintres. Ensuite, nous connectons de longs fils au haut-parleur et les suspendons au centre géométrique du plafond (sous le lustre, le cas échéant) avec la face avant du diffuseur vers le bas à une hauteur de 2/3 de la hauteur du plafond à partir du sol.

Vous devez maintenant assembler le circuit de mesure, comme indiqué en haut de la Fig. Nous avons encore besoin du circuit inférieur pour mesurer l'impédance (impédance) du haut-parleur Z. Celui-ci diffère du circuit de mesure habituellement utilisé par les amateurs sans transformateur avec une précision assez professionnelle : dans les circuits courants sur diodes en pont, env. 1,5 V même avec une résistance d'entrée du testeur de 10 MΩ. Le fonctionnement de ce circuit repose sur le fait que l'impédance du transformateur et de R2, d'une part, est bien supérieure à l'impédance du GG ; par contre, elle est bien inférieure à l'impédance de sortie de l'amplificateur de puissance audiofréquence, et sur le fait que le multitesteur numérique le plus mauvais à la limite de 200 mV a une impédance d'entrée supérieure à 1 MΩ. Cependant, si le signal de mesure est fourni par un générateur de fréquence audio (AFG) avec une sortie standard de 600 ohms, ce circuit n'est pas adapté à la mesure de Z.

Procédure

Depuis l'ordinateur avec le programme d'émulation GZCH, le signal de mesure est alimenté par la sortie de la carte son. Vous devez d'abord le « piloter » entre 20 et 100 Hz avec un (pas) discret de 10 Hz. Si la résonance GG n'est pas visible, il ne convient pas à un subwoofer. Ou le vendeur vous a trompé sans vergogne en vendant 100 roubles. indifférent GG au prix de 200$.

Lorsque les limites du pic résonant sont déterminées, nous le «passons» déjà avec un discret de 1 Hz et construisons la réponse en fréquence. Si le GG est de qualité élevée ou moyenne plus proche de la limite supérieure de Qts, vous obtenez un graphique comme celui de la pos. Je pense. Dans ce cas:

  • D'après le f-le (1) en pos. Je trouve U(F1,F2);
  • Selon le planning, on retrouve la F1 et la F2 ;
  • En utilisant f-le (2), nous vérifions si la fréquence calculée de résonance naturelle dans l'espace libre F coïncide avec la fréquence F mesurée. Si l'écart est supérieur à 2-3 Hz, voir ci-dessous ;
  • En utilisant f-le (3), nous trouvons le facteur de qualité mécanique Qms, puis f-le (4) électrique Qes et, enfin, f-le (5) le facteur de qualité total requis Qts.

Si le facteur de qualité du GG est plus proche de faible ou tel qu'il est généralement bon, la courbe de résonance sera sensiblement asymétrique et son pic sera plat, flou, pos. III, ou le contrôle sur f-le (2) ne convergera pas même avec des mesures répétées. Dans ce cas, d'après le graphique, on détermine les points de plus grande pente des tangentes aux « ailes » concaves des sommets A1 et A2 ; mathématiquement, chez eux la dérivée seconde de la fonction décrivant la courbe de résonance atteint un maximum. Pour Umax alors on prend, comme précédemment, sa valeur au sommet du pic, et pour Umin - calculée à partir du f-le en pos. III nouvelle valeur U(F1,F2).

Structure du système

As-tu mesuré ? L'enceinte est-elle adaptée ? Ne vous précipitez pas pour choisir un design. Vous devez d’abord choisir un schéma fonctionnel de l’ensemble du système audio, etc. sa partie électronique peut supporter une part du coût pas moins qu'un bon haut-parleur de basse. Un système audio avec caisson de basses peut être construit selon l’un des éléments suivants. schémas, voir fig.

Note: l'égaliseur et le filtre Finch infra-basse fréquence (filtre grondement) de tous les circuits sont activés avant les entrées des canaux stéréo.

Pos. 1 – système avec filtrage de puissance passif. De plus, vous n'avez pas besoin d'un amplificateur de basse séparé, il se connecte à n'importe quel UMZCH. D'énormes inconvénients, le premier, une fuite électrique mutuelle des canaux du subwoofer sur les médiums : pour les filtres LC qui le réduisent à une valeur acceptable, vous aurez besoin d'un boîtier décent, qui, pour acheter leurs composants, devra d'abord être rempli d'environ un tiers d'argent (en billets de 100 roubles). Deuxièmement, les résistances de sortie des filtres passe-bas du filtre passe-bas, ainsi que l'entrée GG du haut-parleur, forment un té, et chaque canal UMZCH dépensera théoriquement un quart de la puissance pour chauffer son voisin avec son faible -passe le filtre. Vraiment - plus, parce que. sur la puissance et les pertes dans les filtres sont essentielles. Cependant, le système de filtrage de puissance est applicable aux subwoofers de petite puissance dotés de haut-parleurs sonores indépendants, voir ci-dessous.

Pos. 2 - filtrage passif dans une basse UMZCH séparée. Il n'y a pas de pertes de puissance, l'influence mutuelle des canaux est plus faible, car les résistances caractéristiques des filtres sont des kilo-ohms et des dizaines de kilo-ohms. Actuellement, il n'est pratiquement pas utilisé, car. Il s'avère beaucoup plus facile et moins coûteux d'assembler un filtre actif sur des microcircuits que d'enrouler des bobines passives.

Pos. 3 – filtrage analogique actif. Les signaux des canaux sont ajoutés par un simple additionneur de résistances, envoyés au filtre passe-bas actif analogique, et de celui-ci à la basse UMZCH. Les interférences des canaux sont négligeables et imperceptibles dans des conditions d'écoute normales, le coût des composants est faible. Le circuit optimal pour un subwoofer maison pour un amateur novice.

Pos. 4 - filtrage entièrement numérique. Les signaux des canaux sont envoyés au séparateur R, qui divise chacun d'eux en au moins 2 égaux à ceux d'origine. Un signal d'une paire est envoyé au MF-HF UMZCH (éventuellement directement, sans filtre passe-haut), et le reste est combiné dans l'additionneur C. Le fait est qu'avec l'ajout de résistances aux fréquences inférieures des médiums et dans les basses, une interaction électrique des signaux dans le filtre passe-bas est possible, plusieurs déformant les basses globales. Dans l'additionneur, les signaux sont additionnés de manière numérique ou analogique, excluant leur influence mutuelle.

À partir de l'additionneur, le signal général est transmis à un filtre passe-bas numérique avec des convertisseurs analogique-numérique (ADC) et numérique-analogique (DAC) intégrés, et de celui-ci à la basse UMZCH. La qualité sonore et l'isolation des canaux sont les plus élevées possibles aujourd'hui. Le coût des microcircuits pour l'ensemble de cette économie s'avère réalisable, mais travailler avec des circuits intégrés nécessite déjà une certaine expérience en radioamateur, et même plus - si vous n'achetez pas un ensemble prêt à l'emploi (qui est beaucoup plus cher) et le système les composants sont sélectionnés indépendamment.

Décor

Sur la fig. les schémas de conception acoustique les plus couramment utilisés pour les subwoofers domestiques sont présentés. Les labyrinthes, cornes, etc. ne répondent pas aux exigences de compacité. Les débutants préfèrent les schémas en vert, ceux réalisables en jaune et ceux qui ne conviennent pas en rouge. Qui est le plus expérimenté pourra être surpris : le 6ème passe-bande est pour les nuls ? Pas de soucis, cette superbe basse acoustique sur trompettes peut être installée le week-end. Si tu sais comment.

Bouclier

Réaliser un caisson de basses sous forme d'écran acoustique (bouclier, pos. 1) à la maison est réalisable si les GG sont intégrés dans le revêtement mural, car leurs tailles sont proportionnelles à la longueur des ondes sub-basses. D'où l'avantage - il n'y a aucun problème avec les sub-basses, tant que les haut-parleurs les tirent. Un autre est la plus grande compacité, le subwoofer n'occupe pas du tout d'espace utilisable. Mais il existe également de sérieux inconvénients. Le premier est un grand nombre de travaux de construction. La seconde - l'écran acoustique n'affecte pas la réponse en fréquence du GG. "Humpbacked" chantera comme ça, vous ne pouvez donc mettre que des haut-parleurs coûteux, de mauvaise qualité et indifférents sur le bouclier. Un sous-moins, pour ainsi dire, - leur retour est faible et le bouclier n'est en aucun cas capable de l'augmenter.

boîte fermée

Un énorme plus d'un caisson fermé (pos. 2) - amortissement profond du GG ; pour des haut-parleurs peu coûteux, à réponse élevée et de haute qualité, c'est le seul type de conception acoustique acceptable. Mais ce plus entraîne un moins : avec un amortissement profond, la puissance sonore du GG s'avère souvent inférieure au pic, surtout pour les têtes puissantes et coûteuses. La bobine fume déjà, mais le sifflement n'est toujours pas audible. Un indicateur de surcharge est nécessaire, mais les plus simples sans alimentation séparée déforment le signal.

Un avantage tout aussi important est une réponse en fréquence extrêmement douce et descendante en douceur et, par conséquent, le son le plus clair et le plus vivant. Pour cette raison, des GG puissants et haut de gamme de haute qualité sont produits spécifiquement pour une installation dans des boîtiers fermés ou des passe-bandes de 4ème ordre (voir ci-dessous).

Moins - de toutes les enceintes de volume égal, une boîte fermée a la fréquence reproductible la plus basse, car. il augmente la fréquence de résonance du haut-parleur et n'est pas capable d'augmenter sa sortie aux fréquences inférieures. Ceux. en termes de compacité, le subwoofer dans un caisson fermé passe avec un gros étirement. Dans une certaine mesure, cet inconvénient peut être réduit en remplissant le caisson de rembourrage en polyester : il absorbe parfaitement l'énergie des ondes sonores. Le processus thermodynamique dans la boîte passe alors d'adiabatique à isotherme, ce qui équivaut à une augmentation de son volume de 1,4 fois.

Un autre inconvénient important est que seul un subwoofer passif peut être fabriqué dans une boîte fermée, etc. l'électronique qu'il contient est très chaude même placée dans un compartiment clôturé. Si vous rencontrez de vieux AC 10MAS-1M, conduisez-les à moitié puissance pendant une demi-heure et touchez le boîtier avec votre main - il sera chaud.

FI

Remarque : FI est équivalent en tout à un radiateur passif (PI) - au lieu d'un tuyau avec un port, ils ont mis un haut-parleur de basse sans système magnétique et avec un poids au lieu d'une bobine. Il n'existe pas de méthodes « sans réglage » pour calculer le PI ; par conséquent, dans la production industrielle, le PI est une rare exception. Si vous avez un haut-parleur de basse brûlé qui traîne, vous pouvez expérimenter - le réglage se fait en modifiant le poids de la charge. Mais gardez à l’esprit qu’il est préférable de ne pas créer de PI actif pour la même raison qu’une boîte fermée.

À propos des fissures profondes

L'acoustique à fentes profondes (pos. 4, 6, 8-10) est parfois identifiée au PHI, parfois à un labyrinthe, mais il s'agit en fait d'un type indépendant de conception acoustique. Les avantages d’un écart profond sont nombreux :

Il n'y a qu'un seul inconvénient à un écart profond, et c'est pour les débutants : il n'est pas personnalisable après assemblage. Comme c'est fait, ainsi ça chantera.

À propos de l'antiacoustique

passe-bandes

BandPass en traduction est le passage du groupe, ce qu'on appelle les haut-parleurs, sans émission directe de son dans l'espace. Cela signifie que les haut-parleurs passe-bande n'émettent pas de médiums grâce à leur filtrage acoustique interne : le haut-parleur est placé dans une cloison entre des cavités résonantes, des orifices de tuyaux ou des fentes profondes qui communiquent avec l'atmosphère. Passe-bande - conception acoustique spécifique aux subwoofers et ne s'applique pas aux enceintes complètement séparées.

Les passe-bandes sont divisées en fonction de l'ampleur de l'ordre, et l'ordre du passe-bande est égal au nombre de ses propres fréquences de résonance. Les GG High-Q sont placés dans des passe-bandes du 4ème ordre, où il est facile d'organiser l'amortissement acoustique (pos. 5) ; qualité faible et moyenne - en passe-bandes du 6ème ordre. Contrairement à la croyance populaire, il n'y a pas de différence tangible de qualité sonore entre ceux-ci et ceux-là : déjà au 4ème ordre, un lissage de la réponse en fréquence aux basses fréquences jusqu'à 2 dB ou moins est obtenu. La différence entre eux pour un amateur réside principalement dans la complexité des réglages : pour affiner le 4ème passe-bande (voir ci-dessous), il faudra déplacer la partition. Quant aux passe-bandes du 8ème ordre, elles ont 2 fréquences de résonance supplémentaires du fait de l'interaction acoustique des 2 mêmes résonateurs. Par conséquent, le 8ème passe-bande est parfois appelé le passe-bande du 6ème ordre de classe B.

Note: La réponse en fréquence idéalisée aux basses fréquences pour certains types de conception acoustique est illustrée à la fig. rouge. La ligne pointillée verte représente la réponse en fréquence idéale du point de vue de la psychophysiologie de l'audition. D’où l’on voit qu’il y a encore assez de travail en électroacoustique.

Caractéristiques amplitude-fréquence de la même tête de haut-parleur dans une conception acoustique différente

Caissons de basse automatiques

Les subwoofers de voiture sont généralement placés soit dans le compartiment à bagages, soit sous le siège conducteur, soit derrière le dossier de la banquette arrière, pos. 1-3 sur la fig. Dans le premier cas, le caisson prend du volume utile, dans le deuxième cas le caisson de basse fonctionne dans des conditions difficiles et peut être endommagé par les pieds, dans le troisième cas, tous les passagers ne pourront pas supporter des basses puissantes juste à côté de leurs oreilles .

Récemment, un subwoofer de voiture est de plus en plus fabriqué du type furtif, intégré dans la niche de l'aile arrière, pos. 4 et 5. Des basses d'une puissance suffisante sont obtenues en utilisant des haut-parleurs automatiques spéciaux d'un diamètre de 12 ”avec un cône rigide, peu sensibles à l'effet membrane, pos. 5. Comment fabriquer un subwoofer pour une voiture en moulant une niche d'aile, voir ensuite. vidéo.

Vidéo : caisson de basses de voiture à faire soi-même "furtif"

Ce n'est tout simplement pas plus facile

Un subwoofer très simple qui ne nécessite pas d'amplificateur de basse séparé peut être réalisé selon un schéma avec des émetteurs sonores indépendants (IS), voir fig. En fait, il s'agit de woofers à deux canaux GG, placés dans un long boîtier commun, installés horizontalement. Si la longueur du boîtier est comparable à la distance entre les satellites ou à la largeur de l'écran du téléviseur, l'"étalement" de la chaîne stéréo est à peine perceptible. Si l'écoute s'accompagne d'un visionnage, alors elle est totalement imperceptible en raison d'une correction visuelle involontaire de la localisation des sources sonores.

Selon le schéma avec sorties indépendantes, vous pouvez créer un excellent subwoofer pour un ordinateur : un boîtier avec des haut-parleurs est placé dans le coin le plus haut sous le plateau de la table. La cavité en dessous est un résonateur réglé sur une très basse fréquence, et une basse étonnamment bonne passe d'une petite boîte.

FI pour un subwoofer avec OUT indépendante peut être calculé dans le magasin d'enceintes. Dans ce cas, le volume équivalent Vts est pris deux fois plus élevé que celui mesuré, la fréquence de résonance Fs est 1,4 fois inférieure et le facteur de qualité total Qts est 1,4 fois supérieur. Le matériau de la boîte, comme ailleurs, est du MDF de 18 mm ; pour une puissance de subwoofer de 50 W - de 24 mm. Mais il vaut mieux placer les enceintes dans un caisson fermé, dans ce cas cela peut se faire sans calcul : la longueur intérieure est prise sur le lieu d'installation allant de 0,5 m (pour un ordinateur) à 1,5 m (pour un grand téléviseur) . La section transversale du caisson à l'intérieur est déterminée en fonction du diamètre du cône du haut-parleur :

  • 6" (155 mm) - 200x200 mm.
  • 8" (205 mm) - 250x250 mm.
  • 10" (255 mm) - 300 x 300 mm.
  • 12" (305 mm) - 350 x 350 mm.

Dans le pire des cas (caisson de basse d'ordinateur sous table avec haut-parleurs 6"), le volume de la boîte sera de 20 litres, et l'équivalent avec remplissage - 33-34 litres. Avec une puissance UMZCH allant jusqu'à 25-30 W par canal, cela suffit pour obtenir des médiums décents.

Filtres

Dans ce cas, il est préférable d'utiliser des filtres LC de type K. Ils nécessitent plus de bobines, mais dans des conditions amateurs, cela n'est pas indispensable. Les filtres K ont une faible atténuation dans la bande d'arrêt, 6 dB/oct par liaison ou 3 dB/oct par demi-liaison, mais une réponse en phase complètement linéaire. De plus, lorsqu'il fonctionne à partir d'une source de tension (qui est UMZCH avec une grande précision), le filtre K n'est pas très sensible aux changements d'impédance de charge.

À la pos. 1 fig. des schémas de liens de filtre K et des formules de calcul pour ceux-ci sont donnés. R pour LF GG est pris égal à son impédance Z à la fréquence de coupure du LPF 150 Hz, et pour le HPF égal à l'impédance du satellite z à la fréquence de coupure du HPF 185 Hz (formule en pos. 6). Z et z sont déterminés selon le schéma et la formule de la fig. ci-dessus (avec schémas de mesure). Les schémas de fonctionnement des filtres sont donnés en pos. 2. Si vous préférez acheter des condensateurs plutôt que des bobines d'enroulement, les mêmes paramètres peuvent être constitués de P-links et de demi-links.

Données et schémas pour la fabrication de filtres pour un caisson de basses simple avec radiateurs indépendants

L'atténuation du filtre passe-bas dans la bande d'arrêt est de 18 dB/oct, et celle du filtre passe-haut est de 24 dB/oct. Un rapport aussi franchement non trivial est justifié par le fait que les satellites sont déchargés des basses et donnent un son plus clair, et le reste des basses réfléchies par le HPF est envoyé aux haut-parleurs de basse et rend les basses plus profondes.

Les données pour le calcul des bobines de filtre sont données en pos. 3. Ils doivent être disposés perpendiculairement les uns aux autres car les filtres K fonctionnent sans couplage magnétique entre les bobines. Lors du calcul, ils sont fixés par les dimensions de la bobine et, en fonction de l'inductance trouvée dans l'ordre de calcul du filtre, le nombre de tours est déterminé. Ensuite, à l'aide du facteur d'empilement, trouvez le diamètre du fil dans l'isolant, il doit être d'au moins 0,7 mm. Il s'avère moins - nous augmentons la taille de la bobine et recalculons.

Paramètre

La mise en place de ce subwoofer revient à égaliser respectivement les volumes des woofers et des satellites. fréquences de coupure. Pour ce faire, préparez d'abord la pièce aux mesures acoustiques, comme décrit ci-dessus, ainsi qu'un testeur avec un pont et un transformateur. Ensuite, vous avez besoin d’un microphone à condensateur. Pour un ordinateur, vous devrez fabriquer une sorte d'amplificateur de microphone (MUS) avec une polarisation appliquée à la capsule, car. une carte son conventionnelle ne peut pas simultanément recevoir un signal et émuler un GZCH, pos. 4. S'il existe un microphone à condensateur avec MCC intégré, au moins un vieux MKE-101, excellent, sa sortie est connectée directement à l'enroulement primaire (plus petit) du transformateur. La procédure de mesure est simple :

  1. Le microphone est fixé en face du centre géométrique des satellites à une distance horizontale de 1 à 1,5 m.
  2. Le subwoofer est déconnecté de l'UMZCH et un signal de 185 Hz est appliqué.
  3. Enregistrez les lectures du voltmètre.
  4. Sans rien changer dans la pièce, ils éteignent les satellites, allument le sub.
  5. Un signal de 150 Hz est appliqué à l'UMZCH, les lectures du testeur sont enregistrées.

Vous devez maintenant calculer les résistances d'égalisation. Égalisez le volume en atténuant les liens les plus forts dans un circuit série-parallèle (pos. 5), car. il est nécessaire de garder inchangées les valeurs de Z et z précédemment trouvées en valeur absolue. Les formules de calcul des résistances sont données en pos. 6. Puissance Rg - pas moins de 0,03 de la puissance de l'UMZCH ; Rd - n'importe lequel à partir de 0,5 W.

Trop simple

Une autre option pour un subwoofer simple, mais déjà réel, consiste à utiliser un woofer GG couplé. L’association de woofers est un moyen très efficace d’améliorer leur son. La conception du subwoofer sur une paire d'anciens 10GD-30 est donnée sur la fig. ci-dessous.

Le design est très parfait, passe-bande du 6ème ordre. Amplificateur de basse - sur TDA1562. Vous pouvez utiliser d'autres GG de haute qualité avec une course de diffuseur relativement petite, vous devrez alors peut-être faire des ajustements en sélectionnant la longueur des tuyaux. Il est produit aux fréquences de contrôle de 63 et 100 Hz ensuite. manière (les fréquences de contrôle ne sont pas des haut-parleurs résonants !) :

  • Préparez la salle, le microphone et les instruments comme décrit ci-dessus.
  • Servi sur UMZCH alternativement 63 et 100 Hz.
  • Modifiez la longueur des tuyaux pour obtenir une différence dans les lectures du voltmètre ne dépassant pas 3 dB (1,4 fois). Pour les gourmets - pas plus de 2 dB (1,26 fois).

L'accord des résonateurs est interdépendant, donc les tuyaux doivent être déplacés selon : le court est poussé vers l'extérieur, du même montant, proportionnellement à sa longueur d'origine, le long est poussé vers l'intérieur. Sinon, vous pouvez complètement bouleverser le système : le pic du réglage optimal pour le 6ème passe-bande est très net.

  1. Un creux entre 63 et 100 Hz - le déflecteur doit être déplacé vers le plus grand résonateur.
  2. Dips des deux côtés de 100 Hz - le déflecteur est décalé vers le plus petit résonateur.
  3. Surtension plus proche de 63 Hz - vous devez augmenter le diamètre du long tuyau de 5 à 10 %
  4. Une surtension plus proche de 100 Hz est la même, mais pour un tuyau court.

Après l'une des procédures de montage, le subwoofer est reconfiguré. Pour sa commodité, un assemblage complet sur colle n'est pas réalisé dans un premier temps : la cloison est étroitement enduite de pâte à modeler, et l'une des parois latérales est posée sur du ruban adhésif double face. Assurez-vous qu’il n’y a pas de lacunes !

Tubes pour résonateurs

Des tuyaux coudés prêts à l'emploi pour l'acoustique sont vendus dans les magasins de musique et de radio. Vous pouvez fabriquer un tuyau acoustique télescopique de vos propres mains à partir de morceaux de tuyaux en plastique ou en carton. Dans les deux cas, 2 morceaux de fil de pêche doivent être fermement collés en travers de la bouche intérieure : l'un est serré, l'autre est une boucle dépassant vers l'extérieur, voir fig. sur la droite. Si le tuyau doit être écarté, un crayon est pressé sur une ligne de pêche serrée, etc. S'il est raccourci, tirez sur la boucle. L'accord d'un résonateur avec un tuyau est ainsi plusieurs fois accéléré.

Puissant 6ème ordre

Des dessins du passe-bande du 6ème ordre sous 12 ”GG sont donnés sur la fig. Il s'agit déjà d'une structure de sol solide pour une puissance allant jusqu'à 100 watts. Il est configuré comme le précédent.

Dessins du caisson de basses Passe-bande de 6ème ordre pour haut-parleur 12″

4ème commande

Du coup, un GG high-Q de 12" sera à votre disposition, il sera possible de réaliser un passe-bande de 4ème ordre de même qualité, mais plus compact, voir Fig. dimensions en cm Cependant, sa mise en place sera beaucoup plus difficile, car. au lieu de manipuler le tube d'un résonateur plus gros, vous devrez immédiatement déplacer le déflecteur.

Passe-bande du caisson de basses 6ème ordre pour haut-parleur 12″

Électronique

L'UMZCH de basse pour un subwoofer est soumis, comme pour les filtres, à l'exigence d'une linéarité totale de la réponse en phase. L'UMZCH, réalisé selon le circuit en pont, le satisfait, il réduit également les distorsions non linéaires de l'UMZCH intégral à sortie non complémentaire d'un ordre de grandeur. UMZCH pour un subwoofer d'une puissance allant jusqu'à 30 W peut être assemblé selon le schéma en pos. 1 riz; 60 watts selon le schéma en pos. 2. Il est pratique de créer un subwoofer actif sur une seule puce d'un UMZCH TDA7385 à 4 canaux : quelques canaux sont envoyés aux satellites et les deux autres sont allumés par un circuit en pont vers le subwoofer, ou, si c'est avec OUT indépendante, qu'ils sont autorisés à aller vers les woofers. Le TDA7385 est également pratique dans la mesure où il dispose d'entrées communes pour les fonctions St-By et Mute pour les 4 canaux.

Selon le schéma en pos. 3 constitue un bon filtre de caisson de basses actif. L'amplification de son amplificateur normalisateur est régulée par une résistance variable de 100 kOhm sur une large plage, de sorte que dans la plupart des cas, la procédure plutôt fastidieuse d'égalisation des volumes du subwoofer et des satellites disparaît. Les satellites de cette version sont inclus sans HPF, et des potentiomètres de préréglage du volume avec des emplacements pour tournevis sont intégrés aux amplificateurs MF-HF.

Vous souhaiterez peut-être concevoir un caisson de basses à fente à partir de zéro au lieu de reconfigurer des prototypes de caissons de basses pour les adapter à votre haut-parleur. Dans ce cas, suivez le lien : //cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php . L'auteur, il faut lui rendre hommage, a su expliquer au niveau « pour nuls lumineux » comment calculer et fabriquer un caisson de basse haut de gamme à l'aide d'un logiciel moderne. Cependant, dans un gros cas, non sans raté, donc, lors de l'étude de la source, gardez à l'esprit :


Et encore…

Fabriquer un sub soi-même est passionnant, utile pour développer l'intelligence et les compétences. De plus, un bon haut-parleur de basse coûte une fois et demie moins cher qu'une paire d'une classe inférieure. Cependant, lors des auditions de contrôle, aussi bien les experts chevronnés que les auditeurs occasionnels « de la rue », toutes choses égales par ailleurs, préfèrent clairement les systèmes de sonorisation avec séparation complète des canaux. Alors réfléchissez-y d’abord : n’aurez-vous pas encore quelques colonnes séparées entre vos mains et votre portefeuille ?

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Ce que j'aime chez Kicker, c'est son approche originale. Pendant que tout le monde se repose et rivete des subwoofers dans des boîtiers bass-reflex, ces anciens de l'audio automobile rappellent simplement qu'il existe d'autres types de conception. Un radiateur passif (également appelé radiateur passif) a beaucoup en commun avec un inverseur de phase, mais est dépourvu de bon nombre de ses défauts. Et après tout, rien de nouveau, Harry Olson décrivait son principe dans son brevet déjà en 1935...

Conception

Je ne vais pas anticiper et d'abord "une rencontre sur les vêtements". Kicker CWTB10 est très compact - la longueur du boîtier ne dépasse pas 44 cm. Le diamètre extérieur, respectivement, comme celui d'un dix typique, est légèrement inférieur à 28 cm. Il existe également un modèle de 8 pouces dans la série, il est encore plus compact.

Je voudrais souligner que le subwoofer est positionné par le fabricant comme universel - il peut être utilisé non seulement dans une voiture, mais aussi, par exemple, dans des bateaux, des SUV ouverts ou des VTT. Le boîtier est fabriqué en plastique épais résistant aux chocs et est complètement scellé.

Des trous filetés sont fournis pour le montage du caisson de basses et plusieurs supports sont inclus pour un montage horizontal ou vertical.

J'ai acheté un modèle avec une impédance nominale de 2 ohms pour tester, mais en général, le Kicker CWTB10 dispose également d'une version 4 ohms. Il est préférable d'en connecter un de 2 ohms à un monobloc de basse, mais un de 4 ohms peut également être utilisé avec des amplificateurs multicanaux en connectant un subwoofer à une paire de canaux d'un pont.

Passons maintenant à la conception acoustique : un radiateur passif. La forme du corps ne joue pas ici le rôle le plus important, mais dans notre cas, il est réalisé sous la forme d'un tuyau, aux extrémités duquel se trouve un diffuseur. Dynamics n’en possède en réalité qu’un seul. Le deuxième exactement le même diffuseur et exactement la même suspension - c'est le radiateur passif.

Comment fonctionne un radiateur passif ?

Ce n'est pas en vain que j'ai mentionné au tout début qu'un radiateur passif a beaucoup en commun avec un inverseur de phase. Pour ceux qui ne savent pas comment fonctionne un inverseur de phase, je vais vous l'expliquer brièvement.

Lorsque le cône du haut-parleur se déplace d'avant en arrière, il comprime et décompresse alternativement l'air à l'intérieur de l'enceinte. En conséquence, cet air aura alternativement tendance à sortir par le port, puis à être aspiré à nouveau par celui-ci. Mais le problème est que l'air à l'intérieur du port a une certaine inertie, et toutes ces vibrations "arriveront" à en sortir avec un certain retard.

A une certaine fréquence (c'est ce qu'on appelle la fréquence de réglage du port), il s'avérera que l'air à la sortie du port oscillera de manière synchrone avec le diffuseur lui-même. C'est-à-dire que le rayonnement du diffuseur et du port s'additionnera. En fait, c'est l'effet de l'amplification acoustique.

Un radiateur passif fonctionne exactement de la même manière. Seulement, au lieu d'un port avec une masse d'air à l'intérieur, seul un diffuseur sur une suspension fonctionne ici. En fait, un radiateur passif est exactement le même haut-parleur, mais sans système magnétique. Et si le réglage d'un port inverseur de phase conventionnel peut être modifié par ses proportions et ses dimensions, alors dans un radiateur passif, le réglage est modifié par la masse du diffuseur et l'élasticité/viscosité/rigidité de sa suspension.

Quels sont les avantages d'un radiateur passif par rapport à un port bass reflex classique ?

Et vous regardez les dimensions de l’affaire, et la question disparaîtra d’elle-même. Dans le cas du Kicker CWTB10, le volume interne est d'environ 27 litres. Si vous essayez de calculer un port régulier pour un tel cas (par exemple, dans JBL Speakershop ou dans BassPort), le programme vous donnera des tailles très gênantes. Soit la section transversale sera trop petite, soit la longueur sera folle.

Et avec un radiateur passif, vous pouvez aménager n’importe quelle zone et n’importe quel décor. Pensez-vous qu'il sera possible de faire un portage régulier de la même section avec un réglage bas ? Ici, je suis à peu près pareil.

Comment est-il agencé à l’intérieur ?

Les enceintes sont fixées via les "pattes" de la grille de protection. Pour accéder aux vis, il suffit d'en retirer les bouchons.

À propos, ce ne sont pas des vis autotaraudeuses pour vous, tout est sérieux - avec des écrous intégrés implantés dans le corps.

L'intérieur du corps est rempli d'un hivernant synthétique moelleux. En bref, il crée, d'une part, un effet « d'augmentation » du volume interne, et d'autre part, amortit dans une certaine mesure les vibrations de l'air à l'intérieur.

L'enceinte elle-même est dépourvue d'étiquettes supplémentaires et d'autres embellissements. Bien que la série Comp R indiquée sur la face avant fasse allusion à sa relation avec le haut-parleur subwoofer séparé Kicker 43CWR104. Très probablement, c'est cela, uniquement dans une version simplifiée - sans superpositions décoratives et avec des bornes de connexion par câble plus simples.

Et voici ce qu’il y a de l’autre côté de l’affaire. De l'extérieur, il ressemble à un haut-parleur, mais à l'intérieur, il ne ressemble pas du tout à un haut-parleur. Cela ressemble plutôt à un haut-parleur sans moteur.

Là où une bobine est généralement fixée au diffuseur, une rondelle métallique est fixée - elle ajuste le poids du système en mouvement.

des mesures

Par intérêt, j'ai pris une courbe d'impédance non seulement pour l'ensemble du caisson de basses, mais aussi séparément pour le haut-parleur. A en juger par la nature des courbes, le radiateur passif est réglé autour de 35 Hz, ce qui est très proche du Fs de l'enceinte elle-même.

Paramètres mesurés des enceintes dans le subwoofer Kicker CWTB10 :

  • Fs (fréquence de résonance naturelle) - 35 Hz
  • Vas (volume équivalent) - 19,5 litres
  • Qms (facteur de qualité mécanique) - 8,97
  • Qes (facteur de qualité électrique) - 0,51
  • Qts (facteur de qualité complet) - 0,49
  • Mms (masse effective du système en mouvement) - 159 g
  • BL (coefficient de couplage électromécanique) - 11,1 T m
  • Re (résistance DC de la bobine mobile) - 1,8 ohm
  • dBspl (sensibilité de référence, 1 m, 1 W) - 84,2 dB

Cependant, les paramètres des enceintes le sont, plutôt par intérêt. Nous avons un subwoofer prêt à l'emploi, j'apprécierai donc son travail en tant qu'assemblage.

Pour commencer, je photographie la réponse en fréquence du rayonnement du diffuseur lui-même. Faites attention au creux uniquement dans la zone de réglage du radiateur passif - environ 35 Hz :

Le fait est que lorsque le subwoofer fonctionne à cette fréquence, le radiateur passif entre en résonance et commence lui-même à comprimer et décompresser l'air dans le boîtier, et pour le haut-parleur, l'air dans le boîtier devient élastique. Ce qui, à son tour, limite le parcours de son diffuseur.

Il s'avère que le subwoofer ne fonctionne presque pas à ces fréquences ? Bien sûr que non, c'est juste qu'à proximité de la fréquence d'accord du radiateur passif, ce n'est pas le haut-parleur qui fonctionne, mais le radiateur lui-même :

Et voici comment ils travaillent ensemble :

Malheureusement, je ne peux pas montrer la réponse en fréquence globale, car il est correct d'effectuer des mesures à des fréquences plus basses uniquement dans le champ proche (elles ne doivent pas être prises dans la chambre anéchoïque MTUCI à cause d'une seule mesure). Mais même une analyse superficielle de la réponse en fréquence du haut-parleur et du radiateur passif montre clairement que le subwoofer devrait fonctionner très bien dans la voiture. Ce qui s’est d’ailleurs confirmé dans la pratique.

Procès dans l'affaire et conclusions

Une petite expérience dans la voiture a montré qu'il n'est pas nécessaire de juger prématurément les capacités de ce sous-marin par sa taille. Un radiateur passif lorsqu'il est correctement configuré (et ici il est configuré correctement) est une grosse puissance. En termes d'impact et de profondeur des basses, le Kicker CWTB10 n'est certainement pas inférieur au subwoofer moyen de 12 pouces.

De par la nature de la basse, je dirai une chose : c'est Kicker. Dense, lourd, juteux. Pour la musique de club, c'est généralement une aubaine. Fait intéressant, avec une augmentation du volume, la basse ne commence pas à exercer une pression sur les oreilles, mais elle commence à être perçue tactilement - le rythme de la basse est perçu par des coups sur la poitrine comme s'il s'agissait d'une lourde balle en caoutchouc. Et cela vient d'une douzaine là-bas !

En espace ouvert (et avec de telles performances du Kicker CWTB10, vous pouvez l'utiliser en toute sécurité même sur un bateau, même sur un SUV ouvert), les basses perdent tout naturellement en profondeur, mais ne perdent quasiment pas en pression. Je dirais même qu'il devient encore plus dense et rassemblé dans sa structure. Et encore une fois, c'est ce qu'il faut pour la musique de club rythmée.

En général, un radiateur passif correctement calculé n'est pas une sorte de "fasik sur un tuyau" pour vous. Ce sera plus dur.

  • Compact, facile à installer
  • Peut être utilisé dans les SUV ouverts, les bateaux, les VTT, etc.
  • Performance de qualité
  • Réponse des basses étonnamment élevée pour un calibre de 10 pouces
  • Sur la musique de club, la basse est tout simplement magnifique
  • gravite vers la musique rythmée

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