Rumah / Jaringan sosial / Bentuk dan lokasi inverter fase. Parameter teknis dan pengoperasian inverter fase. Bagaimana inverter fase dihitung

Bentuk dan lokasi inverter fase. Parameter teknis dan pengoperasian inverter fase. Bagaimana inverter fase dihitung

Catatan Editor: Artikel oleh seorang ahli akustik Italia, yang direproduksi di sini atas izin penulis, aslinya berjudul Teoria e pratica del condotto di accordo. Artinya, dalam terjemahan literal - "Teori dan praktik inverter fase." Judul ini, menurut kami, sesuai dengan isi artikel hanya secara formal. Betulkah, kita sedang berbicara tentang hubungan antara model teoretis paling sederhana dari inverter fase dan kejutan yang sedang disiapkan oleh praktik. Tapi ini jika formal dan dangkal. Namun pada intinya, artikel tersebut berisi jawaban atas pertanyaan yang muncul, dilihat dari surat editorial, sepanjang waktu saat menghitung dan membuat subwoofer inverter fase. Pertanyaan pertama: “Jika Anda menghitung inverter fase menggunakan rumus yang sudah lama dikenal, apakah inverter fase jadi akan memiliki frekuensi yang dihitung?” Rekan Italia kami, yang telah memakan sekitar selusin anjing dengan inverter fase dalam hidupnya, menjawab: "Tidak, itu tidak akan berhasil." Dan kemudian dia menjelaskan mengapa dan, yang paling penting, seberapa banyak itu tidak akan berhasil. Pertanyaan kedua: “Saya menghitung terowongan, tetapi sangat panjang sehingga tidak muat di mana pun. Bagaimana menjadi? Dan di sini penandatangan menawarkan solusi orisinal sehingga justru sisi karyanya inilah yang kami masukkan ke dalam tajuk utama. Sehingga kata kunci dalam judul baru perlu dipahami bukan dengan cara Rusia yang baru (jika tidak, kami akan menulis: "singkatnya - inverter fase"), tetapi secara harfiah. Secara geometris. Dan sekarang Signor Matarazzo memiliki hak untuk berbicara.

Inverter fase: singkatnya!

Jean-Piero MATARAZZO Diterjemahkan dari bahasa Italia oleh E. Zhurkova

Tentang penulis: Jean-Pierro Matarazzo lahir pada tahun 1953 di Avellino, Italia. Sejak awal 70-an ia telah bekerja di bidang akustik profesional. Selama bertahun-tahun dia bertanggung jawab untuk pengujian sistem akustik untuk majalah Suono (Suara). Pada tahun 90-an, ia mengembangkan sejumlah model matematika baru dari proses emisi suara oleh diffusers loudspeaker dan beberapa proyek sistem akustik untuk industri, termasuk model Opera, populer di Italia. Sejak akhir 90-an, ia aktif berkolaborasi dengan majalah "Audio Review", "Video Digital", dan yang terpenting bagi kami, "ACS" ("Audio Car Stereo"). Di ketiganya, dia bertugas mengukur parameter dan menguji akustik. Apa lagi? .. Menikah. Dua putra sedang tumbuh, berusia 7 tahun dan 10 tahun.

Gambar 1. Diagram resonator Helmholtz. Itu dari mana semuanya berasal.

Gambar 2. Desain klasik dari inverter fase. Dalam hal ini, pengaruh dinding seringkali tidak diperhitungkan.

Gambar 3. Inverter fase dengan terowongan, yang ujungnya berada di ruang kosong. Tidak ada efek dinding di sini.

Gambar 4. Anda dapat mengeluarkan terowongan sepenuhnya. Di sini lagi akan ada "perpanjangan virtual".

Gambar 5. Anda bisa mendapatkan "perpanjangan virtual" di kedua ujung terowongan dengan membuat flensa lain.

Gambar 6. Slot terowongan yang terletak jauh dari dinding kotak.

Gambar 7. Slot terowongan yang terletak di dekat dinding. Sebagai hasil dari pengaruh dinding, panjang "akustik"-nya lebih besar daripada yang geometris.

Gambar 8. Terowongan berbentuk kerucut terpotong.

Gambar 9. Dimensi utama terowongan kerucut.

Gambar 10. Dimensi versi slotted dari terowongan kerucut.

Gambar 11. Terowongan eksponensial.

Gambar 12. Terowongan berbentuk jam pasir.

Gambar 13. Dimensi utama terowongan berupa jam pasir.

Gambar 14. Versi slotted dari jam pasir.

Rumus ajaib

Salah satu permintaan paling umum di surel penulis - untuk memberikan "rumus ajaib" di mana pembaca ACS dapat menghitung sendiri fase inverter. Ini, pada prinsipnya, tidak sulit. Inverter fasa adalah salah satu implementasi dari perangkat yang disebut "Resonator Helmholtz". Rumus untuk perhitungannya tidak jauh lebih rumit daripada model resonator semacam itu yang paling umum dan mudah diakses. Botol Coca-Cola kosong (hanya botol, bukan kaleng aluminium) hanyalah resonator, disetel ke frekuensi 185 Hz, ini telah diverifikasi. Namun, resonator Helmholtz jauh lebih tua daripada kemasan minuman populer ini, yang secara bertahap menjadi usang. Namun, skema klasik resonator Helmholtz mirip dengan botol (Gbr. 1). Agar resonator seperti itu bekerja, penting bahwa ia memiliki volume V dan terowongan dengan luas penampang S dan panjang L. Mengetahui hal ini, frekuensi penyetelan resonator Helmholtz (atau inverter fase, yang hal yang sama) sekarang dapat dihitung dengan rumus:

di mana Fb adalah frekuensi tuning dalam Hz, s adalah kecepatan suara sama dengan 344 m/s, S adalah luas terowongan dalam sq. m, L adalah panjang terowongan dalam m, V adalah volume kotak dalam meter kubik. m. \u003d 3.14, ini sudah pasti.

Formula ini benar-benar ajaib, dalam arti pengaturan bass reflex tidak bergantung pada parameter speaker yang akan dipasang di dalamnya. Volume kotak dan dimensi terowongan menentukan frekuensi penyetelan untuk selamanya. Semuanya tampak sudah selesai. Mari kita mulai. Misalkan kita memiliki sebuah kotak dengan volume 50 liter. Kami ingin mengubahnya menjadi kotak refleks bass yang disetel ke 50Hz. Kami memutuskan untuk membuat terowongan berdiameter 8 cm. Menurut rumus yang baru saja diberikan, frekuensi penyetelan 50 Hz akan diperoleh jika panjang terowongan adalah 12,05 cm. Kami dengan hati-hati membuat semua bagian, merakitnya menjadi struktur, sebagai dalam gambar. 2, dan untuk verifikasi kami mengukur hasil aktual frekuensi resonansi fase inverter. Dan kami melihat, yang mengejutkan kami, bahwa itu bukan 50 Hz, sebagaimana seharusnya menurut rumus, tetapi 41 Hz. Apa yang salah dan di mana kesalahan kita? Ya, tidak kemana-mana. Inverter fase kami yang baru dibangun akan disetel ke frekuensi yang mendekati yang diperoleh dengan rumus Helmholtz jika dibuat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3. Kasus ini paling dekat dengan model ideal yang dijelaskan oleh rumus: di sini kedua ujung terowongan "menggantung di udara", relatif jauh dari rintangan apa pun. Dalam desain kami, salah satu ujung terowongan berpadu dengan dinding kotak. Untuk udara yang berosilasi di terowongan, ini bukan acuh tak acuh, karena pengaruh "flange" di ujung terowongan, tampaknya itu adalah perpanjangan virtualnya. Inverter fase akan dikonfigurasi seolah-olah panjang terowongan adalah 18 cm, dan bukan 12, seperti yang sebenarnya.

Perhatikan bahwa hal yang sama akan terjadi jika terowongan ditempatkan sepenuhnya di luar kotak, sekali lagi sejajarkan salah satu ujungnya dengan dinding (Gbr. 4). Ada ketergantungan empiris dari "pemanjangan virtual" terowongan tergantung pada ukurannya. Untuk terowongan melingkar, satu potongan yang terletak cukup jauh dari dinding kotak (atau rintangan lain), dan yang lainnya berada di bidang dinding, perpanjangan ini kira-kira sama dengan 0,85D.

Sekarang, jika kita mengganti semua konstanta ke dalam rumus Helmholtz, memperkenalkan koreksi untuk "perpanjangan virtual", dan menyatakan semua dimensi dalam satuan yang sudah dikenal, rumus akhir untuk panjang terowongan dengan diameter D, yang memastikan bahwa kotak volume V disetel ke frekuensi Fb, akan terlihat seperti ini:

Di sini frekuensinya dalam hertz, volumenya dalam liter, dan panjang serta diameter terowongan dalam milimeter, seperti yang biasa kita lakukan.

Hasil yang diperoleh berharga tidak hanya karena memungkinkan pada tahap perhitungan untuk mendapatkan nilai panjang yang mendekati nilai akhir, memberikan nilai frekuensi penyetelan yang diperlukan, tetapi juga karena membuka cadangan tertentu untuk memperpendek terowongan. Kami telah memenangkan hampir satu diameter. Dimungkinkan untuk memperpendek terowongan lebih jauh sambil mempertahankan frekuensi penyetelan yang sama dengan membuat flensa di kedua ujungnya, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 5.

Sekarang, semuanya tampaknya diperhitungkan, dan, dipersenjatai dengan formula ini, kita tampaknya mahakuasa. Di sinilah kita menghadapi kesulitan.

Kesulitan pertama

Kesulitan pertama (dan utama) adalah sebagai berikut: jika kotak yang relatif kecil perlu disetel ke frekuensi yang cukup rendah, maka dengan memasukkan diameter besar ke dalam rumus untuk panjang terowongan, kita akan mendapatkan panjang yang besar. Mari kita coba mengganti diameter yang lebih kecil - dan semuanya baik-baik saja. Diameter besar membutuhkan panjang yang besar, dan yang kecil hanya yang kecil. Apa yang salah dengan itu? Dan inilah yang. Bergerak, kerucut speaker dengan sisi belakangnya "mendorong" udara yang hampir tidak dapat dimampatkan melalui terowongan fase inverter. Karena volume osilasi udara konstan, kecepatan udara di dalam terowongan akan berkali-kali lebih besar daripada kecepatan osilasi diffuser, sebanyak kali luas penampang terowongan lebih kecil dari luas diffuser. Jika Anda membuat terowongan puluhan kali lebih kecil daripada diffuser, kecepatan aliran di dalamnya akan besar, dan ketika mencapai 25 - 27 meter per detik, munculnya turbulensi dan kebisingan jet tidak bisa dihindari. Peneliti besar sistem akustik R. Small menunjukkan bahwa bagian minimum terowongan tergantung pada diameter speaker, pukulan terbesar kerucutnya, dan frekuensi penyetelan inverter fase. Small datang dengan formula yang sepenuhnya empiris tetapi berfungsi untuk menghitung ukuran minimum terowongan:

Small menurunkan rumusnya dalam satuan yang dikenalnya, sehingga diameter speaker Ds, perjalanan kerucut maksimum Xmax, dan diameter terowongan minimum Dmin dinyatakan dalam inci. Frekuensi penyetelan refleks bass, seperti biasa, dalam hertz.

Sekarang hal-hal tidak terlihat cerah seperti sebelumnya. Seringkali ternyata jika Anda memilih diameter terowongan yang tepat, itu akan menjadi sangat panjang. Dan jika Anda mengurangi diameternya, ada kemungkinan itu sudah menyala kekuatan sedang terowongan akan bersiul. Selain kebisingan jet yang sebenarnya, terowongan berdiameter kecil juga memiliki kecenderungan untuk disebut "resonansi organ", yang frekuensinya jauh lebih tinggi daripada frekuensi penyetelan inverter fase dan yang tereksitasi di terowongan oleh turbulensi pada laju aliran tinggi.

Menghadapi dilema ini, pembaca ACS biasanya menghubungi editor dan meminta solusi. Saya memiliki tiga di antaranya: mudah, sedang, dan ekstrem.

Solusi sederhana untuk masalah kecil

Ketika perkiraan panjang terowongan sedemikian rupa sehingga hampir pas di lambung dan hanya sedikit memperpendek panjangnya dengan pengaturan dan luas penampang yang sama, saya sarankan menggunakan terowongan berlubang daripada terowongan bundar, dan tidak menempatkannya di tengah dinding depan lambung (seperti pada Gambar 6 ), tetapi dekat dengan salah satu dinding samping (seperti pada Gambar 7). Kemudian di ujung terowongan yang terletak di dalam kotak, efek "pemanjangan virtual" akan terpengaruh karena dinding yang terletak di sebelahnya. Eksperimen menunjukkan bahwa dengan luas penampang konstan dan frekuensi tuning, terowongan yang ditunjukkan pada Gambar. 7 sekitar 15% lebih pendek dibandingkan dengan konstruksi seperti pada gambar. 6. Inverter fase slotted, pada prinsipnya, kurang rentan terhadap resonansi organ daripada yang bundar, tetapi untuk lebih melindungi diri Anda sendiri, saya sarankan memasang elemen penyerap suara di dalam terowongan, dalam bentuk strip sempit yang direkatkan ke permukaan bagian dalam terowongan di wilayah sepertiga dari panjangnya. Ini adalah solusi sederhana. Jika tidak cukup, Anda harus pergi ke rata-rata.

Solusi menengah untuk masalah yang lebih besar

Solusi kompleksitas menengah adalah dengan menggunakan terowongan kerucut terpotong, seperti pada Gambar. 8. Eksperimen saya dengan terowongan semacam itu telah menunjukkan bahwa di sini dimungkinkan untuk mengurangi luas penampang saluran masuk dibandingkan dengan minimum yang diizinkan menurut rumus Kecil tanpa bahaya kebisingan jet. Selain itu, terowongan berbentuk kerucut jauh lebih rentan terhadap resonansi organ daripada yang silinder.

Pada tahun 1995 saya menulis sebuah program untuk menghitung terowongan kerucut. Ini menggantikan terowongan berbentuk kerucut dengan urutan yang silinder dan, dengan perkiraan berturut-turut, menghitung panjang yang dibutuhkan untuk mengganti terowongan bagian konstan biasa. Program ini dibuat untuk semua orang, dan dapat diunduh dari situs web majalah ACS http://www.audiocarstereo.it/ di bagian Perangkat Lunak ACS. Sebuah program kecil yang berjalan di bawah DOS, Anda dapat mengunduh dan menghitungnya sendiri. Dan Anda dapat melakukannya secara berbeda. Saat menyiapkan versi Rusia dari artikel ini, hasil perhitungan menggunakan program CONICO dirangkum dalam sebuah tabel, dari mana Anda dapat mengambil versi yang sudah jadi. Tabel dikompilasi untuk terowongan dengan diameter 80 mm. Nilai diameter ini cocok untuk sebagian besar subwoofer dengan diameter kerucut 250 mm. Setelah menghitung panjang terowongan yang diperlukan menggunakan rumus, temukan nilai ini di kolom pertama. Misalnya, menurut perhitungan Anda, ternyata Anda membutuhkan terowongan sepanjang 400 mm, misalnya, untuk menyetel kotak dengan volume 30 liter ke frekuensi 33 Hz. Proyek ini tidak sepele, dan tidak akan mudah untuk menempatkan terowongan seperti itu di dalam kotak seperti itu. Sekarang lihat tiga kolom berikutnya. Ini menunjukkan dimensi terowongan kerucut setara yang dihitung oleh program, yang panjangnya tidak lagi 400, tetapi hanya 250 mm. Cukup masalah lain. Apa yang dimaksud dengan dimensi dalam tabel ditunjukkan pada gambar. 9.

Tabel 2 disusun untuk terowongan awal dengan diameter 100 mm. Ini akan cocok untuk sebagian besar subwoofer dengan driver 300mm.

Jika Anda memutuskan untuk menggunakan program sendiri, ingat: terowongan berbentuk kerucut terpotong dibuat dengan sudut kemiringan generatrix a dari 2 hingga 4 derajat. Sudut lebih dari 6 - 8 derajat ini tidak disarankan, dalam hal ini, turbulensi dan kebisingan jet dapat terjadi di ujung pintu masuk (sempit) terowongan. Namun, bahkan dengan lancip kecil, pengurangan panjang terowongan cukup signifikan.

Terowongan berbentuk kerucut terpotong tidak harus memiliki penampang melingkar. Seperti yang biasa, silinder, terkadang lebih nyaman untuk membuatnya dalam bentuk slotted. Bahkan, sebagai suatu peraturan, lebih nyaman, karena kemudian dirakit dari bagian yang rata. Dimensi versi slotted dari terowongan kerucut diberikan dalam kolom tabel berikut, dan apa arti dimensi ini ditunjukkan pada gambar. sepuluh.

Mengganti terowongan konvensional dengan terowongan kerucut dapat memecahkan banyak masalah. Tapi tidak semua. Terkadang panjang terowongan menjadi sangat besar sehingga memperpendeknya 30 - 35% saja tidak cukup. Untuk kasus-kasus sulit ini...

Solusi ekstrim untuk masalah besar

Solusi ekstrim adalah dengan menggunakan terowongan dengan kontur eksponensial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11. Untuk terowongan seperti itu, luas penampang pertama-tama berkurang secara bertahap, dan kemudian dengan lancar meningkat hingga maksimum. Dari sudut pandang kekompakan untuk frekuensi penyetelan tertentu, ketahanan terhadap kebisingan jet dan resonansi organ, terowongan eksponensial tidak ada bandingannya. Tapi itu tidak ada bandingannya dalam hal kompleksitas manufaktur, bahkan jika konturnya dihitung menurut prinsip yang sama seperti yang dilakukan dalam kasus terowongan berbentuk kerucut. Agar tetap dapat memanfaatkan terowongan eksponensial dalam praktik, saya membuat modifikasinya: terowongan, yang saya sebut "jam pasir" (Gbr. 12). Terowongan jam pasir terdiri dari bagian silinder dan dua yang berbentuk kerucut, karenanya kemiripan luarnya dengan instrumen kuno untuk mengukur waktu. Geometri ini memungkinkan untuk memperpendek terowongan dibandingkan dengan bagian asli yang konstan, setidaknya satu setengah kali, atau bahkan lebih. Untuk menghitung jam pasir, saya juga menulis sebuah program, dapat ditemukan di sana, di situs web ACS. Dan seperti halnya terowongan berbentuk kerucut, berikut adalah tabel dengan opsi perhitungan yang sudah jadi.

Apa arti dimensi pada tabel 3 dan 4 akan menjadi jelas dari gambar. 13. D dan d adalah diameter penampang silinder dan diameter terbesar penampang kerucut, L1 dan L2 adalah panjang penampang. Lmax adalah panjang penuh dari terowongan jam pasir, hanya untuk perbandingan, seberapa pendek dibuat, tetapi secara umum adalah L1 + 2L2.

Secara teknologi, membuat jam pasir dengan penampang melingkar tidak selalu mudah dan nyaman. Oleh karena itu, di sini juga dapat dibuat dalam bentuk slot yang diprofilkan, ternyata, seperti pada Gambar. 14. Untuk mengganti terowongan dengan diameter 80 mm, saya sarankan memilih tinggi slot 50 mm, dan untuk mengganti terowongan silinder 100 mm, 60 mm. Kemudian lebar bagian dari bagian konstan Wmin dan lebar maksimum di pintu masuk dan keluar terowongan Wmax akan sama seperti pada tabel (panjang bagian L1 dan L2 - seperti dalam kasus bagian melingkar, tidak ada yang berubah di sini). Jika perlu, ketinggian terowongan slot h dapat diubah dengan menyesuaikan Wmin dan Wmax secara bersamaan sehingga nilai luas penampang (h.Wmin, h.Wmax) tetap tidak berubah.

Saya menggunakan inverter fase terowongan jam pasir, misalnya, ketika saya membuat subwoofer home theater dengan frekuensi penyetelan 17 Hz. Perkiraan panjang terowongan ternyata lebih dari satu meter, dan dengan menghitung "jam pasir", saya dapat menguranginya hampir setengahnya, sementara tidak ada suara bahkan dengan daya sekitar 100 watt. Semoga ini membantu Anda juga ...

Penutup Subwoofer - Bass Reflex (FI)

Sebagai bagian dari diskusi tentang pilihan subwoofer, pertimbangkan penutup seperti itu sebagai refleks bass.

Inverter fase, tidak seperti, memiliki port yang digunakan untuk membalikkan fase sinyal dari sisi belakang speaker, sehingga meningkatkan efisiensi sebanyak 2 kali.

Prinsip pengoperasian inverter fase

Jenis musik apa yang cocok untuk inverter fase?

memiliki bass yang kuat dan bervolume, dan di wilayah frekuensi penyetelan ia memiliki punuk (peningkatan volume suara yang signifikan).

Contoh respons frekuensi inverter fase

Menurut FI ini cocok untuk musik, di mana ada banyak bass yang tidak cepat, di mana frekuensi rendah adalah dasar komposisi. Pilih refleks bass jika Anda suka dubstep, triphop, elektronik lambat lainnya, rap, R&B, dll.

Catatan: pengaturan refleks bass adalah frekuensi di mana puncak jatuh, diatur dengan mengubah panjang dan luas port, serta rasio volume port dengan volume kasing.

Speaker mana yang cocok untuk inverter fase?

Untuk memilih subwoofer untuk inverter fase, Anda harus mulai dari. Biasanya data ini ada dalam dokumen, tetapi jika Anda tidak memilikinya, maka parameternya dapat ditemukan di Internet.

Untuk memahami apakah speaker cocok untuk FI, lakukan beberapa perhitungan rumit. Bagi nilainya pada nilai dan jika jawabannya dari 60 hingga 100, maka sub seperti itu akan optimal untuk inverter fase.

Misalnya pembicara SUNDOWN AUDIO E-12 V3 fs = 32,4 Hz, dan Qts = 0.37.

fs/qts = 32.4 / 0.37 = 87,6 - subwoofer seperti itu sangat cocok untuk FI.

Jika nilai untuk speaker Anda berada di luar kisaran 60-100, mungkin ada baiknya mencari desain yang berbeda untuk menggunakan . Harap dicatat bahwa tabel ini tidak melarang penggunaan penutup speaker yang tidak sesuai dengan arti fs/qts. Ini menunjukkan opsi yang pasti akan berfungsi dengan baik.

Jenis inverter fase

Port refleks bass- elemen utama bodi, bisa berbentuk bulat (pipa) atau persegi panjang (slot).

port berlubang

Port bulat (pipa)

Mustahil untuk mengatakan dengan tegas port mana yang lebih baik. Lakukan apa yang lebih nyaman atau yang paling Anda sukai. Satu-satunya saat itu Dalam olahraga(kompetisi tekanan suara) lebih banyak pipa yang digunakan, karena dengan penggunaannya lebih mudah untuk mengubah pengaturan fase inverter dengan mengubah panjang port.

Yang perlu diperhatikan adalah jenisnya radiator pasif. (lebih tepatnya - reflektor pasif) ada fase yang sama inverter dan prinsip kerjanya sama. Ini digunakan dalam kasus di mana port yang diinginkan untuk FI tidak sesuai dengan dimensi. Dalam radiator pasif bukannya pelabuhan digunakan speaker tanpa sistem magnet.

Prinsip pengoperasian radiator pasif

Kelebihan dan kekurangan FI

Kelebihan:

  • Efisiensi tinggi (kira-kira - 2 kali lebih keras dari WY);
  • Dapat memberikan banyak bass yang keras;
  • Dapat disesuaikan agar sesuai dengan preferensi musik Anda.

Minus:

  • Dimensi besar (dibandingkan dengan WL);
  • Kompleksitas perhitungan relatif.

Keunikan

bahan

Persyaratan untuk bahan dan perakitan adalah standar. Kotak inverter fase harus kuat, tertutup rapat dan tidak bergetar. Bahan - kayu lapis atau MDF dari 18 mm. dan lebih tebal.

Harap dicatat bahwa semua saluran masuk kawat, blok terminal, dll. harus disegel dengan aman, partisi internal(dinding pelabuhan) seharusnya tidak memiliki celah.

Pelabuhan pelabuhan pembulatan

Jika port slotted panjang dan memiliki belokan, maka zona mati dapat terjadi di sudut-sudut, untuk menghindari hal ini kurva dihaluskan- sebagai hasilnya, efisiensi meningkat, karena berkurangnya resistensi terhadap pergerakan udara. Cukup sulit untuk menentukan peningkatan kualitas dengan telinga, tetapi untuk memperjuangkan hasil yang tinggi dalam tekanan suara, solusi ini berhasil.

Opsi untuk menghaluskan port

Saya mulai melakukan pembangunan kolom di awal tahun 80-an. Dan jika pada awalnya itu hanya "speaker dalam kotak", maka, tentu saja, studi tentang pengaruh parameter kotak (dan inverter fase) pada suara speaker dimulai.

Ada banyak "pembuat subwoofer" di luar sana, tetapi untuk sebagian besar itu hanya "speaker dalam kotak" dan semakin banyak semakin baik. Ya, sampai batas tertentu, untuk kotak tertutup, ini benar. Tetapi untuk inverter fase ...

Inverter fase membutuhkan penyetelan yang cermat. Apa yang kita lihat dalam praktik? Sebagai inverter fase, orang menempatkan pipa saluran pembuangan panjang sewenang-wenang, mereka membuat "inverter fase slotted" pada gambar: "Vasya melakukan ukuran ini," sambil menempatkan speaker lain. Orang yang mewakili ini terbatas pada pembuatan kotak tertutup (dan dia melakukannya dengan benar!).

Tentu saja, ada program simulasi hebat di luar sana seperti JBL SpeakerShop. Tetapi mereka semua membutuhkan pengenalan sekelompok parameter awal. Dan bahkan mengetahui mereka, perbedaan dengan praktik ternyata, sebagai suatu peraturan - sangat besar(speakernya ternyata agak beda, boxnya agak beda ukurannya, kita nggak tahu fillernya apa dan berapa, pipa phase inverternya sedikit beda, kita nggak tahu akustik resistancenya, dll)

Ada teknik sederhana untuk mengatur refleks bass yang tidak perlu mengetahui sumber data yang tepat dari speaker, kotak, dan tidak memerlukan alat ukur yang rumit atau perhitungan matematis. Semuanya telah dipikirkan dan diuji dalam praktik!

Saya ingin berbicara tentang metode sederhana untuk mengatur inverter fase, yang memberikan kesalahan tidak lebih dari 5%. Sebuah teknik yang telah ada selama lebih dari 30 tahun. Saya telah menggunakannya sejak saya masih mahasiswa.

Apa perbedaan antara kotak dengan inverter fase dan kotak tertutup?

Setiap speaker, seperti sistem mekanis, memiliki frekuensi resonansinya sendiri. Di atas frekuensi ini, speaker terdengar "cukup halus", dan di bawah ini, tingkat yang dihasilkannya tekanan suara, jatuh. Jatuh pada kecepatan 12 dB per oktaf (yaitu 4 kali untuk pengurangan frekuensi 2 kali lipat). "Batas bawah frekuensi yang dapat direproduksi" dianggap sebagai frekuensi di mana level turun 6 dB (yaitu, 2 kali).

Dinamika respons frekuensi di ruang terbuka

Dengan memasang speaker di dalam kotak, frekuensi resonansinya akan sedikit meningkat, karena elastisitas udara yang dikompresi di dalam kotak akan menambah elastisitas suspensi diffuser. Menaikkan frekuensi resonansi pasti akan "menarik" ke atas dan batas bawah frekuensi yang dapat direproduksi. Semakin kecil volume udara di dalam kotak, semakin tinggi elastisitasnya, dan, akibatnya, semakin tinggi frekuensi resonansinya. Oleh karena itu keinginan untuk "membuat kotak lebih-oh-oh-lebih."

Garis kuning - respons frekuensi pembicara dalam kotak tertutup

Sampai batas tertentu, dimungkinkan untuk membuat kotak "lebih besar" tanpa meningkatkan dimensi fisiknya. Untuk melakukan ini, kotak diisi dengan bahan penyerap. Kami tidak akan membahas fisika dari proses ini, tetapi ketika jumlah pengisi meningkat, frekuensi resonansi speaker di dalam kotak berkurang ("volume setara" kotak meningkat). Jika pengisi terlalu banyak, maka frekuensi resonansi mulai naik lagi.

Mari kita hilangkan pengaruh dimensi kotak pada parameter lain, seperti faktor kualitas. Mari kita serahkan pada "pembuat kolom" yang berpengalaman. Dalam kebanyakan kasus praktis, karena ruang terbatas, volume kotak ternyata cukup mendekati optimal (kami tidak membuat speaker berukuran kabinet). Dan arti artikel itu bukan untuk memuat Anda dengan rumus dan perhitungan yang rumit.

Terganggu. Dengan kotak tertutup, semuanya jelas, tetapi apa yang diberikan inverter fase kepada kita? Inverter fase adalah "pipa" (tidak harus bulat, bisa persegi panjang dan celah sempit) dengan panjang tertentu, yang, bersama dengan volume udara di dalam kotak, memiliki resonansinya sendiri. Pada "resonansi kedua" ini, output suara dari speaker meningkat. Frekuensi resonansi dipilih sedikit lebih rendah dari frekuensi resonansi speaker di dalam kotak, mis. di area di mana speaker mulai mengalami penurunan tekanan suara. Akibatnya, di mana speaker mengalami resesi, kenaikan muncul, yang sampai batas tertentu mengkompensasi penurunan ini, memperluas frekuensi cutoff yang lebih rendah dari frekuensi yang direproduksi.

Garis merah - respons frekuensi speaker dalam kotak tertutup dengan inverter fase

Perlu dicatat bahwa di bawah frekuensi resonansi inverter fase, penurunan tekanan suara akan lebih curam daripada kotak tertutup dan akan menjadi 24 dB per oktaf.

Dengan demikian, inverter fase memungkinkan Anda untuk memperluas rentang frekuensi yang dapat direproduksi ke frekuensi yang lebih rendah. Jadi bagaimana Anda memilih frekuensi resonansi dari inverter fase?

Jika frekuensi resonansi inverter fase lebih tinggi dari optimal, mis. itu akan mendekati frekuensi resonansi speaker di dalam kotak, maka kita akan mendapatkan "overkompensasi" berupa punuk yang menonjol di respons frekuensi. Suara akan berbentuk barel. Jika frekuensi yang dipilih terlalu rendah, maka kenaikan level tidak akan terasa, karena. pada frekuensi rendah, output speaker turun terlalu banyak (kurang terkompensasi).

Garis biru tidak pengaturan optimal inverter fase

Ini adalah momen yang sangat sulit - baik inverter fase akan memberikan efek, atau tidak akan memberikan apa pun, atau, sebaliknya, itu akan merusak suara! Frekuensi inverter fase harus dipilih dengan sangat akurat! Tapi di mana Anda bisa mendapatkan akurasi ini di lingkungan garasi-rumah?

Faktanya, koefisien proporsionalitas antara frekuensi resonansi speaker di dalam kotak dan frekuensi resonansi inverter fase, di sebagian besar desain nyata, adalah 0,61 - 0,65, dan jika kita ambil sama dengan 0,63, maka kesalahan tidak lebih dari 5%.

1. Vinogradova E.L. "Merancang pengeras suara dengan respons frekuensi yang dihaluskan", Moskow, ed. Energi, 1978

2. "Selengkapnya tentang perhitungan dan pembuatan loudspeaker", w. Radio, 1984, No. 10

3. "Menyiapkan inverter fase", baik. Radio, 1986, No.8

Sekarang mari kita alihkan teori ke praktik - ini lebih dekat dengan kita.

Bagaimana cara mengukur frekuensi resonansi speaker di dalam kotak? Seperti yang Anda ketahui, pada frekuensi resonansi, "modulus impedansi listrik" (Impedansi) kumparan suara meningkat. Secara kasar, resistensi tumbuh. Jika untuk arus searah itu, misalnya, 4 ohm, maka pada frekuensi resonansi akan meningkat menjadi 20 - 60 ohm.Bagaimana mengukur ini?

Untuk melakukan ini, secara seri dengan speaker, Anda perlu menyalakan resistor dengan peringkat urutan besarnya lebih tinggi dari resistansi speaker itu sendiri. Sebuah resistor dengan nilai nominal 100 - 1000 ohm cocok untuk kita. Dengan mengukur tegangan pada resistor ini, kita dapat memperkirakan "modulus impedansi" dari kumparan suara speaker. Pada frekuensi di mana impedansi speaker tinggi, tegangan melintasi resistor akan menjadi minimal, dan sebaliknya. Jadi, bagaimana Anda mengukur?

Pengukuran impedansi speaker

Nilai absolut tidak penting bagi kami, kami hanya perlu menemukan resistansi maksimum (tegangan minimum melintasi resistor), frekuensinya cukup rendah, sehingga Anda dapat menggunakan tester biasa (multimeter) dalam mode pengukuran tegangan AC. Di mana Anda mendapatkan sumbernya? frekuensi audio?

Tentu saja, lebih baik menggunakan generator frekuensi audio sebagai sumber ... Tapi mari kita serahkan kepada para profesional. Tapi "tidak ada yang melarang" kami untuk membuat CD dengan rentang frekuensi suara yang direkam, dibuat di beberapa program komputer, seperti CoolEdit atau Adobe Audition. Bahkan saya, dengan peralatan pengukur di rumah, membuat CD dengan 99 track, masing-masing beberapa detik, dengan rentang frekuensi dari 21 hingga 119 Hz, dalam langkah 1 Hz. Sangat nyaman! Saya memasukkannya ke radio, Anda melompat di sepanjang trek - Anda mengubah frekuensinya. Frekuensinya sama dengan nomor trek + 20. Sangat sederhana!

Proses pengukuran frekuensi resonansi speaker di dalam kotak adalah sebagai berikut: kami "memasang" lubang inverter fase (sepotong kayu lapis dan plastisin), menyalakan CD untuk pemutaran, mengatur volume yang dapat diterima, dan tanpa mengubahnya, "lompati" trek dan temukan trek di mana tegangan pada resistor minimal. Semuanya - frekuensinya kita ketahui.

Omong-omong, secara paralel, dengan mengukur frekuensi resonansi speaker di dalam kotak, kita dapat memilih jumlah pengisi yang optimal untuk kotak itu! Secara bertahap menambahkan jumlah pengisi, kami melihat perubahan frekuensi resonansi. Kami menemukan jumlah optimal di mana frekuensi resonansi minimal.

Mengetahui nilai "frekuensi resonansi speaker di dalam kotak dengan pengisi" mudah untuk menemukan frekuensi resonansi optimal dari inverter fase. Kalikan saja dengan 0,63. Misalnya, kami mendapatkan frekuensi resonansi speaker di dalam kotak pada 62 Hz - oleh karena itu, frekuensi resonansi optimal dari inverter fase adalah sekitar 39 Hz.

Sekarang kami "membuka" pembukaan inverter fase, dan dengan mengubah panjang pipa (terowongan) atau penampangnya, kami menyetel inverter fase ke frekuensi yang diperlukan. Bagaimana cara melakukannya?

Ya, menggunakan resistor, tester, dan CD yang sama! Anda hanya perlu ingat bahwa pada frekuensi resonansi inverter fase, sebaliknya, "modulus impedansi listrik" dari koil speaker turun ke minimum. Oleh karena itu, kita tidak perlu mencari tegangan minimum melintasi resistor, tetapi, sebaliknya, maksimum - maksimum pertama, yang berada di bawah frekuensi resonansi speaker di dalam kotak.

Secara alami, frekuensi penyetelan inverter fase akan berbeda dari yang diperlukan. Dan percayalah - sangat kuat ... Biasanya, menuju frekuensi rendah (undercompensation). Untuk meningkatkan frekuensi penyetelan inverter fase, perlu untuk memperpendek terowongan, atau mengurangi luas penampangnya. Anda perlu melakukan ini secara bertahap, setengah sentimeter ...

Sesuatu seperti ini di wilayah frekuensi rendah akan terlihat seperti modul impedansi listrik speaker dalam kotak dengan inverter fase yang disetel secara optimal:

Berikut adalah seluruh teknik. Sangat sederhana, dan pada saat yang sama, memberikan hasil yang cukup akurat.

Setiap pemilik mobil dapat membangun sistem akustik lengkap di dalam mobil. Banyak yang memasang speaker depan. Di situlah kualitas suara masuk. Mereka memberikan suara alami bahkan pada frekuensi rendah. Jika ini tidak cukup, pertimbangkan untuk menggunakan subwoofer. Ini menekankan kedalaman bass, meningkatkan tekanan suara. Dengan bantuan subwoofer yang dipilih dan dipasang dengan benar, Anda dapat sepenuhnya mengubah soundtrack.

Deskripsi inverter fase

Subwoofer hadir dalam berbagai jenis dan kualitas. Tetapi untuk mencapai akustik kualitas tertinggi, disarankan untuk mendesain casingnya. Metode desain yang paling populer adalah kotak tertutup dan inverter fase. Terkadang penggemar suara lebih memilih bandpass, radiator pasif, atau beban akustik. Apa itu inverter fase dan bagaimana cara memasangnya - kami akan mempertimbangkan secara rinci.

Kotak tertutup (box) adalah penutup speaker. Volumenya sebanding dengan volume kolom.

Inverter fase untuk subwoofer adalah desain yang merupakan lubang bodi khusus. Juga, itu bisa berupa pipa yang terpasang di dalamnya, yang menghubungkan volume internal dan ruang eksternal. Dengan cara lain, ini disebut port inverter fase. Sistem seperti itu berbeda dari saluran tertutup karena tidak meredam getaran yang berasal dari bagian belakang diffuser. Sebaliknya, dengan cara ini melengkapi radiasi. Ini memberikan peningkatan suara yang signifikan.

Inverter fase memiliki variasi lain - radiator pasif. Port di sini adalah sistem khusus atau speaker sederhana yang tidak terhubung ke amplifier.


Perhitungan kotak

Sistem akustik serta subwoofer dapat dengan mudah dihitung menggunakan program online. Mereka mudah diunduh dari internet. Perhitungan otomatis dilakukan dengan mengganti data pada elemen suara. Di sini Anda perlu mencari informasi tentang spesifikasi teknis diperlukan untuk perhitungan.


Semua informasi dapat diambil dari program database built-in. Jika sudah diketahui ciri-cirinya, maka dimasukkan secara manual. Program daring Ini juga nyaman karena memungkinkan untuk memilih speaker yang akan memberikan pengembalian terbaik.

Bentuk paling sederhana dari akustik adalah kotak tertutup dan inverter fase. Mereka tidak perlu mengetahui data persisnya. Cukup dengan menghitung menggunakan rumus.

Bagaimana menghitung kotak tertutup

Anda perlu mengetahui tiga indikator utama dinamika. Hasilnya adalah pemilihan volume internal kolom. Perhatikan rasio frekuensi resonansi di paspor dengan faktor kualitas. Jika nilainya kurang dari 100, tidak disarankan untuk memasang speaker ini dalam kotak tertutup. Karena udara dikompresi dalam wadah tertutup, dan kekakuan suspensi meningkat.

Rumus khusus diturunkan yang menghubungkan frekuensi resonansi, faktor kualitas dan volume: Fc, Qtc, Vb, masing-masing, dengan parameter yang sama di paspor. Rumusnya dapat dilihat dengan cermat di foto.

Dengan menggunakan rumus, volume kasing yang diperlukan dipilih. Penting untuk berusaha memastikan bahwa frekuensi resonansi speaker tidak lebih tinggi dari 50 Hz. Dan faktor kualitas mendekati 0,7.

Bagaimana inverter fase dihitung

Inverter fase dihitung dengan memilih speaker, faktor kualitasnya dari 0,3 hingga 0,5, dan rasio frekuensi resonansi adalah 50 (setidaknya).

Dalam hal ini, parameter berikut harus dihitung:

  1. volume subwoofer.
  2. Luas penampang.
  3. Panjang dan diameter pipa.
  4. Port inverter fase.

Informasi tentang kotak dipilih sesuai dengan rumus yang sama seperti saat menghitung kotak tertutup. Hanya di sini faktor kualitas kolom berbeda: dari 0,6 hingga 0,65. Data port ditentukan menggunakan nilai frekuensi di mana refleks bass disetel. Ini dipilih setara dengan frekuensi resonansi pembicara. Tapi mungkin kurang. Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus, yang juga ada di foto.

Panjang yang dihitung terkadang diperoleh lebih dari nilai maksimum yang disarankan. Tetapi ada cara untuk membantu mengurangi panjang ini. Output dari inverter fase bulat ditempatkan pada bidang panel. Ini memungkinkan Anda untuk menang dengan panjang sekitar 0,85. Dan pipa inverter fase memiliki flensa di ujungnya, yang mampu meningkatkan efeknya secara besar-besaran.

Sekitar 15% dari panjang menghemat penempatan inverter fase dekat dengan satu sisi speaker. Jika Anda menggunakan port sebagai bagian kerucut terpotong (bulat atau persegi panjang), ini akan memungkinkan untuk mengurangi panjangnya sebesar 35%.

Metode di atas cukup sederhana dan tidak memerlukan instrumen yang rumit untuk pengukuran dan perhitungan matematis. Penting untuk mempertimbangkan beberapa poin lagi:

  • frekuensi resonansi harus sedikit lebih rendah dari frekuensi resonansi speaker di dalam kotak;
  • inverter fase memperluas frekuensi yang dapat direproduksi ke arah frekuensi rendah. Anda harus bisa memilih yang tepat;
  • jika Anda memilih frekuensi terlalu rendah, output speaker akan turun.

Untuk mengatur inverter fase online, di salah satu program, Anda akan memerlukan data yang sangat akurat pada semua parameter. Tapi tetap saja, program tersebut dapat menghasilkan kesalahan yang besar. Oleh karena itu, sebagian besar pengguna mencoba menyesuaikan akustik dengan tangan mereka sendiri.

Rumus ajaib

Salah satu keinginan paling umum dalam email penulis adalah untuk memberikan "rumus ajaib" di mana pembaca ACS dapat menghitung sendiri inverter fase. Ini, pada prinsipnya, tidak sulit. Inverter fasa adalah salah satu implementasi dari perangkat yang disebut "Resonator Helmholtz". Rumus untuk perhitungannya tidak jauh lebih rumit daripada model resonator semacam itu yang paling umum dan mudah diakses. Botol Coca-Cola kosong (hanya botol, bukan kaleng aluminium) hanyalah resonator, disetel ke frekuensi 185 Hz, ini telah diverifikasi. Namun, resonator Helmholtz jauh lebih tua daripada kemasan minuman populer ini, yang secara bertahap menjadi usang. Namun, skema klasik resonator Helmholtz mirip dengan botol (Gbr. 1). Agar resonator seperti itu bekerja, penting bahwa ia memiliki volume V dan terowongan dengan luas penampang S dan panjang L. Mengetahui hal ini, frekuensi penyetelan resonator Helmholtz (atau inverter fase, yang hal yang sama) sekarang dapat dihitung dengan rumus:

di mana Fb adalah frekuensi tuning dalam Hz, s adalah kecepatan suara sama dengan 344 m/s, S adalah luas terowongan dalam sq. m, L adalah panjang terowongan dalam m, V adalah volume kotak dalam meter kubik. m. \u003d 3.14, ini sudah pasti.

Formula ini benar-benar ajaib, dalam arti pengaturan bass reflex tidak bergantung pada parameter speaker yang akan dipasang di dalamnya. Volume kotak dan dimensi terowongan menentukan frekuensi penyetelan untuk selamanya. Semuanya tampak sudah selesai. Mari kita mulai. Misalkan kita memiliki sebuah kotak dengan volume 50 liter. Kami ingin mengubahnya menjadi kotak refleks bass yang disetel ke 50Hz. Kami memutuskan untuk membuat terowongan berdiameter 8 cm. Menurut rumus yang baru saja diberikan, frekuensi penyetelan 50 Hz akan diperoleh jika panjang terowongan adalah 12,05 cm. Kami dengan hati-hati membuat semua bagian, merakitnya menjadi struktur, sebagai dalam gambar. 2, dan untuk verifikasi kami mengukur frekuensi resonansi yang dihasilkan dari inverter fase. Dan kami melihat, yang mengejutkan kami, bahwa itu bukan 50 Hz, sebagaimana seharusnya menurut rumus, tetapi 41 Hz. Apa yang salah dan di mana kesalahan kita? Ya, tidak kemana-mana. Inverter fase kami yang baru dibangun akan disetel ke frekuensi yang mendekati yang diperoleh dengan rumus Helmholtz jika dibuat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3. Kasus ini paling dekat dengan model ideal yang dijelaskan oleh rumus: di sini kedua ujung terowongan "menggantung di udara", relatif jauh dari rintangan apa pun. Dalam desain kami, salah satu ujung terowongan berpadu dengan dinding kotak. Untuk udara yang berosilasi di terowongan, ini bukan acuh tak acuh, karena pengaruh "flange" di ujung terowongan, tampaknya itu adalah perpanjangan virtualnya. Inverter fase akan dikonfigurasi seolah-olah panjang terowongan adalah 18 cm, dan bukan 12, seperti yang sebenarnya.

Perhatikan bahwa hal yang sama akan terjadi jika terowongan ditempatkan sepenuhnya di luar kotak, sekali lagi sejajarkan salah satu ujungnya dengan dinding (Gbr. 4). Ada ketergantungan empiris dari "pemanjangan virtual" terowongan tergantung pada ukurannya. Untuk terowongan melingkar, satu potongan yang terletak cukup jauh dari dinding kotak (atau rintangan lain), dan yang lainnya berada di bidang dinding, perpanjangan ini kira-kira sama dengan 0,85D.

Sekarang, jika kita mengganti semua konstanta ke dalam rumus Helmholtz, memperkenalkan koreksi untuk "perpanjangan virtual", dan menyatakan semua dimensi dalam satuan yang sudah dikenal, rumus akhir untuk panjang terowongan dengan diameter D, yang memastikan bahwa kotak volume V disetel ke frekuensi Fb, akan terlihat seperti ini:

Di sini frekuensinya dalam hertz, volumenya dalam liter, dan panjang serta diameter terowongan dalam milimeter, seperti yang biasa kita lakukan.

Hasil yang diperoleh berharga tidak hanya karena memungkinkan pada tahap perhitungan untuk mendapatkan nilai panjang yang mendekati nilai akhir, memberikan nilai frekuensi penyetelan yang diperlukan, tetapi juga karena membuka cadangan tertentu untuk memperpendek terowongan. Kami telah memenangkan hampir satu diameter. Dimungkinkan untuk memperpendek terowongan lebih jauh sambil mempertahankan frekuensi penyetelan yang sama dengan membuat flensa di kedua ujungnya, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 5.

Sekarang, semuanya tampaknya diperhitungkan, dan, dipersenjatai dengan formula ini, kita tampaknya mahakuasa. Di sinilah kita menghadapi kesulitan.

Kesulitan pertama

Kesulitan pertama (dan utama) adalah sebagai berikut: jika kotak yang relatif kecil perlu disetel ke frekuensi yang cukup rendah, maka dengan memasukkan diameter besar ke dalam rumus untuk panjang terowongan, kita akan mendapatkan panjang yang besar. Mari kita coba mengganti diameter yang lebih kecil - dan semuanya baik-baik saja. Diameter besar membutuhkan panjang yang besar, dan yang kecil hanya membutuhkan yang kecil. Apa yang salah dengan itu? Dan inilah yang. Bergerak, kerucut speaker dengan sisi belakangnya "mendorong" udara yang hampir tidak dapat dimampatkan melalui terowongan fase inverter. Karena volume osilasi udara konstan, kecepatan udara di dalam terowongan akan berkali-kali lebih besar daripada kecepatan osilasi diffuser, sebanyak kali luas penampang terowongan lebih kecil dari luas diffuser. Jika Anda membuat terowongan sepuluh kali lebih kecil dari diffuser, kecepatan aliran di dalamnya akan tinggi, dan ketika mencapai 25 - 27 meter per detik, turbulensi dan kebisingan jet pasti akan muncul. Peneliti besar sistem akustik R. Small menunjukkan bahwa bagian minimum terowongan tergantung pada diameter speaker, pukulan terbesar kerucutnya, dan frekuensi penyetelan inverter fase. Small datang dengan formula yang sepenuhnya empiris tetapi berfungsi untuk menghitung ukuran minimum terowongan:

Small menurunkan rumusnya dalam satuan yang dikenalnya, sehingga diameter speaker Ds, perjalanan kerucut maksimum Xmax, dan diameter terowongan minimum Dmin dinyatakan dalam inci. Frekuensi penyetelan inverter fase, seperti biasa, dalam hertz.

Sekarang hal-hal tidak terlihat cerah seperti sebelumnya. Seringkali ternyata jika Anda memilih diameter terowongan yang tepat, itu akan menjadi sangat panjang. Dan jika Anda mengurangi diameternya, ada kemungkinan bahwa terowongan yang sudah pada daya sedang akan "bersiul". Selain kebisingan jet yang sebenarnya, terowongan berdiameter kecil juga memiliki kecenderungan untuk disebut "resonansi organ", yang frekuensinya jauh lebih tinggi daripada frekuensi penyetelan inverter fase dan yang tereksitasi di terowongan oleh turbulensi pada laju aliran tinggi.

Menghadapi dilema ini, pembaca ACS biasanya menghubungi editor dan meminta solusi. Saya memiliki tiga di antaranya: mudah, sedang, dan ekstrem.

Solusi sederhana untuk masalah kecil

Ketika perkiraan panjang terowongan sedemikian rupa sehingga hampir pas di lambung dan hanya sedikit memperpendek panjangnya dengan pengaturan dan luas penampang yang sama, saya sarankan menggunakan terowongan berlubang daripada terowongan bundar, dan tidak menempatkannya di tengah dinding depan lambung (seperti pada Gambar 6 ), tetapi dekat dengan salah satu dinding samping (seperti pada Gambar 7). Kemudian di ujung terowongan yang terletak di dalam kotak, efek "pemanjangan virtual" akan terpengaruh karena dinding yang terletak di sebelahnya. Eksperimen menunjukkan bahwa dengan luas penampang konstan dan frekuensi tuning, terowongan yang ditunjukkan pada Gambar. 7 sekitar 15% lebih pendek dibandingkan dengan konstruksi seperti pada gambar. 6. Inverter fase slotted, pada prinsipnya, kurang rentan terhadap resonansi organ daripada yang bundar, tetapi untuk lebih melindungi diri Anda sendiri, saya sarankan memasang elemen penyerap suara di dalam terowongan, dalam bentuk strip sempit yang direkatkan ke permukaan bagian dalam terowongan di wilayah sepertiga dari panjangnya. Ini adalah solusi sederhana. Jika tidak cukup, Anda harus pergi ke rata-rata.

Solusi menengah untuk masalah yang lebih besar

Solusi kompleksitas menengah adalah dengan menggunakan terowongan kerucut terpotong, seperti pada Gambar. 8. Eksperimen saya dengan terowongan semacam itu telah menunjukkan bahwa di sini dimungkinkan untuk mengurangi luas penampang saluran masuk dibandingkan dengan minimum yang diizinkan menurut rumus Kecil tanpa bahaya kebisingan jet. Selain itu, terowongan berbentuk kerucut jauh lebih rentan terhadap resonansi organ daripada yang silinder.

Pada tahun 1995 saya menulis sebuah program untuk menghitung terowongan kerucut. Ini menggantikan terowongan berbentuk kerucut dengan urutan yang silinder dan, dengan perkiraan berturut-turut, menghitung panjang yang dibutuhkan untuk mengganti terowongan bagian konstan biasa. Program ini dibuat untuk semua orang, dan dapat diunduh dari situs web majalah ACS http://www.audiocarstereo.it di bagian Perangkat Lunak ACS. Sebuah program kecil yang berjalan di bawah DOS, Anda dapat mengunduh dan menghitungnya sendiri. Dan Anda dapat melakukannya secara berbeda. Saat menyiapkan versi Rusia dari artikel ini, hasil perhitungan menggunakan program CONICO dirangkum dalam sebuah tabel, dari mana Anda dapat mengambil versi yang sudah jadi. Tabel dikompilasi untuk terowongan dengan diameter 80 mm. Nilai diameter ini cocok untuk sebagian besar subwoofer dengan diameter kerucut 250 mm. Setelah menghitung panjang terowongan yang diperlukan menggunakan rumus, temukan nilai ini di kolom pertama. Misalnya, menurut perhitungan Anda, ternyata Anda membutuhkan terowongan sepanjang 400 mm, misalnya, untuk menyetel kotak dengan volume 30 liter ke frekuensi 33 Hz. Proyek ini tidak sepele, dan tidak akan mudah untuk menempatkan terowongan seperti itu di dalam kotak seperti itu. Sekarang lihat tiga kolom berikutnya. Ini menunjukkan dimensi terowongan kerucut setara yang dihitung oleh program, yang panjangnya tidak lagi 400, tetapi hanya 250 mm. Cukup masalah lain. Apa yang dimaksud dengan dimensi dalam tabel ditunjukkan pada gambar. 9.

Tabel 2 disusun untuk terowongan awal dengan diameter 100 mm. Ini akan cocok untuk sebagian besar subwoofer dengan driver 300mm.

Jika Anda memutuskan untuk menggunakan program sendiri, ingat: terowongan berbentuk kerucut terpotong dibuat dengan sudut kemiringan generatrix a dari 2 hingga 4 derajat. Sudut lebih dari 6 - 8 derajat ini tidak disarankan, dalam hal ini, turbulensi dan kebisingan jet dapat terjadi di ujung saluran masuk (sempit) terowongan. Namun, bahkan dengan lancip kecil, pengurangan panjang terowongan cukup signifikan.

Terowongan berbentuk kerucut terpotong tidak harus memiliki penampang melingkar. Seperti yang biasa, silinder, terkadang lebih nyaman untuk membuatnya dalam bentuk slotted. Bahkan, sebagai suatu peraturan, lebih nyaman, karena kemudian dirakit dari bagian yang rata. Dimensi versi slotted dari terowongan kerucut diberikan dalam kolom tabel berikut, dan apa arti dimensi ini ditunjukkan pada gambar. sepuluh.

Mengganti terowongan konvensional dengan terowongan kerucut dapat memecahkan banyak masalah. Tapi tidak semua. Terkadang panjang terowongan menjadi sangat besar sehingga memperpendeknya 30 - 35% saja tidak cukup. Untuk kasus-kasus sulit ini...

Solusi ekstrim untuk masalah besar

Solusi ekstrim adalah dengan menggunakan terowongan dengan kontur eksponensial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11. Untuk terowongan seperti itu, luas penampang pertama-tama berkurang secara bertahap, dan kemudian dengan lancar meningkat hingga maksimum. Dari sudut pandang kekompakan untuk frekuensi penyetelan tertentu, ketahanan terhadap kebisingan jet dan resonansi organ, terowongan eksponensial tidak ada bandingannya. Tapi itu tidak ada bandingannya dalam hal kompleksitas manufaktur, bahkan jika konturnya dihitung menurut prinsip yang sama seperti yang dilakukan dalam kasus terowongan berbentuk kerucut. Agar tetap dapat memanfaatkan terowongan eksponensial dalam praktik, saya membuat modifikasinya: terowongan, yang saya sebut "jam pasir" (Gbr. 12). Terowongan jam pasir terdiri dari bagian silinder dan dua yang berbentuk kerucut, karenanya kemiripan luarnya dengan instrumen kuno untuk mengukur waktu. Geometri ini memungkinkan untuk memperpendek terowongan dibandingkan dengan bagian asli yang konstan, setidaknya satu setengah kali, atau bahkan lebih. Untuk menghitung jam pasir, saya juga menulis sebuah program, dapat ditemukan di sana, di situs web ACS. Dan seperti halnya terowongan berbentuk kerucut, berikut adalah tabel dengan opsi perhitungan yang sudah jadi.

Apa arti dimensi pada tabel 3 dan 4 akan menjadi jelas dari gambar. 13. D dan d adalah diameter penampang silinder dan diameter terbesar penampang kerucut, L1 dan L2 adalah panjang penampang. Lmax adalah panjang total jam pasir terowongan, hanya untuk perbandingan, berapa lebih pendek dibuat, tetapi secara umum, ini adalah L1 + 2L2.

Secara teknologi, membuat jam pasir dengan penampang melingkar tidak selalu mudah dan nyaman. Oleh karena itu, di sini juga dapat dibuat dalam bentuk slot yang diprofilkan, ternyata, seperti pada Gambar. 14. Untuk mengganti terowongan dengan diameter 80 mm, saya sarankan memilih ketinggian slot 50 mm, dan untuk mengganti terowongan silinder 100 mm - sama dengan 60 mm. Kemudian lebar bagian dari bagian konstan Wmin dan lebar maksimum di pintu masuk dan keluar terowongan Wmax akan sama seperti pada tabel (panjang bagian L1 dan L2 - seperti dalam kasus bagian melingkar, tidak ada yang berubah di sini). Jika perlu, ketinggian terowongan slot h dapat diubah dengan menyesuaikan Wmin dan Wmax secara bersamaan sehingga nilai luas penampang (h.Wmin, h.Wmax) tetap tidak berubah.

Saya menggunakan inverter fase terowongan jam pasir, misalnya, ketika saya membuat subwoofer home theater dengan frekuensi penyetelan 17 Hz. Perkiraan panjang terowongan ternyata lebih dari satu meter, dan dengan menghitung "jam pasir", saya dapat menguranginya hampir setengahnya, sementara tidak ada suara bahkan dengan daya sekitar 100 watt. Semoga ini membantu Anda juga ...