Casa / Internet / Schema di un subwoofer con alloggiamento del radiatore passivo. Nozioni di base sull'acustica per manichini: tipi di progettazione acustica degli altoparlanti. Che cos'è e perché

Schema di un subwoofer con alloggiamento del radiatore passivo. Nozioni di base sull'acustica per manichini: tipi di progettazione acustica degli altoparlanti. Che cos'è e perché

16/09/2013 , Inserito in

Esistono numerosi principi in base ai quali tutti i subwoofer possono essere classificati per o sala d'ascolto. Di seguito elenchiamo le principali, indicando caso per caso vantaggi e svantaggi di ciascuna tipologia.

Amplificatore incorporato

A seconda della presenza o assenza di un amplificatore integrato, ce ne sono Attivo e Passivo subwoofer.

Subwoofer attivi attualmente i più comuni e, in generale, lo sono la scelta migliore per l'uso in o . I subwoofer attivi sono, molto semplicemente, i più flessibili e facili da installare. Tuttavia, non suonano necessariamente il modo migliore. Il subwoofer attivo più semplice porta un amplificatore, un controllo della frequenza di crossover (LPF o HPF - filtro passa-basso o filtro passa-alto), un interruttore di fase e due tipi di connessioni di ingresso. La presenza di un amplificatore integrato richiede un cavo di alimentazione separato dalla presa 220V al subwoofer. Il controllo della frequenza di crossover consente di limitare dall'alto la gamma riprodotta dal subwoofer. Un controllo di fase (più spesso un interruttore) ti consentirà di integrare meglio il subwoofer con il resto degli altoparlanti del tuo sistema. È progettato per invertire o cambiamento regolare la fase del segnale audio in ingresso al subwoofer. Per il suo corretta installazione molto probabilmente dovrai ascoltare il sistema suonare in entrambe le modalità (0 e 180) e scegliere quella con i bassi più piacevoli e profondi. Bene, e, naturalmente, un subwoofer attivo deve essere segnalato dall'uscita di linea corrispondente del tuo ricevitore o processore AV.

Subwoofer attivi LJAudio e SVSound

Vantaggi dei subwoofer attivi:

  • Molto facile da usare (così come i ricevitori AV rispetto a un set di componenti separati);
  • Più facile da installare e configurare grazie al fatto che tutto ciò di cui hai bisogno è già integrato;
  • Di norma, sono meno costosi (come i ricevitori AV rispetto a un processore AV + set di amplificatori multicanale).

Svantaggi dei subwoofer attivi:

  • Gli amplificatori integrati sulla maggior parte dei subwoofer, anche se non su tutti, sono relativamente inferiori;
  • Meno conveniente in termini di installazione, tk. bisogna sempre tirare 2 cavi (alimentazione e segnale);
  • Se succede qualcosa di brutto all'amplificatore, non è così facile trovare un sostituto o ripararlo;
  • I produttori non vendono sempre pezzi di ricambio per i modelli più vecchi;
  • Alcuni subwoofer attivi non si accendono automaticamente quando ricevono un segnale audio basso (il sistema di autospegnimento/accensione non funziona bene).

Subwoofer passivi originariamente progettato per l'uso in tandem con un amplificatore esterno. L'amplificatore può essere utilizzato come un dedicato ( L'opzione migliore) e integrato (ad esempio, è possibile utilizzare i canali liberi del ricevitore AV). Il punto importante è che, poiché il subwoofer richiede inizialmente più potenza per riprodurre i suoni a bassa frequenza, l'amplificatore deve essere abbastanza potente. Inoltre, se il subwoofer non dispone di un filtro passa-alto incorporato (e di solito un subwoofer passivo non lo ha), il segnale deve essere filtrato sul lato del ricevitore AV prima che raggiunga il subwoofer.

Subwoofer passivi PRO, RBH e JBL

Vantaggi dei subwoofer passivi:

  • Gli amplificatori esterni sono generalmente più solidi, hanno i giusti alimentatori massicci, cablaggio di alta qualità dei circuiti di segnale;
  • In grado di digerire più potenza ed emettere più dB;
  • Un amplificatore multicanale può far suonare diversi subwoofer passivi nel tuo ;
  • I subwoofer passivi sono più semplici ed economici da produrre;
  • Il volume utile interno della custodia è maggiore a parità di dimensioni, il che consente una maggiore flessibilità nel posizionamento delle porte dell'altoparlante e dell'invertitore di fase;
  • Se l'amplificatore inizia a fare i capricci, può essere facilmente sostituito con qualsiasi altro;
  • Meno infiammabile (elettrico e scatola di legno distanziati)
  • Uno dei principali vantaggi è la grande flessibilità di installazione. È possibile montare l'amplificatore in un rack insieme al resto dell'apparecchiatura CC e far passare un solo cavo dell'altoparlante normale al subwoofer. Non è necessario dar loro da mangiare!
  • I cavi acustici lunghi (altoparlanti) sono generalmente più economici dei cavi speciali per subwoofer della stessa lunghezza;
  • I cavi dei diffusori (possono essere completamente piatti) sono molto più facili da nascondere rispetto ai cavi del subwoofer.

Amplificatore subwoofer esterno

Svantaggi dei subwoofer passivi:

  • Significativamente più difficile da organizzare e installare;
  • Gli amplificatori esterni possono essere più costosi di quelli integrati.

Direttività dell'emettitore

A seconda della direzione in cui guarda l'altoparlante, i subwoofer possono essere suddivisi in:

Radiante verso il basso (Fuori usoLicenziare). Questo tipo di subwoofer ha un altoparlante installato nella parete inferiore del case e diretto verso il pavimento. I subwoofer di questo tipo assomigliano più a un mobile che a un sistema di altoparlanti. Non hanno bisogno di una griglia protettiva. Possono suonare in modo ancora più efficiente dei loro parenti, quindi dovresti evitare di installarli negli angoli delle stanze e in prossimità delle pareti (si applica all'opzione con un subwoofer nel sistema). Altrimenti, il suono potrebbe essere troppo rimbombante.

Subwoofer Down Firing Yamaha e Atlantic Tech

Radiante in avanti (DavantiLicenziare). L'altoparlante di questo tipo di subwoofer è montato su una delle pareti frontali del case ed è diretto parallelamente al piano del pavimento. Questi tipi di subwoofer richiedono una griglia protettiva per proteggere l'altoparlante da eventuali danni e sono più simili a un sistema di altoparlanti convenzionale.

Subwoofer Front Firing Earthquake e Rhythmic Audio

Tipo di progettazione acustica

Questa classificazione è la più estesa ed è profondamente radicata nella sezione Acustica della scienza della Fisica. Come programma educativo minimo, parleremo un po 'dello scopo e della funzione di qualsiasi progettazione acustica dinamica. L'altoparlante emette il suono non solo in avanti, ma anche all'indietro. Le onde sonore anteriori e posteriori sono in fase opposta. A questo proposito, esiste un termine "chiusura acustica" in cui le onde su entrambi i lati del cono dell'altoparlante si sommano e (se sono completamente opposte in fase) si annullano a vicenda. In teoria, non dovresti affatto sentire il suono da un semplice altoparlante, in pratica il suono sarà, ma molto lontano dall'originale. L'alloggiamento (scatola) del sistema di diffusione sonora, in cui è installato l'altoparlante, consente di eliminare questo circuito e di conferire alle onde sonore i parametri richiesti in termini di dinamica e risposta in frequenza.

Ometteremo ulteriore teoria e proveremo a rivedere brevemente i tipi più comuni di progettazione acustica, senza dimenticare di parlare dei vantaggi e degli svantaggi di ciascuno di essi.

Scatola chiusa (ZYa, Cassa chiusa,Allegato). L'altoparlante è installato in un alloggiamento chiuso e a tenuta d'aria. Questa soluzione isola completamente l'onda sonora posteriore del diffusore da quella anteriore.

Vantaggi:

  • Facilità di progettazione e produzione (solo due parametri devono essere presi in considerazione: il volume della cassa e il fattore qualità del diffusore);
  • Volume corporeo relativamente piccolo;
  • Eccellente risposta all'impulso (risposta a un segnale a breve termine, la capacità del componente di riprodurre accuratamente eventi musicali a breve termine);
  • Non è necessario utilizzare un filtro subsonico (LPF), perché c'è una tendenza naturale dell'AP a sopprimere le frequenze al di sotto della frequenza di risonanza dell'altoparlante;
  • Veloce, naturale, morbido, rimbalzante, nitido, controllato e caldo sono una serie di caratteristiche soggettive spesso utilizzate per descrivere i bassi prodotti da un buon subwoofer di questo tipo.

Screpolatura:

  • Limite di frequenza inferiore relativamente alto, raramente inferiore a 30 Hz (livello -3 dB);
  • L'efficienza più bassa rispetto ad altri tipi di design acustico.

Invertitore di fase(F.I, Ported, Vented, Bass-Reflex). L'altoparlante è installato in un alloggiamento dotato di un tunnel che prosegue verso l'interno sotto forma di tubo, scatola o fessura per una certa lunghezza. Questo tunnel è chiamato porta bass reflex. Grazie ad esso, il volume interno della scatola comunica con lo spazio circostante. La lunghezza e l'area della sezione trasversale del tunnel sono parametri critici per il corretto funzionamento di questo tipo di progettazione acustica. Sia l'altoparlante che la porta dell'invertitore di fase lavorano in tandem, formando un secondo sistema oscillatorio che irradia (già in fase con il cono dell'altoparlante) ulteriore energia sonora dell'onda posteriore. L'altoparlante, di regola, è installato nella parete frontale del case. La porta dell'invertitore di fase si trova più spesso sulla stessa parete, meno spesso sulla parete perpendicolare (nel caso di un altoparlante rivolto verso il basso) del case e sintonizza il dispositivo alla massima potenza in una certa (raramente più ampia di 1-2 ottave) ) intervallo di frequenze. In questa gamma, l'altoparlante funziona con carico, vibrazioni e distorsione minimi (la maggior parte del suono viene emessa dalla porta), consentendo al subwoofer di gestire una maggiore potenza massima. Al di sopra della frequenza di sintonia, il tunnel diventa sempre meno "trasparente" alle vibrazioni sonore e l'altoparlante funziona come in una scatola chiusa. Al di sotto della frequenza di sintonia accade il contrario: l'inerzia della porta scompare gradualmente e alle frequenze più basse l'altoparlante funziona con poco o nessun carico, come se fosse stato estratto dalla custodia. L'ampiezza dell'oscillazione aumenta rapidamente e con essa il rischio di sputare il cono dell'altoparlante o di danneggiare la bobina mobile a causa dell'urto con il magnete. Questa caratteristica richiede l'uso di filtri a bassa frequenza (subsonici) nei subwoofer bass-reflex.

Vantaggi:

  • Bordo di risposta in frequenza inferiore, situato in posizione tranquilla nella regione o addirittura al di sotto di 20 Hz (a livello di -3 dB);
  • Consente di erogare più potenza grazie alla minore ampiezza dell'oscillazione del cono dell'altoparlante, soprattutto nella zona e sopra la frequenza di sintonia;
  • Più produttivo, con prestazioni superiori in media di 3 dB in termini di livello pressione sonora i loro compagni in una scatola chiusa;
  • Profondo, potente, pieno, rumoroso, stimolante, sbalorditivo e sconvolgente: tali epiteti spesso accompagnano la descrizione degli effetti a bassa frequenza riprodotti da questo tipo di subwoofer.

Screpolatura:

  • Richiede una custodia più grande;
  • È più difficile ottenere il risultato desiderato nella progettazione e nella produzione;
  • Richiedono un filtro a bassa frequenza aggiuntivo (sassonico) o una limitazione del volume, tk. c'è un'alta probabilità di danni all'altoparlante a frequenze inferiori alla frequenza di sintonizzazione;
  • Le caratteristiche dell'impulso sono peggiori di WL, che influisce sulla percezione soggettiva delle note basse, specialmente nella musica;
  • Il diametro della porta deve essere relativamente grande per evitare sfumature indesiderate dell'aria che la attraversa. Ciò comporta la necessità di aumentare la lunghezza del tunnel, che a sua volta comporta la necessità di aumentare la carrozzeria stessa. Il risultato può essere una scatola di dimensioni del tutto oscene;
  • Risonante, soffocante, pigro, a nota singola, lento e impreciso sono spesso epiteti soggettivi riguardanti i bassi di subwoofer falliti di questo tipo.

La maggior parte dei subwoofer sul mercato dell'elettronica di consumo sono bass-reflex. Dispositivi di questo tipo consentono di ottenere i bassi più profondi e potenti, anche se in alcuni punti grazie alla qualità della riproduzione di dettagli musicali particolarmente sottili ed esigenti.

Altoparlante passabanda 4° ordine (passaggio di bandaventilato\sigillato, passa-banda, PSU). Il passabanda del 4° ordine è caratterizzato da un altoparlante, le cui parti anteriore e posteriore sono installate in due camere separate di un unico alloggiamento. Inoltre, la parte posteriore dell'altoparlante è in una scatola chiusa, e la parte anteriore in una scatola con una porta (tunnel) o viceversa. La custodia di un tale subwoofer è creata come una scatola chiusa, ma con l'aggiunta di un filtro acustico (porta). Questo filtro, lavorando in tandem con l'onda sonora frontale dell'altoparlante, limita la larghezza di banda del dispositivo, aumentando contemporaneamente il livello di pressione sonora in questa gamma di frequenze.

Vantaggi:

  • È possibile ottenere un limite di risposta in frequenza abbastanza basso (al livello di -3 dB), ma solo a causa di rendimenti inferiori e un livello di distorsione più elevato;
  • È possibile ottenere livelli di pressione sonora estremamente elevati al costo di una frequenza di sintonizzazione più elevata e di una larghezza di banda ridotta;
  • Minore corsa totale dell'altoparlante richiesta, minori possibilità di danneggiarlo;

Screpolatura:

  • È difficile che tutto vada bene. Il risultato dipende fortemente dalla precisione dei volumi ottenuti di entrambe le camere, nonché dalla frequenza di sintonia;
  • Incline al basso monotono, soprattutto se non ben costruito;
  • Per ottenere un'ampia larghezza di banda, dovrai sopportare una bassa sensibilità e la presenza di distorsione in un certo intervallo;
  • Debole risposte all'impulso;
  • La larghezza di banda e la sensibilità sono inversamente correlate.


Subwoofer passa-banda Lanzar e Sonance

Molto spesso, subwoofer di questo tipo si trovano in installazioni automobilistiche finalizzate alla partecipazione a competizioni audio per auto nella categoria massima pressione sonora (SPL).

Altoparlante a striscia di sesto ordine (passaggio di bandaventilato). Il passabanda del 6° ordine è caratterizzato da un altoparlante, le cui parti anteriore e posteriore sono installate in due camere separate di un unico alloggiamento. Inoltre, sia la parte posteriore che quella anteriore dell'altoparlante si trovano in una scatola con una porta (tunnel). Ogni telecamera è sintonizzata sulla propria frequenza calcolata. La risposta in frequenza risultante, in teoria, dovrebbe essere migliore di tutte le opzioni di progettazione precedentemente descritte. I diritti su questo tipo di progettazione acustica e i segreti dei principi di calcolo del caso sono di proprietà di Bose. Spiegano la teoria in questo modo: “I woofer si trovano tra due volumi acusticamente elastici separati all'interno del modulo brevettato 'Acoustimass' di Bose. Quando il cono dell'altoparlante si muove, eccita l'aria nelle camere. L'aria nella camera, agendo come una molla acustica, interagisce con l'aria nel tunnel e produce un suono più a bassa frequenza con minore potenza di amplificazione. Il sistema è più sensibile e richiede una minore ampiezza di oscillazione del cono dell'altoparlante, che, a sua volta, provoca una minore distorsione. Anche se la distorsione è stata in qualche modo creata, grazie alla tecnologia brevettata, rimarrà prigioniera dei volumi acustici del cabinet e non raggiungerà mai le tue orecchie.

Vantaggi:

  • Grande sensibilità;
  • Minore fluttuazione del cono: il livello minimo di distorsione udibile.

Screpolatura:

  • Il volume totale delle due camere si traduce in una scatola piuttosto ingombrante;
  • Difficile da costruire. Il risultato dipende fortemente dall'accuratezza dell'implementazione dei parametri calcolati;
  • Mancano formule chiare per calcolare i volumi e le dimensioni delle porte a causa di un brevetto di proprietà di Bose;
  • L'altoparlante può guastarsi abbastanza facilmente a causa dell'alta pressione costante, che comporta il surriscaldamento delle sue parti;
  • Debole risposta all'impulso.

EBS (EstesoBassoripiano, ripiano basso esteso). EBS è un tipo di design del cabinet per altoparlanti bass-reflex. La differenza è che il volume di lavoro del case è volutamente scelto per essere del 25-75% più grande di quello ottimale calcolato, e la porta è sintonizzata su una frequenza vicina a frequenza di risonanza dinamica. Di conseguenza, otteniamo un discreto aumento della frequenza di taglio inferiore del subwoofer. Se si misura la risposta in frequenza di un tale dispositivo, diventa visibile lo stesso "Shelf", situato immediatamente sopra la frequenza di sintonizzazione.

Vantaggi:

  • Risposta in bassa frequenza (-3 dB), raggiungendo facilmente valori molto al di sotto dei 20 Hz;
  • Bassi infra-bassi che fanno tremare la terra;
  • Uscita aumentata al di sotto di 25 Hz a scapito di un'uscita ridotta sopra i 30 Hz (le frequenze dipendono dai parametri del volume interno e dalla frequenza di sintonizzazione della porta).

Screpolatura:

  • Dimensioni corporee giganti;
  • L'altoparlante è in grado di sopportare il 25-50% in meno di potenza massima prima che inizi a rompersi;
  • Mancanza di effetto presenza, mancanza di attacco: tali epiteti si trovano quando si descrive EBS;
  • L'effetto complessivo dei bassi è notevolmente ammorbidito. I segnali a frequenze comprese tra 40 e 60 Hz sono di livello estremamente basso;
  • È più difficile “vendere”, perché la maggior parte delle persone è debolmente ricettiva ai suoni a frequenze così basse;
  • Ci vuole 8 volte più potenza (così come il volume dell'aria spostata) per emettere un suono a 20 Hz più forte che a 40 Hz.

Schermo infinito (Infinite baffle, IB). IB è un tipo di diffusore aperto in cui lo schermo che separa le onde sonore anteriori e posteriori è presentato come un piano infinito. Questo design prevede il montaggio dei woofer in un volume di lavoro isolato molto ampio, le cui dimensioni ci consentono di trascurare la forza di trascinamento creata dalla compressione dell'aria in altri tipi di design. Questo tipo di progettazione non influisce sui cambiamenti nella frequenza di risonanza dell'altoparlante, cosa che inevitabilmente accade in altri casi. Spesso la stanza adiacente alla sala home theater (seminterrato, sottotetto, cantina, dispensa, garage, ecc.) viene utilizzata come volume “isolato”. A differenza delle loro controparti bass-reflex e chiuse, i subwoofer IB si distinguono per l'assenza di sfumature estranee, che sono così spesso create dalle porte bass-reflex e dalle pareti dell'armadio OH. Come dicono i sostenitori di IB: "Ascolta il basso, non il corpo (Hear The Bass, Not The Box)".

Vantaggi:

  • Il limite minimo di risposta in frequenza (al livello di -3 dB), raggiungendo un valore di 5 Hz;
  • Bassi estremamente bassi, da far tremare la terra e mozzafiato;
  • L'assenza di sfumature estranee e colore del suono;
  • Risparmio di spazio interno: non è necessario installare scatole di grandi dimensioni nella stanza;
  • La segretezza dell'installazione è una manna dal cielo per l'interior designer.

Screpolatura:

  • Sempre un progetto di installazione personalizzato complesso. Gli IB non sono di livello industriale;
  • Disponibilità di un apposito locale attiguo per l'installazione dei diffusori;
  • In una stanza adiacente ci saranno tanti bassi come nel tuo cinema (si tratta di insonorizzazione aggiuntiva);
  • Sono necessari più altoparlanti perché la loro potenza massima è ridotta del 50% (nessuna resistenza acustica dell'aria, è più facile danneggiare l'altoparlante);
  • Calcolo e messa a punto complicati, che richiedono apparecchiature di calibrazione ed equalizzatori professionali.

Opzioni per l'organizzazione dei subwoofer IB

Questi subwoofer si trovano solo nelle case degli appassionati di home theater avanzati, che sono giustamente chiamati "Bass Heads". Questi ragazzi non conoscono compromessi e costruiscono subwoofer, assegnando loro un'intera stanza adiacente, montano diverse coppie di altoparlanti da 15-18", forniscono 3-4 kW di potenza di amplificazione - tutto per ottenere quell'effetto di presenza. E, a quanto pare, non invano, perché il canale LFE della colonna sonora di numerosi film contiene effetti a bassa frequenza che scendono fino a 5 Hz!

Un esempio reale della risposta in frequenza di un subwoofer IB (grafico rosso)

Radiatore passivo (PI, Passive Radiator, PR). Un radiatore passivo viene sempre utilizzato in combinazione con uno attivo e funge da sostituto del tunnel dell'invertitore di fase. Un altoparlante a radiatore passivo è molto simile a un altoparlante bass reflex in termini di caratteristiche acustiche, tuttavia, con una maggiore sensibilità. I radiatori passivi sono spesso realizzati sotto forma di un altoparlante convenzionale, che non ha un magnete e una bobina, o semplicemente sotto forma di un diaframma piatto su una sospensione. Il radiatore deve essere più grande o almeno delle stesse dimensioni dell'altoparlante attivo.

Vantaggi:

  • Assenza di armonici e colorazione sonora creata dalla porta dell'invertitore di fase;
  • Facilità di installazione. Semplicemente aggiungendo o sottraendo piccole quantità di massa PI, la frequenza di sintonizzazione della cassa può essere modificata tra 0,1 e 15 Hz. Regolazione fine facilmente realizzabile;
  • Possibilità di sintonizzare piccole custodie su una frequenza inferiore - nessuna restrizione sulla lunghezza del tunnel;
  • C'è meno rischio di guasto degli altoparlanti alle frequenze infra-basse, non è necessario utilizzare un subsonico.

Subwoofer con radiatore passivo Paradigm, Definitive Tech e Mirage

Screpolatura:

  • Potrebbe esserci una distorsione dovuta all'effetto “ping-pong” (in breve, fluttuazioni nel PI possono causare fluttuazioni nell'altoparlante principale);
  • Risposta in frequenza inferiore leggermente superiore del subwoofer rispetto al FI;
  • Il rolloff più ripido (36 dB/ottava) è al di sotto della frequenza di sintonia;
  • Più costoso da produrre (PI costa più di un tubo FI in plastica).

Linea di trasmissione (TL, Labyrinth, Transmission Line, TL). L'altoparlante è installato nella custodia, all'interno della quale è organizzato un labirinto acustico o un lungo tubo, chiamato linea di trasmissione. La lunghezza di un tale labirinto dipende dalla frequenza di risonanza dell'altoparlante e dal materiale di cui è composta la composizione smorzante, che ricopre le pareti dell'intero labirinto. TL può restringersi ed espandersi o rimanere con la stessa area della sezione trasversale per tutta la sua lunghezza, e avere anche una serie di curve e giri per ridurre le dimensioni finali del cabinet dell'altoparlante. La lunghezza della linea di trasmissione corrisponde a 1/4 della lunghezza d'onda della frequenza di risonanza dell'altoparlante. Il labirinto è solitamente riempito con vari tipi di materiale smorzante, che aiuta ad assorbire la maggior parte dell'energia dell'onda sonora all'indietro e consente di utilizzare un TL più breve mantenendo la frequenza target dell'altoparlante.

Vantaggi:

  • Eccellente risposta all'impulso, uguale (e spesso superiore) ai design chiusi (ZYa) e significativamente superiore ai design bass-reflex (FI);
  • A priori, un design del corpo più rigido elimina le distorsioni introdotte dalle sue pareti;
  • Pendenza della risposta in bassa frequenza (circa 10 dB/ottava o meno), che porta ad un aumento del ritorno nella zona dei bassi profondi;
  • Meno colorazione nelle note dei bassi superiori a causa della riduzione dei picchi di impedenza;
  • Bassi vivi, più chiari e profondi.

Subwoofer PMC e Earthquake della linea di trasmissione

Screpolatura:

  • La complessità della progettazione e della costruzione;
  • Non tutti i relatori si esibiranno bene nel labirinto e non ci sono raccomandazioni specifiche per la loro scelta;
  • Non ci sono metodi di progettazione chiari e formule di calcolo per la creazione di TL, in generale è sempre un metodo per tentativi ed errori;
  • Le dimensioni della custodia possono essere impressionanti.

Raramente trovato negli home theater. Per la maggior parte, gli altoparlanti a labirinto sono per gli appassionati di Hi-Fi e Hi-End.

Isobarico (composto, isobarico) con due altoparlanti. Due altoparlanti sono installati insieme in un contenitore con uno spazio chiuso di un certo volume tra di loro. Gli altoparlanti devono lavorare tra loro in fase. Il volume dello spazio racchiuso tra gli altoparlanti dovrebbe essere il più piccolo possibile affinché i coni possano muoversi liberamente. Nel processo di modellazione di un case di questo tipo, viene presa metà del volume interno della cassa armonica, il che consente di rendere qualsiasi subwoofer due volte più compatto di qualsiasi altro tipo di design acustico.

Vantaggi:

  • raddoppiato taglie più piccole custodie per qualsiasi altoparlante rispetto a WL - il vantaggio principale;
  • Risposta migliorata alle frequenze più basse;
  • Più spessi, più veloci, più chiari e più naturali sono gli epiteti usati per descrivere il basso riprodotto dall'isobarico.

Screpolatura:

  • Il funzionamento dell'altoparlante interno richiede ulteriore potenza di amplificazione della stessa entità, che viene sprecata;
  • La sensibilità del sistema è inferiore di 3 dB rispetto al CL a causa della massa dei diffusori raddoppiata e del volume interno dimezzato;
  • La sensibilità del sistema è inferiore di 6 dB rispetto a due OH dello stesso volume e con gli stessi altoparlanti.

Attualmente, subwoofer di questo tipo sono estremamente rari e solo dove ci sono grossi problemi con lo spazio per la loro installazione, e i bassi sono richiesti piuttosto chiari che forti.

Tirare/Spingere (spingere/Pull) con due altoparlanti. In una custodia chiusa con un unico volume interno, due altoparlanti sono installati in modo speciale. L'opzione migliore è quando gli altoparlanti sono installati sullo stesso piano del case, con uno rivolto verso l'esterno e il secondo verso l'interno. Il collegamento all'amplificatore viene effettuato in controfase, quando in realtà il funzionamento dei coni degli altoparlanti risulta essere in fase. Le armoniche dispari, secondo la teoria di Vance Dickason, si annullano. E se credi all'azienda, M&K, specializzata nella produzione di subwoofer Push / Pull, questo approccio ti consente di sbarazzarti anche delle armoniche. In un modo o nell'altro, le distorsioni armoniche generate dalle anomalie dell'altoparlante e dei suoi componenti sono ridotte da analoghe anomalie invertite del secondo altoparlante. Il suono, come dicono i sostenitori di questo tipo di design, è il più naturale e naturale possibile grazie alle correzioni apportate dagli altoparlanti l'una rispetto all'altra. Spesso c'è un'opzione di design Push / Pull, quando entrambi gli altoparlanti guardano verso l'esterno, che sembra più esteticamente gradevole e familiare. Sebbene in questo caso l'effetto della riduzione della distorsione sia espresso debolmente, tutti gli altri vantaggi dell'approccio rimangono. La dimensione del cabinet dovrebbe essere doppia rispetto a quella calcolata per un singolo altoparlante. Il sistema risulta essere più sensibile (di 3 dB) rispetto a un sistema audio a mezzo volume e un altoparlante a bordo con una curva di risposta in frequenza completamente simile. Il subwoofer diventa in grado di sopportare il doppio della potenza.

Vantaggi:

  • Migliore sensibilità;
  • Potenza massima raddoppiata;
  • Nessuna distorsione armonica;
  • Adeguata capacità di creare livelli alti pressione sonora (SPL).

Screpolatura:

  • Un unico grande involucro per subwoofer che può essere sia brutto nell'aspetto che difficile da costruire e spostare.
  • La risposta in frequenza, in linea di massima, corrisponde a due subwoofer separati in case della metà delle dimensioni, tuttavia qui non si ha la possibilità di distanziarli in diverse parti della stanza durante l'installazione, cosa spesso estremamente necessaria.

Subwoofer Push/Pull di Blue Sky, MK Sound e modello 3D DIY

Le aziende che si sono distinte nella tecnologia dei subwoofer push/pull, come MK Sound e Ken Kreisel (il fondatore di MK), oggi offrono subwoofer e altoparlanti dall'aspetto eccezionale con prestazioni e suono insuperabili. Ciò è confermato dall'utilizzo dei loro prodotti nei principali studi cinematografici di Hollywood e negli studi di registrazione di Londra. Aggiungiamo solo che Ken Kreisel è l'inventore dei subwoofer in quanto tali e dei sistemi subwoofer-satellite.

Dimensioni dell'altoparlante (altoparlante)

Molto spesso, i subwoofer sono suddivisi in classi in base alle dimensioni (solitamente diametro) della superficie di lavoro del cono dell'altoparlante installato. Gli altoparlanti (woofer) utilizzati nella costruzione dei subwoofer sono, di norma, i più grandi per dimensioni, perché devono muoversi un gran numero di aria per creare onde sonore a bassa frequenza. Per ottenere lo stesso livello di volume un'ottava più bassa (ad es. 30 Hz invece di 60 Hz) è necessaria una potenza quattro volte superiore. Più bassa è la frequenza di risonanza dell'altoparlante, minore è la frequenza dei suoni che l'altoparlante può riprodurre con un dato livello di distorsione. La frequenza di risonanza di un altoparlante (indicata con Fs) è determinata dalla combinazione della massa delle sue parti mobili (cono, calotta protettiva, bobina e sua base) e dalla flessibilità della sospensione. In condizioni normali, abbiamo bisogno di più potente amplificatore per "guidare" l'altoparlante del subwoofer piuttosto che un sistema di altoparlanti convenzionale. Tuttavia, è importante ricordare che sebbene sia necessario disporre di un amplificatore con margine per evitare distorsioni (clipping), il compito principale è comunque quello di abbinare il subwoofer agli altoparlanti principali. A qualsiasi livello di volume, il subwoofer non dovrebbe risaltare ed essere localizzato, ma solo espandere invisibilmente il limite del suono del sistema lungo la curva di risposta in frequenza.

Le dimensioni degli altoparlanti più comuni per l'uso nei subwoofer sono 8″, 10″, 12″, 15″ o 18″(stiamo parlando del diametro del diffusore tondo). Sebbene un subwoofer da 18″ sia in grado di riprodurre i bassi alla frequenza più bassa e al massimo volume, il driver più grande non è sempre il migliore. la scelta migliore per una riproduzione ottimale delle note basse. I woofer più grandi sono più difficili da controllare e regolare. Al giorno d'oggi sul mercato ci sono subwoofer da 10 "che possono muovere tanta aria quanta ne potevano muovere i vecchi modelli da 15". Ciò è reso possibile da un cono driver da 10″ a gittata molto lunga, progettato per mantenere la linearità per tutta la sua corsa, e da un amplificatore digitale di classe D ad alta potenza in grado di pilotare un tale woofer in un piccolo cabinet.

Il radiatore passivo è stato descritto per la prima volta da Harry Olson ( Harry Olson) nel brevetto del 1935 "Altoparlante e metodo di trasmissione del suono". Nel mercato dell'home audio sistemi acustici con un radiatore passivo hanno ricevuto una distribuzione relativamente moderata e nell'audio per auto non sono stati utilizzati affatto. Ma di recente, due noti produttori di apparecchiature audio per l'industria automobilistica Acustica bostoniana e Terremoto ha iniziato ad utilizzare i radiatori passivi, adottando l'esperienza di utilizzarli dai sistemi di apparecchiature audio domestiche.

Esternamente, i radiatori passivi sembrano ingannevoli, perché sembrano e si muovono persino come un normale subwoofer. Ma sembra così solo dall'esterno del sistema di altoparlanti. Come suggerisce il nome, non c'è "drive" in questi emettitori. In altre parole, non ci sono bobina mobile, magnete, centraggio e rondelle terminali, cavo flessibile e terminali di connessione. I radiatori passivi sono essenzialmente driver per altoparlanti non collegati, quindi sono accoppiati con un woofer collegato nello stesso cabinet. I sistemi con radiatori passivi si riferiscono a un tipo di alloggiamento con un foro o una porta, ad es. c'è un tipo di inverter di fase. Matematicamente sono identici, viene utilizzato solo un diaframma invece di una porta. Da notare i due parametri principali nei radiatori passivi: il peso e la rigidità del diaframma.

Il peso è un elemento chiave del design e deve essere calcolato con precisione corretto funzionamento inverter di fase, poiché può modificare la frequenza di risonanza e, di conseguenza, l'impostazione dell'intero case. La rigidità del diaframma è determinata dalla combinazione dell'elasticità del materiale di sospensione e del volume d'aria all'interno della camera di alloggiamento.

I radiatori passivi sono sintonizzati per risuonare a una frequenza inferiore alla gamma di risposta lineare del woofer operativo. Il range operativo di un radiatore passivo è compreso tra i valori di 1/4 di ottava al di sopra e al di sotto del valore di risonanza. Significa che lavoro di squadra woofer e radiatore passivo sono in grado di espandere la gamma dei bassi di circa mezza ottava. Naturalmente, questo principio si applica quando c'è impostazione corretta emettitore. La pendenza della risposta in frequenza è piuttosto ripida - 18 dB / ottava.

Entrambi i diffusori: attivo e passivo possono muoversi in fase, con relativo spostamento dell'oscillazione, fino all'antifase. Mantenere in fase le oscillazioni di entrambi i coni sarebbe l'ideale per amplificare l'uscita del woofer, ma nella sua fisica questo tipo di sistema risonante è impossibile.

Prevalentemente comuni sono i sistemi con un radiatore passivo più grande del diametro dell'altoparlante attivo. Ciò consente a un woofer di diametro relativamente più piccolo di migliorare le prestazioni nelle gamme dei bassi superiori e medio. In questo caso, viene estesa anche la gamma di riproduzione inferiore, ma è necessario un diverso design del cabinet.

Come ogni soluzione progettuale, un radiatore passivo presenta alcuni svantaggi. In quanto precede si è notato che il radiatore è in grado di riprodurre toni in controfase, cioè con uno spostamento di 180° rispetto alle oscillazioni acustiche dell'altoparlante. A seconda della frequenza prodotta, posizione relativa radiatore passivo e attivo: si possono osservare diversi cali nella risposta in frequenza. Maggiore è l'intervallo, in cui la risposta in frequenza completa non include cambiamenti improvvisi o interruzioni, l'orecchio umano non rileverà questi cali.

Un altro problema interno è la grande pendenza della risposta in frequenza. La risposta in frequenza scende nettamente al di sotto della frequenza di sintonia del radiatore passivo. Inoltre, le proprietà elastiche dell'aria nell'alloggiamento dell'altoparlante non ripristinano più il movimento del radiatore e in particolare il driver a bassa frequenza al di sotto della risonanza del radiatore passivo. In questa modalità non è esclusa nemmeno la possibilità di danneggiare sia il driver attivo a bassa frequenza che il radiatore passivo.

Attualmente, ci sono sviluppi promettenti di radiatori passivi che hanno un set regolabile di pesi a cono per una messa a punto più semplice. Anche importante giusta scelta Woofer con un fattore di qualità totale basso (Q TS \u003d 0,2-0,4) e il design dell'alloggiamento corrispondente.

La storia dell'origine dell'invertitore di fase a tunnel risale al 1930 dal labirinto acustico di Stromberg-Carlson ( Stromberg Carlson). Questo labirinto era costituito da un lungo tubo, a un'estremità del quale era montata una testata dell'altoparlante, mentre l'altra estremità era lasciata aperta. L'area della sezione trasversale della parte aperta era uguale all'area della testa. Esperimenti degli anni '60 per modificare la velocità del suono a seconda del rivestimento interno vari tipi i materiali di smorzamento e la variazione della forma del tubo hanno stabilito lo standard moderno per questo tipo di design dello scafo.

L'invertitore di fase a tunnel è una lunga camera sul retro dell'altoparlante.

All'estremità opposta del tunnel c'è larghezza di banda o un foro (principalmente delle dimensioni del diaframma di un driver dell'altoparlante) rivolto verso l'esterno del cabinet. Un tunnel bass reflex opportunamente progettato elimina lo smorzamento reciproco di fase delle onde sonore dell'altoparlante. Nonostante ciò, questi dispositivi non sono ancora ampiamente utilizzati nel caraudio a causa delle loro dimensioni e complessità del posizionamento. Il design è costituito da un contorno allungato, realizzato per eliminare onde stazionarie e risonanze tipiche di altri cabinet. La soppressione delle onde stazionarie protegge il conducente dagli effetti dannosi delle onde riflesse, che causano distorsioni e danni al cono.

La lunghezza del tunnel interrompe il movimento sincronizzato dell'aria all'interno della camera, il che indebolisce le oscillazioni dell'onda frontale. Modificando la lunghezza del tunnel, la camera viene accordata, analogamente all'accordatura di una canna di un organo da cattedrale aperta ad un'estremità. Questo si basa sul fenomeno dello sfasamento delle oscillazioni delle onde acustiche. Lo sfasamento dell'onda sonora posteriore (woofer) amplifica l'onda frontale alle basse frequenze, dove quest'ultima inizia a indebolirsi a causa di un aumento della resistenza dell'aria in questa gamma.

Lo smorzamento dell'invertitore di fase a tunnel, a differenza della resistenza dell'aria di un involucro chiuso, non limita il movimento del diffusore. Di conseguenza, è anche più efficiente di un inverter di fase risonante. Anche la fedeltà e la linearità della risposta in frequenza hanno prestazioni elevate. La progettazione degli involucri di tali invertitori di fase richiede il rispetto dei calcoli e delle impostazioni accurate. Le testine dei diffusori comunemente utilizzate hanno un basso fattore di qualità totale (Q ts = 0,2-0,4) ed elettrica (Q es = 0,3-0,4) a una bassa frequenza di autorisonanza. La lunghezza del percorso dell'onda acustica posteriore è individuale per un dato caso ed è determinata parte frazionaria lunghezza d'onda alla frequenza di risonanza del woofer. Ad esempio, se la frequenza di risonanza del diffusore bass reflex tunnel utilizzato è 40 Hz, la lunghezza d'onda sarà di circa 8,61 m.Il canale all'interno del tunnel dovrebbe essere 1/4, 1/2 o 3/4 di questo valore e pari a 2,15, 4, 31 o 6,46 m, rispettivamente. A causa di questi valori, il tunnel è spesso ripiegato in un labirinto per una maggiore compattezza. La riduzione della lunghezza effettiva è facilitata dal corretto riempimento con materiale smorzante, come la lana.

In un certo senso, il design acustico di quarto ordine (bass reflex a radiatore passivo e bass reflex a tunnel) non è abbastanza conveniente per l'uso di componenti nell'audio per auto, ma rappresenta un'alternativa agli involucri dei subwoofer esistenti.

Una caratteristica della controapertura è che il suono che arriva all'ascoltatore praticamente da tutte le direzioni, sebbene crei un impressionante effetto di presenza, non può trasmettere completamente le informazioni sul palcoscenico sonoro. Da qui le storie degli ascoltatori sulla sensazione di un pianoforte che vola per la stanza e altre meraviglie degli spazi virtuali.

Contraperture

Professionisti: Un'ampia zona di spettacolare percezione surround, timbri naturali dovuti all'uso non banale degli effetti acustici delle onde.

Svantaggi: Lo spazio acustico differisce notevolmente dal palcoscenico sonoro concepito durante la registrazione di un fonogramma.

E altri...

Se pensi che questo elenco di opzioni di progettazione degli altoparlanti sia esaurito, sottovaluti notevolmente l'entusiasmo del design dell'elettroacustica. Ho descritto solo le soluzioni più popolari, lasciando dietro le quinte un parente stretto del labirinto: una linea di trasmissione, un risonatore passa-banda, un case con pannello di impedenza acustica, tubi di carico ...


Nautilus di Bowers & Wilkins è uno degli altoparlanti più insoliti, costosi e autorevoli in termini di suono. Tipo di design: tubi di carico

Tale esotismo è piuttosto raro, ma a volte si materializza in un design dal suono davvero unico. E a volte no. L'importante è non dimenticare che i capolavori, come la mediocrità, si trovano in tutti i design, indipendentemente da ciò che dicono gli ideologi di un particolare marchio.

In questo articolo vedremo come realizzare un subwoofer con le nostre mani, senza addentrarci nelle viscere dell'elettroacustica, senza ricorrere a calcoli complessi e misurazioni delicate, anche se alcune dovranno ancora essere fatte. "Senza troppe difficoltà" non significa "un errore su un mattone, guida, nonna, mogarych". In questi giorni computer di casaè possibile simulare sistemi acustici (AS) molto complessi; vedere il collegamento alla fine per una descrizione di questo processo. Ma lavorare con un dispositivo già pronto per capriccio offre qualcosa che non puoi ottenere con nessuna lettura e visualizzazione: una comprensione intuitiva dell'essenza del processo. Nella scienza e nella tecnologia, le scoperte fatte con la punta di una penna sono rare; il più delle volte il ricercatore, maturata esperienza, "dentro" inizia a capire cosa è cosa, e anche allora cerca la matematica adatta a descrivere il fenomeno e derivare formule ingegneristiche di progettazione. Molti grandi hanno ricordato le loro prime esperienze infruttuose con umorismo e piacere. Alexander Bell, ad esempio, provò dapprima ad avvolgere le bobine del suo primo telefono con un filo nudo: lui, musicista di formazione, semplicemente non sapeva ancora che il filo sotto corrente doveva essere isolato. Ma Bell ha inventato il telefono.

Informazioni sui calcoli del computer

Non pensare che JBL SpeakerShop o altri programmi di calcolo acustico ti forniscano l'unica opzione possibile più corretta. Programmi per computer sono scritti secondo algoritmi comprovati consolidati, ma soluzioni non banali sono impossibili solo in teologia. “Tutti sanno che non è questo il modo di farlo. C'è uno sciocco che non lo sa. È lui che fa l'invenzione.-Thomas Alva Edison.

SpeakerShop è apparso non molto tempo fa, questa applicazione è stata sviluppata in modo molto approfondito e il fatto che sia utilizzata molto attivamente è un vantaggio assoluto sia per gli sviluppatori che per i dilettanti. Ma per certi versi, la situazione attuale con lui è simile alla storia dei primi photoshop. Chi altro ha usato Windows 3.11, ricordi? - poi sono semplicemente impazziti con l'elaborazione delle immagini. E poi si è scoperto che per fare una buona foto, devi ancora essere in grado di scattare foto.

Che cos'è e perché?

Un subwoofer (semplicemente - un subwoofer) in una traduzione letterale sembra curioso: un podgavkivatel. In realtà, si tratta di un altoparlante per bassi (bassa frequenza, woofer) che riproduce frequenze inferiori a ca. 150 Hz, in uno speciale design acustico, una scatola (scatola) di un dispositivo piuttosto complesso. I subwoofer sono utilizzati anche nella vita di tutti i giorni, in altoparlanti da pavimento di fascia alta e altoparlanti da tavolo economici, da incasso e in auto, vedi fig. Se riesci a realizzare un subwoofer che riproduce correttamente i bassi, puoi tranquillamente affrontarlo, perché. la riproduzione a bassa frequenza è forse la più grassa delle balene su cui poggia tutta l'elettroacustica.

È molto più difficile realizzare un collegamento di diffusori a bassa frequenza compatto rispetto alla gamma media e ad alta frequenza (media e alta frequenza), in primo luogo, a causa dell'acustica corto circuito, quando le onde sonore provenienti dalle superfici radianti anteriore e posteriore dell'altoparlante (testa dell'altoparlante, GG) si annullano a vicenda: le lunghezze d'onda a bassa frequenza sono metri, e senza un'adeguata progettazione acustica del GG, nulla impedisce loro di convergere immediatamente in controfase. In secondo luogo, lo spettro della distorsione del suono alle basse frequenze si estende nella migliore regione udibile della gamma media. In sostanza, qualsiasi altoparlante a banda larga è un collegamento a bassa frequenza, in cui sono costruiti emettitori di gamma media e alta frequenza. Ma dal punto di vista dell'ergonomia, al subwoofer viene imposto un ulteriore requisito: il subwoofer per la casa dovrebbe essere il più compatto possibile.

Nota: tutti i tipi di design acustico dell'LF GG possono essere suddivisi in 2 grandi classi: alcuni smorzano la radiazione dalla parte posteriore dell'altoparlante, il secondo lo ruota in fase di 180 gradi (ruota la fase) e si irradia nuovamente dalla parte anteriore. Un subwoofer, a seconda delle proprietà del GG (vedi sotto) e del tipo richiesto della sua caratteristica di ampiezza-frequenza (AFC), può essere costruito secondo uno schema di una classe o di un'altra.

Una persona distingue molto male la direzione dei suoni al di sotto di 150 Hz, quindi in un normale soggiorno un subwoofer può essere posizionato ovunque in generale. L'acustica degli altoparlanti MF-HF (satelliti) con subwoofer è molto compatta; la loro posizione nella stanza può essere scelta in modo ottimale per questa stanza. Le abitazioni moderne con un eccesso di spazio e una buona acustica, per dirla in parole povere, non differiscono, e non è sempre possibile "incollarvi" correttamente almeno un paio di buoni altoparlanti a banda larga. Pertanto, realizzare un subwoofer da soli ti consente non solo di risparmiare una notevole quantità di denaro, ma anche di ottenere un suono pulito e vero in questo Krusciov, Brezhnevka o nuovo edificio moderno. Il subwoofer è particolarmente efficace nei sistemi audio surround completi, come mettere 5-7 colonne su una pagina intera ciascuna è troppo per gli utenti più “fantasiosi”.

basso

La riproduzione dei bassi non è solo tecnicamente difficile. La sezione ristretta, in generale, a bassa frequenza dell'intero spettro delle onde sonore è eterogenea nei suoi effetti psicofisiologici ed è divisa in 3 aree. Per scegliere il giusto altoparlante per bassi e creare un subwoofer con le tue mani, devi conoscerne i limiti e il significato:

  • Basso superiore (UpperBass) - 80-(150 ... 200) Hz.
  • Bassi medi o mediobassi (MidBass) - 40-80 Hz.
  • Bassi profondi o sub-bassi (SubBass) - sotto i 40 Hz.

superiore

mezzo

Sui mediobassi, il compito principale quando si crea un subwoofer è garantire il massimo ritorno del GG, la forma data della risposta in frequenza e la sua massima uniformità (morbidezza) nel volume minimo della cassa. La risposta in frequenza, quasi rettangolare nella direzione delle frequenze più basse, fornisce bassi potenti ma aspri; Risposta in frequenza, uniformemente decrescente: pulita e trasparente, ma più debole. La scelta dell'uno o dell'altro dipende dalla natura dell'ascoltato: i rocker hanno bisogno di un suono più “arrabbiato”, e più gentile per i classici. In entrambi i casi, grandi cali e scoppi nella risposta in frequenza rovinano la percezione soggettiva con parametri tecnici del suono formalmente identici.

Profondità

Il subbasso ha un'influenza decisiva sul timbro (colore) del suono degli strumenti musicali solo per organi a fiato in sale appositamente costruite per loro. Forti componenti di sub-basso sono caratteristici dei suoni di disastri naturali e causati dall'uomo, forti esplosioni e voci di alcune specie animali (ruggito del leone). Oltre il 90% delle persone non sente affatto il subbasso o lo sente indistintamente. Ad esempio, se i suoni di un uragano tropicale e di un'esplosione nucleare sono di natura fondamentalmente diversa e vengono filtrati da tutto tranne che dal sub-basso, allora quasi nessuno può dire da loro cosa sta realmente accadendo lì. Pertanto, un subwoofer domestico è quasi sempre ottimizzato per i medio-bassi e il resto dei sub-bassi, il che accade, maschera il rumore della stanza. Per quello che, a proposito, è molto adatto e come è molto utile.

Subbasso in macchina

L'effetto del mascheramento del rumore è particolarmente necessario in un interno di auto angusto e rumoroso, quindi i subwoofer automatici sono ottimizzati per i sub-bassi. A volte per il bene di questo, gli amanti dell'Hi-Fi in velocità danno l'intero tronco al subwoofer, mettendo lì altoparlanti mostruosi da 15 "-18" con 150-250 watt di potenza di picco, vedi fig. Tuttavia, un subwoofer abbastanza decente in un'auto può essere realizzato senza sacrificare il volume utile nella parte posteriore, vedi sotto.

Nota: la potenza di picco dell'altoparlante viene spesso identificata con il rumore, il che non è vero. Alla massima potenza, il suono è distorto, ma ancora distinto, ad es. distinguere nel significato. La potenza del rumore è definita come quella che un altoparlante può far funzionare per un certo periodo di tempo (di solito 20 minuti) senza bruciarsi o subire danni meccanici. In questo caso, il suono è spesso un respiro sibilante incoerente, motivo per cui tale potere è chiamato rumore. Ma in alcuni tipi di progettazione acustica, la potenza del rumore dell'altoparlante potrebbe essere inferiore al picco, vedere di seguito.

Di quale altoparlante hai bisogno?

Un calcolo completo del progetto acustico viene eseguito secondo il cosiddetto. Parametri Thiel-Small (PTS). Dal momento che abbiamo deciso di dedicare tempo e fatica alla sintonizzazione del subwoofer, abbiamo solo bisogno del fattore di qualità completo della testata alla sua frequenza di risonanza Qts, perché è scelto in base a migliore opzione progettazione acustica. A seconda del valore di Qts, le dinamiche sono divise in 4 gruppi:

  • Qt<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 - di alta qualità. Rendimento elevato, prezzo basso, suono aspro in un design non ottimale. È difficile ottenere una risposta in frequenza uniforme. Compatto, disponibile in diametri (verso il basso) fino a 6” (155 mm). Ottimale per un subwoofer desktop o una TV (non un home theater!).

misurazioni

Nelle specifiche del produttore degli altoparlanti, Qts può essere indicato come Qp o semplicemente Q, ma non è sempre presente e database pubblici come WinISD sono pieni di errori. Pertanto, molto probabilmente dovremo determinare il valore di Qts a casa.

Addestramento

Prima di tutto, selezioniamo e prepariamo una stanza per le misurazioni acustiche. Dovrebbe avere quante più tende, tende, tappeti sul pavimento e sulle pareti, mobili imbottiti possibili. Le superfici orizzontali rigide (tavolo) devono essere coperte con qualcosa di soffice; Non sarà superfluo gettare più cuscini ovunque. Gli angoli distorcono il campo sonoro in modo particolarmente forte, incl. mobili duri con pareti, devono essere drappeggiati con qualcosa, ad esempio, con vestiti sulle grucce. Successivamente, colleghiamo i fili lunghi all'altoparlante e li appendiamo al centro geometrico del soffitto (sotto il lampadario, se presente) con il lato anteriore del diffusore rivolto verso il basso a un'altezza di 2/3 dell'altezza del soffitto dal pavimento.

Ora è necessario assemblare il circuito di misura, come mostrato in alto in Fig. Abbiamo ancora bisogno del circuito inferiore per misurare l'impedenza (impedenza) dell'altoparlante Z. Questo differisce dal circuito di misurazione solitamente utilizzato dai dilettanti senza trasformatore con una precisione abbastanza professionale: nei circuiti comuni sui diodi a ponte, ca. 1,5 V anche con resistenza di ingresso del tester di 10 MΩ. Il funzionamento di questo circuito si basa sul fatto che l'impedenza del trasformatore e di R2, da un lato, è molto maggiore dell'impedenza del GG; d'altra parte, è molto inferiore all'impedenza di uscita dell'amplificatore di potenza a frequenza audio, e dal fatto che il multitester digitale più scadente al limite di 200 mV ha un'impedenza di ingresso superiore a 1 MΩ. Tuttavia, se il segnale di misurazione viene fornito da un generatore di frequenze audio (AFG) con un'uscita standard di 600 ohm, questo circuito non è adatto per misurare Z.

Procedura

Dal computer con il programma di emulazione GZCH, il segnale di misura viene alimentato dall'uscita della scheda audio. Devi prima "guidarlo" entro 20-100 Hz con un discreto (passo) di 10 Hz. Se la risonanza GG non è visibile, non è adatta per un subwoofer. Oppure il venditore ti ha spudoratamente ingannato vendendo per 100 rubli. indifferente GG al prezzo di $ 200.

Quando vengono determinati i confini del picco risonante, lo "passiamo" già con un discreto di 1 Hz e costruiamo la risposta in frequenza. Se il GG è di alta o media qualità più vicino al limite superiore di Qts, si ottiene un grafico come quello in pos. io fig. In questo caso:

  • Secondo la f-le (1) alla pos. // trovo U(F1,F2);
  • Secondo il programma, troviamo F1 e F2;
  • Usando f-le (2), controlliamo se la frequenza calcolata della risonanza naturale nello spazio libero F's coincide con la Fs misurata. Se la discrepanza è superiore a 2-3 Hz, vedere di seguito;
  • Usando f-le (3) troviamo il fattore di qualità meccanica Qms, quindi f-le (4) Qes elettrico e, infine, f-le (5) il fattore di qualità totale richiesto Qts.

Se il fattore di qualità del GG è più vicino al basso o tale da essere generalmente buono, la curva di risonanza sarà notevolmente asimmetrica e il suo picco sarà piatto, sfocato, pos. III, o il controllo su f-le (2) non convergerà anche con misure ripetute. In questo caso, secondo il grafico, determiniamo i punti di massima pendenza delle tangenti alle "ali" concave dei picchi A1 e A2; matematicamente, in essi la derivata seconda della funzione che descrive la curva di risonanza raggiunge un massimo. Per Umax quindi prendiamo, come prima, il suo valore in cima al picco, e per Umin - calcolato dalla f-le in pos. III nuovo valore U(F1,F2).

Struttura del sistema

Hai misurato? L'altoparlante è adatto? Non affrettarti a scegliere un design. Per prima cosa devi scegliere un diagramma a blocchi dell'intero sistema audio, perché. la sua parte elettronica può sostenere una parte del costo non inferiore a un buon altoparlante per bassi. Un sistema audio con un subwoofer può essere costruito secondo uno dei seguenti. diagrammi, vedi fig.

Nota: l'equalizzatore e il filtro Finch a bassa frequenza (rumble filter) in tutti i circuiti sono attivati ​​prima degli ingressi dei canali stereo.

pos. 1 – sistema con filtraggio di potenza passivo. Inoltre, non è necessario un amplificatore per basso separato, si collega a qualsiasi UMZCH. Enormi svantaggi, la prima, reciproca dispersione elettrica dei canali nel subwoofer sulla gamma media: per i filtri LC che lo riducono a un valore accettabile, avrai bisogno di un case decente, che, per acquistare i loro componenti, dovrà prima essere riempito con circa un terzo di denaro (in banconote da 100 rubli). In secondo luogo, le resistenze di uscita dei filtri passa-basso del filtro passa-basso, insieme all'ingresso GG dell'altoparlante, formano un raccordo a T e ciascun canale UMZCH spenderà teoricamente un quarto della potenza per riscaldare il vicino con il suo basso -filtro passante. Davvero - di più, perché. sulla potenza e le perdite nei filtri sono essenziali. Tuttavia, il sistema di potenza filtrata è applicabile ai subwoofer a bassa potenza con driver audio indipendenti, vedere di seguito.

pos. 2 - filtraggio passivo in un basso UMZCH separato. Non ci sono perdite di potenza, l'influenza reciproca dei canali è più debole, perché le resistenze caratteristiche dei filtri sono kilo-ohm e decine di kilo-ohm. Attualmente, non è praticamente utilizzato, perché. Risulta molto più semplice ed economico assemblare un filtro attivo sui microcircuiti piuttosto che avvolgere bobine passive.

pos. 3 – filtraggio analogico attivo. I segnali del canale vengono aggiunti da un semplice sommatore di resistori, alimentato al filtro passa-basso attivo analogico e da esso al basso UMZCH. L'interferenza del canale è trascurabile e impercettibile nelle normali condizioni di ascolto, il costo dei componenti è basso. Il circuito ottimale per un subwoofer fatto in casa per un dilettante alle prime armi.

pos. 4 - filtraggio completamente digitale. I segnali dei canali vengono inviati allo splitter R, che li divide ciascuno in almeno 2 uguali a quelli originali. Un segnale da una coppia viene inviato all'MF-HF UMZCH (possibilmente direttamente, senza filtro passa-alto), e il resto viene combinato nel sommatore C. Il fatto è che con l'aggiunta di resistori alle frequenze più basse del mediobasso e in i subbassi, l'interazione elettrica dei segnali nel filtro passa-basso è possibile, distorcendo parecchio i bassi complessivi. Nel sommatore i segnali vengono sommati in modo digitale o analogico, escludendo la loro reciproca influenza.

Dal sommatore, il segnale generale viene inviato a un filtro passa-basso digitale con convertitori da analogico a digitale (ADC) e da digitale ad analogico (DAC) incorporati e da esso al basso UMZCH. La qualità del suono e l'isolamento dei canali sono i più alti possibili oggi. Il costo dei microcircuiti per l'intera economia risulta fattibile, ma lavorare con i circuiti integrati richiede già una certa esperienza radioamatoriale, e ancora di più se non si acquista un set già pronto (che è molto più costoso) e i componenti del sistema sono selezionati indipendentemente.

Arredamento

Sulla fig. vengono forniti gli schemi di progettazione acustica più comunemente utilizzati per i subwoofer domestici. Labirinti, corna, ecc. non soddisfano i requisiti di compattezza. I principianti preferiscono schemi in verde, quelli fattibili in giallo e quelli non adatti in rosso. Chi è più esperto potrebbe rimanere sorpreso: il 6° bandpass è per i manichini? Nessun problema, questo fantastico basso acustico su trombe può essere allestito durante il fine settimana. Se sai come.

Scudo

Realizzare un subwoofer sotto forma di uno schermo acustico (scudo, pos. 1) a casa è fattibile se i GG sono integrati nel rivestimento del muro, perché. le loro dimensioni sono commisurate alla lunghezza delle onde dei sub-bassi. Da qui la dignità: non ci sono problemi con il sub-basso, a patto che gli altoparlanti lo tirino. Un altro è la massima compattezza, il subwoofer non occupa affatto spazio utilizzabile. Ma ci sono anche gravi svantaggi. Il primo è una grande quantità di lavori di costruzione. Il secondo: lo schermo acustico non influisce sulla risposta in frequenza del GG. "Humpbacked" canterà così, quindi sullo scudo puoi solo mettere costosi altoparlanti di bassa qualità e indifferenti. Un sotto-meno, per così dire: il loro ritorno è piccolo e lo scudo non è in grado di aumentarlo in alcun modo.

scatola chiusa

Un enorme vantaggio di una scatola chiusa (pos. 2): profondo smorzamento del GG; per altoparlanti economici, ad alta risposta e di alta qualità, questo è l'unico tipo accettabile di design acustico. Ma questo vantaggio comporta un aspetto negativo: con uno smorzamento profondo, la potenza del rumore del GG risulta spesso inferiore al picco, soprattutto per testine costose e potenti. La bobina sta già fumando, ma il respiro sibilante non è ancora udibile. È necessario un indicatore di sovraccarico, ma i più semplici senza un'alimentazione separata distorcono il segnale.

Un vantaggio altrettanto grasso è una risposta in frequenza estremamente fluida e uniforme e, di conseguenza, il suono più chiaro e vivace. Per questo motivo, i GG potenti e di alta qualità di fascia alta sono prodotti appositamente per l'installazione in scatole chiuse o passabanda del 4° ordine (vedi sotto).

Meno - di tutti gli altoparlanti di uguale volume, una scatola chiusa ha la frequenza riproducibile più bassa più alta, perché. aumenta la frequenza di risonanza dell'altoparlante e non è in grado di aumentare la sua uscita a frequenze inferiori. Quelli. in termini di compattezza, il subwoofer in una scatola chiusa passa con un grande allungamento. In una certa misura, questo svantaggio può essere ridotto riempiendo la scatola con imbottitura in poliestere: assorbe perfettamente l'energia delle onde sonore. Il processo termodinamico nella scatola passa quindi da adiabatico a isotermo, il che equivale a un aumento del suo volume di 1,4 volte.

Un altro svantaggio significativo è che solo un subwoofer passivo può essere realizzato in una scatola chiusa, perché. l'elettronica al suo interno è molto calda anche se collocata in uno scomparto recintato. Se ti imbatti in vecchi AC 10MAS-1M, guidali a metà potenza per mezz'ora e tocca la custodia con la mano: sarà calda.

F.I

Nota: FI è equivalente in tutto a un radiatore passivo (PI) - invece di un tubo con una porta, hanno messo un altoparlante per bassi senza un sistema magnetico e con un peso invece di una bobina. Non esistono metodi di "non sintonizzazione" per il calcolo del PI, pertanto, nella produzione industriale, il PI è una rara eccezione. Se hai un altoparlante per bassi bruciato in giro, puoi sperimentare: l'impostazione viene eseguita modificando il peso del carico. Ma tieni presente che è meglio non creare un PI attivo per lo stesso motivo di una scatola chiusa.

A proposito di crepe profonde

L'acustica con fessure profonde (pos. 4, 6, 8-10) è talvolta identificata con PHI, a volte con un labirinto, ma in realtà è un tipo indipendente di progettazione acustica. I vantaggi di un gap profondo sono molti:

C'è solo un inconveniente in un divario profondo, ed è per i principianti: non è personalizzabile dopo il montaggio. Come è fatto, così canterà.

A proposito di antiacustica

passabanda

BandPass in traduzione è il passaggio della banda, i cosiddetti altoparlanti senza emissione diretta del suono nello spazio. Ciò significa che i diffusori passa-banda non emettono midrange a causa del suo filtraggio acustico interno: il diffusore è posizionato in una partizione tra cavità risonanti, porte di tubi o fessure profonde che comunicano con l'atmosfera. Bandpass - design acustico specifico per i subwoofer e non si applica agli altoparlanti completamente separati.

I passabanda sono divisi in base alla grandezza dell'ordine e l'ordine del passabanda è uguale al numero delle proprie frequenze di risonanza. I GG ad alto Q sono posizionati in passabanda del 4° ordine, dove è facile organizzare lo smorzamento acustico (pos. 5); di bassa e media qualità - in passabanda del 6° ordine. Contrariamente alla credenza popolare, non vi è alcuna differenza tangibile nella qualità del suono tra quelli e quelli: già al 4 ° ordine, si ottiene il livellamento della risposta in frequenza alle basse frequenze fino a 2 dB o meno. La differenza tra loro per un radioamatore sta principalmente nella complessità delle impostazioni: per mettere a punto la 4a banda passante (vedi sotto), dovrai spostare la partizione. Per quanto riguarda le bandpass dell'ottavo ordine, hanno 2 frequenze di risonanza in più dovute all'interazione acustica degli stessi 2 risonatori. Pertanto, l'ottava banda passante è talvolta chiamata banda passante del sesto ordine di classe B.

Nota: la risposta in frequenza idealizzata alle basse frequenze per alcuni tipi di progettazione acustica è mostrata in fig. rosso. La linea tratteggiata verde è la risposta in frequenza ideale dal punto di vista della psicofisiologia dell'udito. Da dove si può vedere che c'è ancora abbastanza e abbastanza lavoro nell'elettroacustica.

Caratteristiche di ampiezza-frequenza della stessa testata dell'altoparlante in diversi design acustici

Subwoofer automatici

I subwoofer per auto sono solitamente posizionati nel bagagliaio o sotto il sedile del conducente o dietro lo schienale del sedile posteriore, pos. 1-3 nella fig. Nel primo caso la scatola occupa volume utile, nel secondo caso il subwoofer funziona in condizioni difficili e può essere danneggiato dai piedi, nel terzo caso non tutti i passeggeri potranno sopportare un basso potente proprio accanto alle proprie orecchie .

Recentemente, un subwoofer per auto viene sempre più realizzato del tipo invisibile, integrato nella nicchia dell'ala posteriore, pos. 4 e 5. Sub-bassi di potenza sufficiente si ottengono utilizzando speciali altoparlanti automatici del diametro di 12 ”con cono rigido, poco suscettibile all'effetto membrana, pos. 5. Come realizzare un subwoofer per un'auto modellando una nicchia dell'ala, vedi dopo. video.

Video: subwoofer per auto fai-da-te "stealth"

Semplicemente non diventa più facile

Un subwoofer molto semplice che non richiede un amplificatore per bassi separato può essere realizzato secondo uno schema con emettitori sonori indipendenti (IS), vedere fig. Si tratta infatti di woofer GG a due canali, inseriti in una comune cassa lunga, installati orizzontalmente. Se la lunghezza del box è paragonabile alla distanza tra i satelliti o alla larghezza dello schermo TV, l'"allargamento" dello stereo è appena percettibile. Se l'ascolto è accompagnato dalla visione, allora è del tutto impercettibile a causa della correzione visiva involontaria della localizzazione delle sorgenti sonore.

Secondo lo schema con OUT indipendenti, puoi realizzare un eccellente subwoofer per un computer: una scatola con altoparlanti è posizionata nell'angolo in alto sotto il piano del tavolo. La cavità sotto di essa è un risonatore sintonizzato su una frequenza molto bassa, e un sub-basso inaspettatamente buono passa da una piccola scatola.

FI per un subwoofer con OUT indipendente può essere calcolato nel negozio di diffusori. In questo caso, il volume equivalente Vts è preso il doppio rispetto a quello misurato, la frequenza di risonanza Fs è 1,4 volte inferiore e il fattore di qualità totale Qts è 1,4 volte maggiore. Il materiale della scatola, come altrove, è MDF da 18 mm; per potenza subwoofer da 50 W - da 24 mm. Ma è meglio posizionare gli altoparlanti in una scatola chiusa, in questo caso si può fare senza calcoli: la lunghezza interna è presa nel luogo di installazione da 0,5 m (per un computer) a 1,5 m (per un televisore di grandi dimensioni) . La sezione trasversale della scatola all'interno è determinata in base al diametro del cono dell'altoparlante:

  • 6" (155mm) - 200x200mm.
  • 8" (205mm) - 250x250mm.
  • 10" (255mm) - 300x300mm.
  • 12" (305mm) - 350x350mm.

Nel peggiore dei casi (subwoofer per computer sotto il tavolo con altoparlanti da 6"), il volume della scatola sarà di 20 litri e l'equivalente con il riempimento - 33-34 litri. Con una potenza UMZCH fino a 25-30 W per canale, questo è sufficiente per ottenere un mediobasso decente.

Filtri

I filtri LC in questo caso è meglio usare il tipo K. Hanno bisogno di più bobine, ma in condizioni amatoriali questo non è essenziale. I filtri K hanno una bassa attenuazione nella banda di arresto, 6 dB/ott per collegamento o 3 dB/ott per mezzo collegamento, ma una risposta di fase completamente lineare. Inoltre, quando si opera da una sorgente di tensione (che è UMZCH con grande precisione), il filtro K non è molto sensibile alle variazioni dell'impedenza di carico.

Alla pos. 1 fig. vengono forniti schemi di collegamenti del filtro K e formule di calcolo per essi. R per LF GG è preso uguale alla sua impedenza Z alla frequenza di taglio dell'LPF 150 Hz, e per HPF uguale all'impedenza del satellite z alla frequenza di taglio dell'HPF 185 Hz (formula in pos. 6). Z e z sono determinati secondo lo schema e la formula in fig. sopra (con schemi di misurazione). Gli schemi di funzionamento dei filtri sono riportati in pos. 2. Se si preferisce acquistare condensatori piuttosto che bobine di avvolgimento, è possibile creare esattamente gli stessi parametri di P-link e half-link.

Dati e schemi per la produzione di filtri per un semplice subwoofer con radiatori indipendenti

L'attenuazione del filtro passa-basso nella banda di arresto è di 18 dB/oct e il filtro passa-alto è di 24 dB/oct. Un rapporto così francamente non banale è giustificato dal fatto che i satelliti vengono scaricati dai bassi e danno un suono più pulito, e il resto dei bassi riflessi dall'HPF viene inviato agli altoparlanti dei bassi e rende i bassi più profondi.

I dati per il calcolo delle bobine del filtro sono riportati in pos. 3. Devono essere disposti reciprocamente perpendicolari perché i filtri K funzionano senza accoppiamento magnetico tra le bobine. Durante il calcolo, sono impostati dalle dimensioni della bobina e, in base all'induttanza trovata nell'ordine di calcolo del filtro, viene determinato il numero di giri. Quindi, utilizzando il fattore di sovrapposizione, trova il diametro del filo nell'isolamento, dovrebbe essere di almeno 0,7 mm. Risulta meno: aumentiamo le dimensioni della bobina e ricalcoliamo.

Ambientazione

L'impostazione di questo subwoofer si riduce all'equalizzazione dei volumi dei woofer e dei satelliti, rispettivamente. frequenze di taglio. Per fare ciò, preparare prima la stanza per le misurazioni acustiche, come descritto sopra, e un tester con un ponte e un trasformatore. Successivamente, è necessario un microfono a condensatore. Per uno da computer, dovrai realizzare una sorta di amplificatore microfonico (MUS) con un bias applicato alla capsula, perché. una scheda audio convenzionale non può ricevere contemporaneamente un segnale ed emulare un GZCH, pos. 4. Se è presente un microfono a condensatore con MCC incorporato, almeno un vecchio MKE-101, ottimo, la sua uscita è collegata direttamente all'avvolgimento primario (più piccolo) del trasformatore. La procedura di misurazione è semplice:

  1. Il microfono è fissato di fronte al centro geometrico dei satelliti ad una distanza orizzontale di 1-1,5 m.
  2. Il subwoofer è disconnesso dall'UMZCH e viene applicato un segnale a 185 Hz.
  3. Registra le letture del voltmetro.
  4. Senza cambiare nulla nella stanza, spengono i satelliti, accendono il sub.
  5. Un segnale a 150 Hz viene applicato all'UMZCH, le letture del tester vengono registrate.

Ora devi calcolare i resistori di equalizzazione. Equalizza il volume smorzando i collegamenti più forti in un circuito serie-parallelo (pos. 5), perché. è necessario mantenere invariati in valore assoluto i valori di Z e z precedentemente trovati. Le formule di calcolo per i resistori sono riportate in pos. 6. Potenza Rg - non inferiore a 0,03 della potenza dell'UMZCH; Rd - qualsiasi da 0,5 W.

Troppo facile

Un'altra opzione per un subwoofer semplice, ma già reale è con un woofer GG accoppiato. L'accoppiamento dei woofer è un modo molto efficace per migliorare il loro suono. Il design del subwoofer su una coppia di vecchi 10GD-30 è riportato in fig. sotto.

Il design è molto perfetto, passabanda del 6° ordine. Amplificatore per basso - su TDA1562. È possibile utilizzare altri GG di alta qualità con una corsa del diffusore relativamente piccola, quindi potrebbe essere necessario apportare modifiche selezionando la lunghezza dei tubi. Viene prodotto a frequenze di controllo di 63 e 100 Hz successive. modo (le frequenze di controllo non sono altoparlanti risonanti!):

  • Preparare la stanza, il microfono e gli strumenti come descritto sopra.
  • Servito su UMZCH alternativamente 63 e 100 Hz.
  • Modificare la lunghezza dei tubi, ottenendo una differenza nelle letture del voltmetro non superiore a 3 dB (1,4 volte). Per i buongustai: non più di 2 dB (1,26 volte).

L'accordatura dei risuonatori è interdipendente, quindi le canne devono essere spostate secondo: quella corta viene spinta fuori, della stessa quantità, in proporzione alla sua lunghezza originale, quella lunga viene spinta dentro. Altrimenti si può stravolgere completamente il sistema: il picco dell'impostazione ottimale per la 6a banda passante è molto netto.

  1. Un calo tra 63 e 100 Hz: il deflettore deve essere spostato verso il risonatore più grande.
  2. Dips su entrambi i lati di 100 Hz - il deflettore viene spostato verso il risonatore più piccolo.
  3. Surge più vicino a 63 Hz: è necessario aumentare il diametro del tubo lungo del 5-10%
  4. Un picco più vicino a 100 Hz è lo stesso, ma per un tubo corto.

Dopo una qualsiasi delle procedure di adattamento, il subwoofer viene riconfigurato. Per sua comodità, all'inizio non viene eseguito un assemblaggio completo sulla colla: la partizione è ben imbrattata di plastilina e una delle pareti laterali è posizionata su nastro biadesivo. Assicurati che non ci siano spazi vuoti!

Tubi per risonatori

I tubi piegati pronti per l'acustica sono venduti nei negozi di musica e radio. Puoi realizzare un tubo acustico telescopico con le tue mani da scarti di tubi di plastica o cartone. In entrambi i casi, 2 pezzi di filo da pesca devono essere saldamente incollati attraverso la bocca interna: uno è stretto, l'altro è un cappio che sporge verso l'esterno, vedi fig. sulla destra. Se il tubo deve essere spostato, una matita viene premuta su una lenza stretta, ecc. Se accorciato, tira il cappio. L'accordatura di un risonatore con un tubo viene quindi accelerata molte volte.

Potente sesto ordine

I disegni della banda passante del 6 ° ordine sotto 12 ”GG sono riportati in fig. Questa è già una solida struttura a pavimento per una potenza fino a 100 watt. È configurato come il precedente.

Disegni del subwoofer passabanda del 6° ordine per altoparlante da 12″

4° ordine

All'improvviso, sarà a tua disposizione un GG ad alto Q da 12 ”, sarà possibile effettuare una banda passante di 4 ° ordine della stessa qualità, ma più compatta, vedi fig. dimensioni in cm Tuttavia, l'installazione sarà molto più difficile, perché. invece di manipolare il tubo di un risonatore più grande, dovrai spostare immediatamente il deflettore.

Subwoofer passabanda 6° ordine per altoparlante da 12″

Elettronica

Il basso UMZCH per un subwoofer è soggetto allo stesso dei filtri, il requisito per la piena linearità della risposta di fase. L'UMZCH, realizzato secondo il circuito a ponte, lo soddisfa, riduce anche le distorsioni non lineari dell'UMZCH integrale con un'uscita non complementare di un ordine di grandezza. UMZCH per un subwoofer con una potenza fino a 30 W può essere assemblato secondo lo schema in pos. 1 riso; 60 watt secondo lo schema in pos. 2. È conveniente realizzare un subwoofer attivo su un singolo chip di un UMZCH TDA7385 a 4 canali: un paio di canali vengono inviati ai satelliti e gli altri due vengono accesi da un circuito bridge al subwoofer o, se è con OUT indipendente, possono andare ai woofer. Il TDA7385 è anche comodo in quanto dispone di ingressi comuni per le funzioni St-By e Mute per tutti e 4 i canali.

Secondo lo schema in pos. 3 è un buon filtro subwoofer attivo. L'amplificazione del suo amplificatore di normalizzazione è regolata da un resistore variabile di 100 kOhm su un'ampia gamma, quindi nella maggior parte dei casi scompare la procedura piuttosto noiosa per equalizzare i volumi del subwoofer e dei satelliti. I satelliti in questa versione sono inclusi senza HPF e negli amplificatori MF-HF sono integrati potenziometri per la preimpostazione del volume con slot per un cacciavite.

Potresti voler progettare un subwoofer con slot da zero invece di giocherellare con la riconfigurazione dei subwoofer prototipo per adattarli al tuo altoparlante. In questo caso, segui il link: //cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php . L'autore, dobbiamo dargli il dovuto, è stato in grado di spiegare a livello "per manichini luminosi" come calcolare e realizzare un subwoofer di alta classe utilizzando un software moderno. Tuttavia, in un caso importante, non senza errori, quindi, studiando la fonte, tieni presente:


E ancora…

Realizzare un sub da soli è entusiasmante, utile per sviluppare intelligenza e abilità, inoltre un buon diffusore per bassi costa una volta e mezza in meno rispetto a un paio di classe inferiore. Tuttavia, alle audizioni di controllo, sia gli esperti esperti che gli ascoltatori occasionali "dalla strada", a parità di altre condizioni, preferiscono chiaramente i sistemi audio con separazione completa dei canali. Quindi pensaci prima: non avrai ancora un paio di colonne separate nelle tue mani e nel tuo portafoglio?

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Quello che amo di Kicker è il suo approccio fuori dagli schemi. Mentre tutti stanno riposando e rivettando i subwoofer nelle custodie bass-reflex, questi vecchietti dell'audio per auto ricordano solo che ci sono altri tipi di design. Un radiatore passivo (noto anche come radiatore passivo) ha molto in comune con un invertitore di fase, ma è privo di molti dei suoi difetti. E dopotutto, niente di nuovo, Harry Olson descrisse il suo principio nel suo brevetto già nel 1935 ...

Disegno

Non anticiperò me stesso e prima di tutto "un incontro sui vestiti". Kicker CWTB10 è molto compatto: la lunghezza della custodia non supera i 44 cm Il diametro esterno, rispettivamente, come quello di un tipico dieci, è leggermente inferiore a 28 cm C'è anche un modello da 8 pollici nella serie, è ancora più compatto.

Vorrei sottolineare che il subwoofer è posizionato dal produttore come universale: può essere utilizzato non solo in un'auto, ma anche, diciamo, in barche, SUV aperti o ATV. La custodia è realizzata in plastica spessa resistente agli urti ed è completamente sigillata.

Sono forniti fori filettati per il montaggio del subwoofer e sono incluse diverse staffe per il montaggio orizzontale o verticale.

Ho preso un modello con un'impedenza nominale di 2 ohm per il test, ma in generale il Kicker CWTB10 ha anche una versione da 4 ohm. È meglio collegare uno da 2 ohm a una sorta di monoblocco per bassi, ma uno da 4 ohm può essere utilizzato anche con amplificatori multicanale collegando un subwoofer a una coppia di canali in un bridge.

Ora, in realtà, passiamo al design acustico: un radiatore passivo. La forma del corpo qui non gioca il ruolo più importante, ma nel nostro caso è realizzata a forma di pipa, alle cui estremità è presente un diffusore. Dynamics in realtà ne possiede solo uno. Il secondo esattamente lo stesso diffusore e esattamente sulla stessa sospensione: questo è il radiatore passivo.

Come funziona un radiatore passivo?

Non per niente ho accennato all'inizio che un radiatore passivo ha molto in comune con un invertitore di fase. Per coloro che non sanno come funziona un invertitore di fase, te lo dirò brevemente.

Mentre il cono dell'altoparlante si muove avanti e indietro, comprime e decomprime alternativamente l'aria all'interno del cabinet. Di conseguenza, quest'aria tenderà alternativamente ad uscire attraverso la porta, per poi essere risucchiata attraverso di essa. Ma il trucco è che l'aria all'interno della porta ha una certa inerzia, e tutte queste vibrazioni "arriveranno" all'uscita da essa con un certo ritardo.

Ad una certa frequenza (questa è quella che viene chiamata frequenza di sintonia della porta), risulterà che l'aria all'uscita della porta oscillerà in modo sincrono con il diffusore stesso. Cioè, la radiazione dal diffusore e dalla porta si sommerà. In realtà, questo è l'effetto dell'amplificazione acustica.

Un radiatore passivo funziona esattamente allo stesso modo. Solo che invece di una porta con una massa d'aria al suo interno, qui funziona solo un diffusore su una sospensione. In effetti, un radiatore passivo è esattamente lo stesso diffusore, solo senza un sistema magnetico. E se l'impostazione di una porta dell'invertitore di fase convenzionale può essere modificata dalle sue proporzioni e dimensioni, allora in un radiatore passivo l'impostazione viene modificata dalla massa del diffusore e dall'elasticità/viscosità/rigidità della sua sospensione.

Quali sono i vantaggi di un radiatore passivo rispetto a una porta bass reflex convenzionale?

E guardi le dimensioni della custodia e la domanda scomparirà da sola. Nel caso del Kicker CWTB10, il volume interno è qualcosa come 27 litri. Se provi a calcolare una porta normale per un caso del genere (ad esempio, in JBL Speakershop o in BassPort), il programma ti fornirà dimensioni molto scomode. O la sezione trasversale sarà troppo piccola o la lunghezza è folle.

E con un radiatore passivo puoi realizzare qualsiasi area e qualsiasi ambiente. Pensi che sarà possibile effettuare un porting regolare della stessa sezione con un'impostazione bassa? Qui sono più o meno lo stesso.

Come è organizzato all'interno?

Gli altoparlanti sono fissati attraverso le "zampe" della griglia protettiva. Per arrivare alle viti, devi solo rimuovere i tappi da esse.

A proposito, queste non sono viti autofilettanti per te, tutto è serio - con dadi incorporati impiantati nel corpo.

All'interno del corpo è pieno di soffice winterizer sintetico. Insomma, in primo luogo crea l'effetto di "aumentare" il volume interno e, in secondo luogo, smorza in una certa misura le vibrazioni dell'aria al suo interno.

L'altoparlante stesso è senza etichette extra e altri abbellimenti. Sebbene la serie Comp R indicata sul lato anteriore accenni alla sua relazione con l'altoparlante subwoofer separato Kicker 43CWR104. Molto probabilmente, è così, solo in una versione semplificata, senza sovrapposizioni decorative e con terminali di collegamento dei cavi più semplici.

Ed ecco cosa c'è dall'altra parte del caso. Dall'esterno sembra un altoparlante, ma all'interno non sembra affatto un altoparlante. Piuttosto, sembra un altoparlante senza motore.

Laddove una bobina è solitamente fissata al diffusore, viene fissata una rondella metallica che regola il peso del sistema in movimento.

misurazioni

Per interesse, ho preso una curva di impedenza non solo per l'intero subwoofer, ma anche separatamente per l'altoparlante. A giudicare dalla natura delle curve, il radiatore passivo è sintonizzato da qualche parte intorno ai 35 Hz, che è molto vicino al Fa dell'altoparlante stesso.

Parametri dei diffusori misurati nel subwoofer Kicker CWTB10:

  • Fs (frequenza di risonanza naturale) - 35 Hz
  • Vas (volume equivalente) - 19,5 litri
  • Qms (fattore di qualità meccanica) - 8,97
  • Qes (fattore di qualità elettrica) - 0,51
  • Qts (fattore di qualità completa) - 0,49
  • Mms (massa effettiva del sistema in movimento) - 159 g
  • BL (coefficiente di accoppiamento elettromeccanico) - 11,1 T m
  • Re (resistenza CC bobina mobile) - 1,8 ohm
  • dBspl (sensibilità di riferimento, 1m, 1W) - 84,2 dB

Tuttavia, i parametri degli altoparlanti sono così, più per interesse. Abbiamo un subwoofer già pronto, quindi apprezzerò il suo lavoro come assemblaggio.

Per cominciare, scatto la risposta in frequenza della radiazione del diffusore stesso. Presta attenzione al calo proprio nella zona di sintonizzazione del radiatore passivo - circa 35 Hz:

Il fatto è che quando il subwoofer funziona a questa frequenza, il radiatore passivo entra in risonanza e inizia esso stesso a comprimere e decomprimere l'aria nella custodia, e per l'altoparlante l'aria nella custodia diventa elastica. Il che, a sua volta, limita il corso del suo diffusore.

Si scopre che il subwoofer quasi non funziona a queste frequenze? Certo che no, è solo che vicino alla frequenza di sintonia del radiatore passivo, non è l'altoparlante che funziona, ma il radiatore stesso:

Ed è così che lavorano insieme:

Sfortunatamente, non posso mostrare la risposta in frequenza complessiva, poiché è corretto effettuare misurazioni a frequenze inferiori solo nel campo vicino (non dovrebbe essere portato nella camera anecoica MTUCI a causa di una misurazione). Ma anche un'analisi superficiale della risposta in frequenza dell'altoparlante e del radiatore passivo chiarisce che il subwoofer dovrebbe funzionare in modo molto gustoso in macchina. Che, infatti, è stato confermato in pratica.

Prova in causa e conclusioni

Un piccolo esperimento in macchina ha dimostrato che non è necessario giudicare prematuramente le capacità di questo sottomarino dalle sue dimensioni. Un radiatore passivo se configurato correttamente (e qui è configurato correttamente) è una grande potenza. In termini di impatto e profondità dei bassi, il Kicker CWTB10 non è certamente inferiore al subwoofer medio da 12 pollici.

Per natura del basso, dirò una cosa: questo è Kicker. Denso, pesante, succoso. Per la musica da club - generalmente una manna dal cielo. È interessante notare che, con un aumento del volume, il basso non inizia a fare pressione sulle orecchie, ma inizia a essere percepito tattilmente: il ritmo del basso viene percepito dai colpi al petto come se fosse una pesante palla di gomma. E questo proviene da una dozzina lì!

Nello spazio aperto (e con una tale performance del Kicker CWTB10, puoi tranquillamente usarlo anche su una barca, anche su un SUV aperto), il basso perde abbastanza naturalmente in profondità, ma quasi non perde in pressione. Direi anzi che diventa ancora più denso e raccolto nella sua struttura. E ancora, la cosa giusta per la musica da club ritmica.

In generale, un radiatore passivo calcolato correttamente non è per te una sorta di "fasik su un tubo". Questo sarà più duro.

  • Compatto, facile da installare
  • Può essere utilizzato su SUV aperti, barche, ATV, ecc.
  • Prestazioni di qualità
  • Risposta dei bassi sorprendentemente alta per un calibro da 10 pollici
  • Nella musica da club, il basso è semplicemente stupendo
  • gravita verso la musica ritmica

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