Если вы решили самостоятельно рассчитать фазоинверторный (ФИ) корпус для сабвуфера, но никогда этого не делали, то эта статья для Вас. Под данную методику расчета попадают 90% всех автозвуковых расчетов, так как желаемый результат и доступные объемы у большинства схожи. Для более точного расчета обращайтесь в группу . Также в конце рассмотрены распространенные ошибки.
Перед началом необходим краткий экскурс по терминологии. Это необходимо для полноты понимания расчета и, если захотите, поможет Вам ориентироваться в программах для расчетов.
Чистый объем Vb, [л] — объем короба БЕЗ учета стенок короба, объема порта, объема динамика и прочего, что есть внутри короба. Это ТОЛЬКО объем воздуха, с которым взаимодействует сам динамик.
Настройка фазоинвертора Fb, [Гц] — частота, на которой происходит повышение отдачи (громкости) из-за резонанса чистого объема Vb и воздуха внутри порта.
Fs, [Гц] — собственная резонансная частота динамика. Один из параметров Тиля-Смолла. Нам понадобится для определения частоты настройки ФИ.
Начало расчета
Необходимо определить, сколько объема нам доступно.
Берем рулетку и измеряем примерные размеры будущего короба (ДxШxВ) (пример: 50x55x40 см ). Не забывайте, что короб должен войти в проем багажника.
Затем перемножаем эти три размера друг на друга в дециметрах (5 * 5,5 * 4 = 110 дм³ = 110 л ).
Это наш грязный (внешний) объем. По статистике чистый объем Vb примерно равен 0,5-0,65 от грязного (110 * 0,5-0,65 = 55-72 л ).
Выбор размера динамика
Так как динамик определенного размера из-за своих параметров (Тиля-Смолла) способен «раскачать» только определенный объем как в большую, так и в меньшую стороны, то для каждого типоразмера динамика существует свой оптимальный объем. Ниже представлена таблица этих объемов.
Эти значения можно корректировать. Отклонения на 5% некритичны. Значение чистого объема корректируется в зависимости от необходимой АЧХ, настройки, мощности и других факторов. Для первого/быстрого расчета просто берем значение из таблицы без изменений.
В нашем случае (55-72 л) мы сможем набрать объема только для 12-ки или 2*8-ок, поэтому принимаем Vb = 60 л . Рассчитывать корпус будем для 12-ти-дюймового сабвуфера.
Определение настройки фазоинвертора
Ниже частоты настройки фазоинвертор перестает адекватно воспроизводить музыку. Падает громкость, появляются искажения и высокий ход диффузора. Поэтому для наилучшего воспроизведения музыки нам необходима минимальная частота в басовой части наших треков. Для «негров» это около 30 Гц, для Дабстепа около 35 Гц, для клубной музыки это 40 Гц и выше. Если мы слушаем только клубную музыку и при этом сделаем настройку около 30 Гц, то мы потеряем в громкости нужных нам частот, и при этом система сможет играть ненужные нам частоты.
Также важно, чтобы настройка Fb не оказалась сильно ниже резонансной частоты динамика Fs. Не следует делать настройку ниже Fs более чем на 5 Гц
Для примера примем самую распространенную среднюю настройку Fb = 35 Гц .
Расчет порта фазоинвертора
У нас есть чистый объем Vb и частота настройки Fb. Теперь необходимо рассчитать порт для этих значений. У порта есть два основных параметра:
L — длина порта, [мм];
S — площадь порта, [см²].
С площадью порта все просто — берем наш Vb и умножаем его на выверенный статистикой коэффициент 3,3 (S = 60 * 3,3 = 198 см² ). Для сабвуферов такое соотношение является наиболее распространенным. Если делать меньше, появятся вредные для звука и громкости турбулентности. Если делать больше, то будем терять полезный объем из-за параллельного увеличения длины порта, а с ним и объема порта. Для более точных расчетов площадь может сильно меняться, но для начального/быстрого расчета берем 3,3.
Длина порта рассчитывается по формуле:
Можно преобразовать эту формулу для нахождения обратных величин:
или
Как видим, настройка фазоинвертора зависит ТОЛЬКО от чистого объема, площади порта и длины порта. Динамик на это НЕ влияет.
Эта формула применяется в самых распространенных специализированных программах JBL SpeakerShop, BassBox и др.
Для нашего примера:
При более точном расчете в формулу также могут вноситься некоторые поправки, но для нашего расчета данной точности будет достаточно.
Итог
У нас есть все данные для создания модели нашего фазоинвертора:
- Vb = 60 л — чистый объем;
- S = 198 см² — площадь порта;
- L = 67,3 см — длина порта;
- Fb = 35 Гц — настройка ФИ.
По этим данным, зная простейшую школьную геометрию, мы легко сможем смоделировать корпус нужных нам размеров.
На этом пример расчета закончен. Далее рассмотрим частые ошибки.
Частые ошибки
- Fs в параметрах динамика — это НЕ частота, на которую нужно настраивать сабвуфер. Но нужная настройка находится в пределах от (Fs-5) до (Fs+10).
- Vas в параметрах динамика — это НЕ чистый объем Vb. Но Vb находится в пределах от (Vas*0.5) до (Vas*2).
- Для ФИ необходим динамик с полной добротностью Qts = 0,3-0,5. Если Qts>0.5, то этот динамик больше подходит для Закрытого Ящика и в ФИ толку от него будет не сильно много. Если Qts<0.3, то такой динамик предназначен для более профессионального использования в более сложных оформлениях.
- Не нужно пытаться запихнуть динамик в НЕпредназначенный для него объем. Если в те же Vb=60 литров поставить 8-ми-дюймовый динамик, то он просто не сможет «раскачать» этот объем, прироста громкости не получим, а объем потеряем. Если наоборот — поставить в 60 литров 15-ти-дюймовый динамик, то ему будет недостаточно объема, динамку будет нечего «качать», громкость окажется меньше, чем от 12-ки.
