Разберем на реальном примере, почти на практике. Почти - потому что без реальных измерений, но с максимальной конкретикой:)
Возьмем известный и широко распространенный в узких кругах проект 8851 Алексея Александрова. Изначально, по проекту, это фазоинвертор, щелевой порт на задней стенке.
Поступило вполне конкретное предложение прикинуть, что будет, если сделать для этих же динамиков корпус с акустическим оформлением закрытый ящик.
Существующие фазоинверторные колонки, выполненные по этому проекту, играющие в реальном помещении - недостаточно чисто отыгрывают бас. Будет интересно проверить, получиться ли устранить проблему изменением акустического оформления, не занимаясь акустикой помещения:) Как правило, у закрытого ящика баса меньше, он значительно точнее и чище, и он более корректно взаимодействует с комнатой (но это не точно), Должно помочь?
Попробуем прикинуть, что будет, если установить эти динамики в закрытый ящик. Открываю старенькую программку "бассБокс", и ввожу параметры Асалабовских басовиков, используемых в этом проекте.
Фазоинвертор для пары динамиков в программе сделал объемом 45л, и если я правильно понимаю, это немного больше, чем в реальном проекте. Закрытый ящик взял объемом поменьше, 35л, в таком объеме динамики выходят на правильную добротность 0,7. Их АЧХ выглядят так:
Как и ожидалось, фазик гораздо более басовитый. Разница на 60Гц достигает 6Дб - это будет очень заметно. Но, у закрытого ящика более пологий спад, и ниже 30Гц он уже выходит вперед по сравнению с фазоинверторным корпусом. А учитывая, что спад АЧХ у ЗЯ гораздо более плавный, то самые низкочастотные звуки будут гораздо более читаемы, они не маскируются горбом на 60Гц. Но кому какое дело, все ведь уверены, что ниже 40Гц музыки нет:)
Следующий график наглядно показывает особенность, благодаря которой фазоинвертор так уверенно завоевал рынок. Ну, наряду с поднятием уровня НЧ в районе настройки. Это график перемещения диффузора.
Одно из первых ограничений для басовых динамиков - это величина линейного хода. Высота намотки катушки не бесконечна, и когда катушка при превышении хода динамика начинает выходить из зазора - динамик нормально играть перестаёт. Запас по механическому ходу, как правило, еще остается, но о нормальном звуке уже говорить не приходится, когда катушка вне зазора - динамик управляться не может и движется чисто по инерции.
Особенность работы фазоинвертора заключается в том, что он "зажимает" динамик на частоте настройки, его амплитуда резко падает, на этой частоте система практически полностью звучит фазоинвертором. Ниже частоты настройки эта резонансная связь уже не действует, и фазоинверторный корпус превращается в ящик с дыркой. Динамик ничем не сдерживается и резко увеличивает свою амплитуду. (смотри поведение оранжевого графика ниже 40Гц).
Поэтому фазоинверторы рекомендуют использовать с сабсоник фильтром, который обрезает самые низкие частоты. Это позволит и поберечь динамик, не посылая на него те частоты, которые отправляют его в полет, и смысла от этих частот нет никакого - вернитесь к графику АЧХ. Здесь играет роль не только низкие значения громкости на частотах ниже 40Гц, но и резкость спада тоже критична: соседние, значительно более громкие частоты будут маскировать и дополнительно скрывать более низкие и тихие звуки.
Но важнее другое: при одинаковой подводимой мощности (50Вт в этом примере) закрытый ящик в штатном режиме играет до 50Гц, а фазоинвертор до 40. Это значительная разница! Более того, у фазоинвертора есть запас по мощности, выше 50Гц до предела линейного хода есть солидный запас!
И это все при том, что даже при равной подводимой мощности фазик на некоторых частотах был на 6дБ громче закрытого ящика:)
Вот вам и приговор скромному и интеллигентному закрытому акустическому оформлению. Когда можно с того же динамика выжать в разы больше громкости и влить значительно больше мощности - рынок порешал вполне определенно:)
Смотрим дальше: фаза. Фазоинвертор крутит её значительно сильнее, основное влияние происходит в районе резонансов и настройки фазоинвертора:
Следующий очень важный показатель - групповое время задержки. Не смотря на то, что значения даже у фазика на этом графике не плохие, тягаться с закрытым ящиком не получится:
Вывод - если человек не является "басофилом", которому нужно МНОГО БАСА, то я бы крайне рекомендовал попробовать подобный закрытый ящик. Причем, попробовать - это не послушать пару песен, а именно пожить с этим акустическим оформлением несколько дней. Чтобы успеть привыкнуть, понять этот звук, и сформировать собственное мнение.
Нельзя сказать, что какое-то оформление явно лучше, чем другое - у них разные сильные и слабые стороны. Фазик громче, мощнее, мясистее. Закрытый ящик - точнее, чище и глубже. Желательно все это услышать самостоятельно:)
Очень важный момент! Работа акустического оформления очень сильно зависит от параметров динамика! В нашем примере можно считать, что динамик подходит и в ЗЯ и в ФИ. Мы получили 2 варианта акустических систем, обладающих адекватными параметрами. Но так бывает не всегда. Есть динамики с другим набором параметров, и в одном из акустических оформлений он будет чувствовать себя ощутимо хуже.
Например, типичный автомобильный динамик с добротностью около 0,7 в фазоинверторе сможет выдать басовитый звук, но о качестве говорить не придется - ГВЗ на частоте настройки убежит далеко за 20мс. Это будет явно слышно, бубнеж обеспечен. И наоборот - динамик с добротностью 0,3 в ЗЯ будет совершенно беспомощным, если судить по количеству баса.
Обратная ситуация: если вам довелось сравнивать эти два акустических оформления, вы уверены, что динамики соответствовали их корпусу? Есть вероятность, что при такой оценке оцениваются проблемы конкретных колонок, а не общие особенности акустического оформления. Аккуратней с выводами:)
На последок попробовал смоделировать для закрытого ящика тот же объем, что и у фазоинвертора: 45 литров (вместо 35 расчетных). В этом случае резонанс динамиков в корпусе понизится, добротность уйдет ниже, чем 0,7, и это немного отразится на АЧХ:
Изменения не принципиальные, график чуть-чуть просел в зоне выше резонанса (100-200Гц), и стал еще более пологим: ачх на частотах ниже 50Гц немного поднялась. Стоит ли такая разница увеличения корпуса почти на 30% - вопрос риторический:)
Также, разницу видно на графике перемещений диффузора: большой корпус явно меньше сдерживает динамик, и он более охотно выходит на ход. Проблема не таких масштабов, как у фазоинвертора, но видна явно:
Остальные графики остались без значительных изменений. Поэтому, если у вас 8851 - можете очень плотно заткнуть порт и попробовать оценить закрытый ящик. Если понравится - можете немного сэкономить на размерах корпуса:)
