Найти в Дзене
Азвука - теория звука.

Наполнитель в закрытый ящик.

Продолжаем вносить ясность и пытаться разобраться, как в действительности работает заполнение корпусов. На сей раз работаем с закрытым ящиком объемом 17л, в который установлен нч динамик двухполосной акустической системы. 

Подопытные
Подопытные

В прошлый раз тему наполнения мы рассматривали на примере фазоинверторного корпуса в форме напольника - это вытянутый корпус, в котором одна стоячая волна будет явно выделяться. Сегодня закрытый ящик в форме полочника - размеры всех сторон сопоставимы.

Наполнение минималистичное – одна подушка, набитая тканью толщиной около 5см на дно колонки. Как думаете, эффект будет?

Колонка и ее наполнитель
Колонка и ее наполнитель

Смотрим, что поменялось по импедансу.

Сразу показываю проблемную область, где вылезают проблемы корпуса. Зелёный - пустой корпус, синий - подушка на его дне.
Сразу показываю проблемную область, где вылезают проблемы корпуса. Зелёный - пустой корпус, синий - подушка на его дне.

Влияние даже такого ограниченного количества наполнителя, которое закрывает только одну плоскость (из шести) внутри корпуса уже можно считать удовлетворительным - все всплески на кривой сопротивления существенно сгладились.

Теперь посмотрим на то, что мы можем увидеть именно в закрытом ящике, и сложно отследить в фазоинверторе. Вот как поменялся резонанс при добавлении подушки в корпус:

Зона резонанса динамика в корпусе. Зелёный - голый корпус, синий - подушка на дне.
Зона резонанса динамика в корпусе. Зелёный - голый корпус, синий - подушка на дне.

Как обычно и бывает, от наполнения высота пика уменьшилась (задемпфировали динамик, уменьшили его механическую добротность), пик сместился вниз по частоте (появилась дополнительная масса подвижки?). Но посмотрите, насколько эти изменения не значительные!

Параметры динамика в корпусе выглядят так: с подушкой /без подушки

fs 64.1 Hz/64.6 Hz С подушкой резонанс упал на 0,5Гц, это чуть меньше 1%

Qms 9.4/9.9

Qes 0.93/0.95

Qts 0.85/0.86

Мне сложно назвать эти изменения значительными, от изменения уровня тестового сигнала легко получить погрешности значительно большие, чем эти:)

Измерения микрофоном, разница в АЧХ выглядит так:

Оранжевый - с наполнителем, зеленоватый - пустой корпус.
Оранжевый - с наполнителем, зеленоватый - пустой корпус.

Постарался особо точно провести замеры с неизменным расположением колонки и микрофона относительно друг друга. Чтобы отследить разницу в громкости. Вроде получилось:)

Переусердствование с количеством наполнителя может снизить громкость. В моем случае график с подушкой действительно ниже, но на слух этого не услышать - слишком малая разница, доли децибела. На графиках есть разница от наполнителя максимально проявляется в районе 500-1500Гц, но только по этому графику не совсем правильно оценивать результаты от применения наполнителя. Вот где разницу действительно видно:

Это без подушки
Это без подушки
Это с подушкой
Это с подушкой

Стало значительно лучше! Послезвучия в районе килогерца существенно снизились в корпусе с подушкой.

Что в итоге – график зависимости сопротивления от частоты с подушкой визуально сильно выровнялся, а параметры поменялись не значительно. Моя гипотеза заключается в том, что при таком заполнении мы решаем основные проблемы – гасим звучание пустого объема, и при этом не создаем проблем, которые может привнести наполнение. Если наполнения много – это может создавать дополнительное сопротивление движению диффузора и добавлять массу к подвижке, что, как сами понимаете – не самым лучшим образом будет влиять на звук.

Если у вас есть нормальная акустическая система - попробуйте плотненько заполнить корпус ватином или синтепоном - вы услышите, что такое зажатый звук. Проблема в том, что если система со слабым динамиком или не правильным оформлением - это может пойти ей на пользу... :)

Когда мы размещаем наполнитель на значительном удалении от динамика (на максимальном, которое позволяет корпус) – мы можем минимизировать негативные влияния наполнителя. При этом, получаем явный, видный на графиках и явно слышимый эффект от применения наполнителя.

Но, есть вероятность, что дело не в расположении наполнителя, а в его свойствах. Я попробовал разместить ту же подушку на задней стенке - то есть, примерно вдвое ближе к динамику. Разница от расположения на графиках импеданса практически не отобразилась - картина точно такая же. Если бы вместо плотной и относительно компактной подушки я бы использовал распушенный синтепон или вату - вероятно, эффект был бы другим.

Синтепон как-нибудь еще проверим;)

З.Ы. Я надеюсь, в комментариях не будут упоминаться сомнительные утверждения о том, что наполнитель должен быть исключительно в центре объема, а не по его краям - на практике у такого решения много минусов, а вот явных плюсов пока не находил.