Всем привет! Спасибо, что заскочили на мой канал, посвященный аудиотехнике!
Если хотите принять участие в наших сходках аудиофилов или нужна бесплатная помощь в выборе аудиотехники, то можете написать мне: https://t.me/RA_Fayzullin
Чат в телеграм: https://t.me/WeirdMetalistChannel
Канал на ютуб: https://www.youtube.com/@Каналнеадекватногометалиста2.0
Дзен канал: https://dzen.ru/weirdmetalistchannel
Аудиотехника любимых российских мастеров: https://audio-tube.ru
ДИСКЛЕЙМЕР: Отдельно отмечаем, что мнение канала может не совпадать с мнением автора статьи. Статья не направлена на то, чтобы кого-то обидеть.
Поехали!
Авторы (источники): И. Алдошина. Там, где живут басы. Часть 3.
Вместо введения
К. К. Достаточно обширная читательская корреспонденция, преподносящая нам отклики на статьи о басах, свидетельствует о том. что многие наши читатели имеют каждый номер журнала и получают, таким образом, возможность суммировать статьи, размещение которых в одном номере разом было бы невозможно. Это отрадно для редакции и вдвойне радостно для авторов. Корреспондентов наших, кстати, можно разделить на две группы. Первую из них возглавляет наш старый друг Игорь Хайруллин из Москвы, как всегда выступающий со справедливой и обоснованной критикой. Вторая группа настойчиво требует, чтобы мы вооружились лобзиками, клеем, фанерой и прочим и создали что-либо басовое в качестве примера. У меня по этому поводу созревает крамольная мысль, пропустить одну плановую публикацию и целиком отдать наши четыре страницы ответам на вопросы... Для тех читателей, которые присоединились к нам с нынешнего номера, вкратце сообщим следующее. Пока что мы рассмотрели два типа акустического оформления динамических головок: закрытый ящик и фазоинвертор, а также их разновидности. Мы показали, что главным достоинством закрытого ящика является его великолепная переходная характеристика (импульсный отклик), обеспечивающая получение натурального, упругого, незатянутого баса, а недостатком — большие искажения вблизи резонансной частоты оформленной головки. Недостаток легко исправляется в ящике-фазоинверторе, но последний капризен в настройке... ИА. Те, кто всю жизнь настраивали, скажем, полосовые резонаторы, сейчас тихонько ухмыляются... Мол, вам бы, коллеги, попасти наших коров, и настройка фазоинвертора покажется кормлением аквариумных рыбок...
К. К. ...и к тому же отвратительно ведет себя ниже частоты среза, полностью раздемпфируясь. Тем не менее... И. А. Подошло время дать обещанный читателю пример расчета фазоинверсной системы. Так получилось. что до расчета закрытого корпуса дело не дошло — это слишком уж просто и неинтересно, да и большинство самоделыщиков предпочитают все же фазоинверторы. Существует множество методик расчета фазоинверторов, основанных на изначальном знании тех или иных параметров головки и преследующих те или иные цели. Учитывая, что наши возможности ограничены, мы представим уважаемому читателю самую простую методику, при грамотном использовании которой, однако, можно получить вполне приемлемые результаты.
К. К. Чтобы понять суть методики, кратко опишем принципы, положенные в ее основу.
Принцип 1. Исходные параметры динамической головки, используемые для расчета, должны быть общепонятными и доступными. В нашем случае это: — полная добротность головки Qts; — эквивалентный объем Vw — собственная резонансная частота головки на открытом воздухе/s. Перечисленные параметры указываются в паспорте головки, в ТУ, либо могут быть измерены согласно ГОСТ 16122-88.
Принцип 2. Цель расчета должна быть одна, и она должна быть проста. Иначе запутаемся. Наша цель — получить АЧХ, наиболее близкую к идеальной с точки зрения среднеквадратического отклонения1. Заметим, что в зависимости от Qt s эти АЧХ могут иметь как монотонный, так и колебательный характер.
Принцип 3. Нам придется смириться с тем, что у рассчитанной АС может не все оказаться благополучно: и объем получиться излишним, и КПД — неважным и т. п.
Луша. Будем утешать себя тем. что хоть АЧХ получилась великолепной.
К. К. Напомним, что идеальная ЛЧХ правее некоторой частоты имеет спад и наша методика расчета плоха. Просто исходный набор параметров головки (то есть численные значения Q^, Vas и /s) может быть не очень удачным для ее использования в оформлении фазоинвертор. Луша, хватит разглагольствовать! Методику давай!
К. К. А методика проста Первое Существует единственная добротность головки, когда: — требуемый объем ящика равен присоединенному VB = VflS; — требуемая частота настройки фазоинвертора равна резонансной частоте головки— полученная частота среза АЧХ АС тоже равна резонансной частоте головки . Собачка. Ох, ничего себе! И. А. Эта добротность (Qls) примерно равна 0,39. АЧХ в этом случае имеет чисто баттервортовскую аппроксимацию, а расчет становится тривиальным.
К. К. Второе. Интересующие читателя величины также могут быть вычислены с применением лишь логарифмической линейки: нетрудно заметить, что, подставляя в эти формулы QIS = 0,39, получаем предыдущий тривиальный случай, И. А. Коллега! Но я же взяла данные в Интернете и дала вам чуть-чуть другие формулы. Там вместо 1,43 было 1.4, а вместо 0.92 было 0,9! Я, конечно, понимаю, что это блохи, но все же интересно, как было у основоположников?
Луша. Прошу вас, уважаемая, не поминать их всуе. О них вообще можно — либо хорошо, либо ничего.
К. К. О блохах или об основоположниках?
Луша. А по мне так хоть об одних, хоть о других. Вот например: Или блохи победят социализм, или социализм победит блох!2. Так что уж объясните, пожалуйста, куда дели сотые доли?
К. К. Ну, милая, не надо так волноваться! В Интернете можно еще н не такое увидеть3. К тому же надо иметь в виду, что наши формулы не учитывают многих параметров системы. Так, помимо добротности первой колебательной системы — головки (Qts) немалую роль играет добротность второй, именуемая добротностью потерь в корпусе.
На эту добротность наибольшее влияние оказывают так называемые щелевые потери. У нас есть основания полагать, что представленные в Интернете формулы даны для QL ~ 4..6, что вполне приемлемо. И. А. Если читатели будут и далее настойчиво требовать расширения.
Поднятая ними тема очень популярна в Интернете. Вам могут быть предоставлены многочисленные рекомендации, методики, программы-вычислители. Относиться к STOMV благу цивилизации надо осмотрительно: ошибок там содержится немало, например в нашем случае формулы просто перепутаны! Кстати, появление в формулах весьма сомнительных показателей степеней и прочих констант, не являющиеся простой комбинацией 1,2,3 и т.п., говорит о том. что представленные зависимости скорее всего эмпирические, аппроксимирующие кривые, характер которых выяснен другим, более сложным способом Это дает основания полагать, что данные формулы имеют не слишком уж широкие границы использования, го есть возможно, скажем, что считать по ним для Qu 0,1 или Qt s = 10 нельзя.
К. К. А пока обратим внимание на рис. 1, мягко намекающий па возможные последствия ошибок в измерениях и расчетах.
Луша. И в заключение поразмыслим о том. что может получиться па практике, если кто-то начнет делать ящик с фазо инвертором.
К. К. Итак, счастливый обладатель головки громкоговорителя будет вдвойне счастлив, если Qts окажутся подходящими для изготовления фазоинвертора. На радостях он неминуемо допустит ошибку в выборе расчетного значения QIS, не учтя какой-нибудь мелочи, например того, что на электрическом входе низкочастотного звена многополосной АС стоит ФНЧ. Допустив в самом удачном случае 10% ошибки в Qts (например, взяв 0,42 вместо 0,38), автор более чем на 30% просчитается в определении объема, соорудив, например, 135-литровый комод с динамиком вместо 100-литрового. Конечно, имея природную смекалку и догадываясь о возможной ошибке, наш Кулибин будет лишь постепенно отрезать трубу фазоинвертора...
Луша (с. садистской ухмылкой). Как хвост у терьера.
К. К. ...настраивая его на все более высокую частоту. Если он грамотно выполнит эту процедуру, ему удастся в известной степени исправить ошибку в определении Q^, скажем, в нашем случае чуть снизив /в, но идеальной АЧХ уже не будет. И. А. И это, заметьте, коллеги, наиболее оптимистичный вариант.
Луша. А помнишь, К. К., как мы на даче у соседа-акустика из скворечников скворцов полудохлых но дюжине вытряхивали? Он им случайно организовал одностороннее движение, а ошибся-то всего ничего: вместо дырки-летка фазоинверсную трубу по инерции вставил... ИА. И что же, неправильно ее рассчитал?
Луша. Ну а нам, я так понимаю, как раз это и осталось: обеспечить наш ящик трубой, настраивающей фазоинвертор на выбранную частоту.
К. К. Сдается мне. что это всего ничего может оказаться камнем преткновения. И. А. На первый взгляд все выглядит весьма примитивно. Тиле приводит формулу, однозначно связывающую с параметрами фазоинвертора. Анализ представленной зависимости показывает, что условию настройки удовлетворяет целое семейство труб.
К. К. Снизу площадь трубы ограничивается скоростью воздушного потока в ней, которая не должна превышать 4-5% от скорости звука, иначе турбулентность неизбежна. Слишком большие площади могут дать отрицательные значения Lv.
Луша. И труба будет вынуждена торчать наружу!
К. К. Боюсь, что даже не наружу. И. А. И не торчать.
Луша. И не труба?..
К. К. В достаточно широком диапазоне изменений Sv и LVE ПРН -Sv/A к = const можно считать, что изменения в функционировании фазоинвертора происходят, но не отражаются радикально на звуке, оптимальным же считают вариант, когда i-v — 2 V Sy. И. А. Кстати, при слишком большой длине трубы в ней может зародиться стоячая волна. Это совсем не подарок и радикально портит звук.
Луша. А в остальном — все очень легко, и описанные формулы великолепно иллюстрируются номограммой для расчетов.
К. К. Пользоваться номограммой очень просто. На линии X в логарифмическом масштабе нанесены значения VB, на линии Y — в обратном порядке. Найдите свои точки на линиях и соедините их. Продолжите полученную прямую до пересечения с линией Z и восставьте перпендикуляр к линии Z B этой точке (красная линия на рис. 2). Все варианты у вас в кармане! Понят4 Иначе говоря е с т применяется головка с большой площадью Sft не большим хилом, то есть с Большим объемным смещением Vp = Su*., то прокачка этот объема не должна приводить к большим скоростям воздушных потоков. Заметим, кстати, что фонограмму можно распространить вправо — плево — вверх — вниз, но наиболее здравые соотношения она охватывает. Отобрать из них те, которые удовлетворяют введенным ранее ограничениям и рекомендациям, кс составит труда. И. А. С целью экономии бумаги мы даже не будем приводить числового примера — любой сможет, вооружившись значениями Ql произвести необходимые вычисления.
К. К. Будет ли плодотворен конечный результат — покажет время. Луша. По крайней мере обладателем замечательной будки с цилиндрическим лазом вы окажетесь наверняка... Продолжение следует В ближайших номерах наши авторы познакомят вас с панелью акустического сопротивления, акустическим лабиринтом, трансмиссионной линией и подойдут вплотную к полосовому резонатору.
