«Колонкостроительством» я начал заниматься в начале 80-х. И если вначале это был просто «динамик в ящике», то потом, естественно началось изучение влияния параметров ящика (и фазоинвертора) на звучание динамика.
Есть много «сабвуферостроителей», но для подавляющего большинства это просто «динамик в ящике», и чем больше, тем лучше. Да, в какой-то степени, для закрытого ящика это правильно. Но для фазоинвертора…
Фазоинвертор требует тщательной настройки. А что мы видим на практике? В качестве фазоинвертора люди ставят канализационные трубы произвольной длины, делают «щелевые фазоинверторы» по образу: «по таким размерам Вася делал», ставя при этом другой динамик. Тот, кто представляет это – ограничивается изготовлением закрытого ящика (и правильно делает!).
Конечно, есть замечательные программы моделирования, например, JBL SpeakerShop. Но все они требуют введения кучи исходных параметров. И даже зная их, расхождение с практикой получается, как правило – огромное (динамик оказался немного другой, ящик чуть отличается по размеру, наполнитель не знаем какой и сколько, труба фазоинвертора чуть другая, не знаем акустического сопротивления и т.п.)
Существует простая методика для настройки фазоинвертора, при которой не требуется знать точные исходные данные динамиков, ящиков, а также не требуются сложные измерительные приборы или математические расчёты. Всё уже было давно продумано и проверено на практике!
Хочу рассказать о простой методике настройки фазоинвертора, которая даёт погрешность не более 5%. Методике, существующей более 30-ти лет. Я ей пользовался еще, будучи школьником.
Чем ящик с фазоинвертором отличается от закрытого ящика?
Любой динамик, как механическая система, имеет собственную резонансную частоту. Выше этой частоты динамик звучит «довольно гладко», а ниже – уровень, создаваемого им звукового давления, падает. Падает со скоростью 12 дБ на октаву (т.е. в 4 раза на двукратное снижение частоты). За «нижнюю границу воспроизводимых частот» принято считать частоту, на которой уровень падает на 6 дБ (т.е. в 2 раза).
АЧХ динамика в открытом пространстве
Установив динамик в ящик, его резонансная частота несколько повысится, за счёт того, что к упругости подвеса диффузора добавится упругость сжимаемого в ящике воздуха. Подъём резонансной частоты неизбежно «потянет за собой» вверх и нижнюю границу воспроизводимых частот. Чем меньше объём воздуха в ящике, тем выше его упругость, и, следовательно, выше резонансная частота. Отсюда и желание «сделать ящик побо-о-о-ольше».
Жёлтая линия – АЧХ динамика в закрытом ящике
Сделать ящик «побольше» в некоторой степени можно не увеличивая его физические размеры. Для этого ящик заполняют поглощающим материалом. Не будем вдаваться в физику этого процесса, но по мере увеличения количества наполнителя, резонансная частота динамика в ящике понижается (увеличивается «эквивалентный объём» ящика). Если наполнителя слишком много, то резонансная частота начинает повышаться снова.
Опустим влияние размеров ящика на другие параметры, такие как добротность. Оставим это опытным «колонкостроителям». В большинстве практических случаев, из-за ограниченного пространства, объём ящика получается довольно близкий к оптимальному (мы же не строим колонки размером со шкаф). И смысл статьи, не загружать вас сложными формулами и расчётами.
Отвлеклись. С закрытым ящиком всё понятно, а что даёт нам фазоинвертор? Фазоинвертор – это «труба» (не обязательно круглая, может быть и прямоугольного сечения и узкая щель) определённой длины, которая совместно с объёмом воздуха в ящике имеет собственный резонанс. На этом «втором резонансе» поднимается звуковая отдача колонки. Частоту резонанса выбирают несколько ниже частоты резонанса динамика в ящике, т.е. в области, где у динамика начинается спад звукового давления. Следовательно, там, где у динамика наблюдается спад, появляется подъём, который в какой-то степени этот спад компенсирует, расширяя нижнюю граничную частоту воспроизводимых частот.
Красная линия – АЧХ динамика в закрытом ящике с фазоинвертором
Стоит отметить, что ниже частоты резонанса фазоинвертора спад звукового давления будет круче, чем у закрытого ящика и составит 24 дБ на октаву.
Таким образом, фазоинвертор позволяет расширить диапазон воспроизводимых частот в сторону нижних частот. Так как же выбрать частоту резонанса фазоинвертора?
Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т.е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в ящике, то мы получим «перекомпенсацию» в виде выпирающего горба на частотной характеристике. Звучание будет бочкообразным. Если частоту выбрать слишком низкую, то подъём уровня не будет ощущаться, т.к. на низких частотах отдача динамика падает слишком сильно (недокомпенсировали).
Голубые линии – не оптимальная настройка фазоинвертора
Это очень тонкий момент – или фазоинвертор даст эффект, или не даст никакого, или, наоборот, испортит звук! Частоту фазоинвертора нужно выбирать очень точно! Но где взять эту точность в гаражно-домашних условиях?
На самом деле, коэффициент пропорциональности между частотой резонанса динамика в ящике и частотой резонанса фазоинвертора, в подавляющем большинстве реальных конструкций составляет 0,61 – 0,65, и если принять его равным 0,63, то ошибка составит не более 5%.
Кому интересно почитать теорию рекомендую:
1. Виноградова Э.Л. «Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками», Москва, изд. Энергия, 1978
2. «Ещё о расчёте и изготовлении громкоговорителя», ж. Радио, 1984, №10
3. «Настройка фазоинверторов», ж. Радио, 1986, №8
Теперь перенесём теорию на практику – так нам ближе.
Как измерить резонансную частоту динамика в ящике? Как известно, на резонансной частоте, «модуль полного электрического сопротивления» (Impedance) звуковой катушки возрастает. Грубо говоря – сопротивление растёт. Если для постоянного тока оно составляет, например, 4 Ома, то на резонансной частоте оно вырастет Ом до 20 — 60. Как это измерить?
Для этого, последовательно с динамиком нужно включить резистор номиналом на порядок выше собственного сопротивления динамика. Нам подойдёт резистор номиналом 100 – 1000 Ом. Измеряя напряжение на этом резисторе, мы можем оценивать «модуль полного электрического сопротивления» звуковой катушки динамика. На частотах, где сопротивление динамика высокое – напряжение на резисторе будет минимальным, и наоборот. Так, а чем измерить?
Измерение импеданса динамика
Абсолютные значения нам не важны, нам нужно лишь найти максимум сопротивления (минимум напряжения на резисторе), частоты довольно низкие, поэтому пользоваться можно обычным тестером (мультиметром) в режиме измерения переменного напряжения. А откуда взять источник звуковых частот?
Конечно, в качестве источника лучше использовать генератор звуковых частот… Но оставим это профессионалам. Нам же «никто не запрещает» создать компакт-диск с записанным рядом звуковых частот, созданный в какой-либо компьютерной программе, например, CoolEdit или Adobe Audition. Даже я, имея измерительные приборы дома, создал CD на 99 треков, по несколько секунд каждый, с рядом частот от 21 до 119 Гц, с шагом 1 Гц. Очень удобно! Вставил в магнитолу, прыгаешь по трекам – меняешь частоту. Частота равна номеру трека + 20. Очень просто!
Процесс измерения резонансной частоты динамика в ящике выглядит следующим образом: «затыкаем» отверстие фазоинвертора (кусок фанеры и пластилин) включаем CD на воспроизведение, устанавливаем приемлемую громкость, и, не меняя её, «прыгаем» по трекам и находим трек, на котором напряжение на резисторе минимально. Всё – частота нам известна.
Кстати, параллельно, измеряя резонансную частоту динамика в ящике, мы можем подобрать оптимальное количество наполнителя для ящика! Постепенно добавляя количество наполнителя, смотрим изменение резонансной частоты. Находим то оптимальное количество, при котором резонансная частота минимальна.
Зная значение «резонансной частоты динамика в ящике с заполнителем» легко найти оптимальную резонансную частоту фазоинвертора. Просто умножьте её на 0,63. Например, получили резонансную частоту динамика в ящике 62 Гц – следовательно, оптимальная частота резонанса фазоинвертора будет около 39 Гц.
Теперь «открываем» отверстие фазоинвертора, и, изменяя длину трубы (тоннеля) или её сечение, настраиваем фазоинвертор на требуемую частоту. Как это сделать?
Да с помощью того же резистора, тестера и CD! Только нужно помнить, что на частоте резонанса фазоинвертора, наоборот, «модуль полного электрического сопротивления» катушки динамика падает до минимума. Поэтому, искать нам нужно не минимум напряжения на резисторе, а, наоборот максимум – первый максимум, находящийся ниже частоты резонанса динамика в ящике.
Естественно, частота настройки фазоинвертора будет отличаться от требуемой. И поверьте – очень сильно… Обычно, в сторону низких частот (недокомпенсация). Для увеличения частоты настройки фазоинвертора необходимо укорачивать тоннель, либо уменьшать площадь его поперечного сечения. Делать это нужно постепенно, по полсантиметра…
Примерно так будет выглядеть в области нижних частот модуль полного электрического сопротивления динамика в ящике с оптимально настроенным фазоинвертором:
Вот, и вся методика. Очень простая, и в то же время, дающая довольно точный результат.
Автор:Андрей Голубев, г. Москва
Спасибо, Андрей.
А если рассматривать акустику типа “лабиринт” как фазоинвертор. Как посчитать резонанс “канала”?
Где “покопать”, чтоб простым русским.
С Уважением, Валерий
2 абзац и дальше: https://ldsound.info/akusticheskoe-oformlenie-labirint-chetvertvolnovoj-rezonator/
Спасибо! Очень доходчиво) ну как для меня,а главное реально в домашних условиях. И глядя на мой предыдущий опыт постройки саба на слух, и долгие подборы длинны фазика опять же на слух но при генераторе частот, на компе, это намного проще.
Замечательная и доходчивая статья! Большущее спасибо автору! Просьба к редактору – исправьте , пожалуйста, в абзаце:”…Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т.е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в ящике, то мы получим «переконменсацию»…” в слове “переконменсацию” ошибку.
Замечательная и доходчивая статья! Большущее спасибо автору! Просьба к редактору – исправьте , пожалуйста, в абзаце:”…Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т.е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в ящике, то мы получим «переконменсацию»…” в слове “переконменсацию” ошибку.
Исправил, спасибо!
в инверторе с применением низкодобротного динамика настройка самого инвертора может быть ВЫШЕ резонанса динамика в ящике, при этом никакой т.н. перекомпенсации не наблюдается, напротив, все очень достойно. Почитайте про так называемый инвертор в аппроксимации Бесселя. Принцип простой: объемом ящика догнать добротность Qtc до значения: 0,57-0,6, остальное добавит инвертор, до нужного значения 0,71. А про эти шаманские коэффициенты от автора статьи- впервые слышу.
То-есть по вашей формуле у меня в закрытом ящике частота резонанса динамика 40Hz.40*0.63=25Hz.Получается настройка фазоинвертора 25Hz.
Частота динамика в ящике и настройка порта – лишь часть дела. Там сложнее зависимость. К тому же , если у вас в ящике частота резонанса аж 40 Герц, зачем вам городить инвертор, когда все и так шоколадно. Обычно в ящике резонанс слишком высок, оттого и маются с ФИ, басу хотят.
Значение так называемой полной добротности динамика -наиважнейший параметр для реализации фазоинвертора, особенно учитывая узкие ворота этого значения, от 0, 33 до 0,4-0,45. Золотое значение 0,383. А взять абы какой динамик, сунуть его в абы какой ящик, потом полученный резонанс с заполнением умножить на коэффициент- и получится та самая колонка типа Вася настроил.
На картинках всё красиво и правильно, но реализация совершенно отбалдинская.
Зная три параметра Тиле-Смолла- Fs – Vas – Qts , инвертор считаем на пальцах, заполнением играемся позже.
Здесь же пляшем не пойми откуда, с таким же результатом, ничем не подтвержденным.
Я не стал бы так категорично утверждать, что так делать нельзя, в принципе! И не надо утрировать, что если есть ЗЯ с 40Гц, то с ФИ станет 25! Судя по тексту статьи, автор говорит именно об оформлении ФИ, следовательно, ящик изготавливается уже под это, а не что то иное. Т.е. учитывается конкретный дин и его характеристики.
Что же до самой методики определения длины тоннеля, то тут все вписывается в рамки протекающих физических процессов. Более того, этот метод позволяет подогнать длину ФИ под конкретный эквивалентный объем, а не расчетный. Как бы мы ни вели расчет, а некоторые допуски мы вынуждены принимать. В результате приходится на завершающем этапе заниматься не чем иным, как подгонкой ФИ.
Скорее, данную методику можно совместить с расчетной, для более точной подгонки ФИ.
Нет понятия перекомпенсация, есть понятие неправильно настроенный инвертор, то есть, выше или ниже оптимальной частоты . И таких вариантов промазать с настройкой в книге Виноградовой приведен целый букет: промазали с объёмом, промазали с добротностью, промазали с частотой, с утечками в щелях ящика. Порт инвертора тоже можно сделать совершенно бесполезным . Данная статья про это умалчивает.
Когда что-то долго и часто что-то делаешь, волей – неволей понимаешь сущность того, что делаешь. Объемы, добротности, резонансы – это всё хорошо. Есть существенно более существенные параметры громкоговорителей которые влияют на работу в ФИ.
По случаю достались мне S30, поролоновый фазик под замену, сгнил. Поиском находятся самые разные варианты его длины, т к у всех он уже деформирован. Измерил данным способом Fr в его же корпусе, закрыв выход порта фанеркой с герметизацией пластилином, получилось с точностью до герца – 82Hz. Только номинал резистора тут явно завышен, я ставил 24 ома, при 1 кОм вряд ли можно будет точно что-то намерять, разница в 3-и порядка. Спасибо автору, все делается элементарно! Когда сделаю фазоинвертор, настраивать буду именно так.
При большом номинале резистора (R>>Rдинамика) измерять напряжение нужно на громкоговорителе (оно будет пропорционально комплексному сопротивлению динамика) , при малом (R<Rдин.) – на резисторе (будет ОБРАТНО пропорционально сопротивлению динамика). Для нахождения резонансной частоты практически достаточно 100 Ом последовательно, но при нахождении добротностей по Z-метровой характеристике нужно значительно больше. А можно учитывать изменение тока в цепи динамик+резистор , тогда нужно пересчитывать результат в каждой точке, зато номинал резистора фиолетовый )))
В целом по методике – если так делать, то серьёзных ошибок быть не должно. Методика обходит одну из главных ошибок при расчёте ФИ: ЗАПОЛНЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА ЧАСТОТУ НАСТРОЙКИ ФИ. В целом – респект, хорошая статья. Просто если исходная добротность больше 0,6 , то бубнеть и размазывать будет с любым ФИ. Кстати,расчёты АС нужно вести со значением добротности с учётом сопротивления проводов к УМ, выходного сопротивления УМ и комплексного сопротивления катушки НЧ фильтра(что в каком комплексе есть). Например, при сопротивлении УМ 0 Ом(не ламповый, HI-FI),проводах 3 метра сечением 0,75мм квадратных(даёт 0.2 Ома) и катушке 1,3 милиГенри, намотанной ПЭВ-1,8,(даёт 0,3 Ома активного и 0.2 Ома реактивного сопротивления на 30 Герц) имеем ~ 0,6 Ома комплексного, что при активном сопротивлении 75ГДН-1-4, равном 2.8 Ома, поднимает его добротность с 0.35 до 0.425 “на ровном месте”! А есть ещё ламповые УМ, длинные провода, катушки по 4 милиГенри, плохие соединители с УМ и АС, угол длинной комнаты и – вуаля! – “ФИ звучит плохо! Надо ЗЯ! ” )))
Не работает данный метод…падения на резисторе нет,вообще,от слова совсем.
Не может не работать. Сто раз пользовался этим методом. И всё было точно. Только вольтметр включал параллельно динамику, а не резистору. Хотя и так должно работать. Вольтметр должен быть высокоомный , переменного тока , с шкалой до 1V.
Вольтметр нужен НОРМАЛЬНЫЙ. В смысле- милливольтметр переменного тока. А не мулькин-метр с цифирками за пятак. Тогда все срастается, можно и на динамике измерять падение и на резисторе, без разницы.
Вольтметр Ц-шка.Подключен параллельно резистору,напряжение растет с увеличением частоты,и никакого падения нет от 25 Гц и до 70 Гц.Резисторы ставил и 1 К и 100 Ом,припаивал резистор прям на клемму динамика.
ц-шка не ловит милливольты. нужен милливольметр
Ну оно должно хоть что то показать,но падения никакого нет.Другого показометра нэма,только этот и китайский,но там вообще жесть.
Вынул динамик,накрутил усилитель,пошли замеры.Резонансная частота динамика в воздухе 32 Гц,в ящике с мешочком ваты 47 Гц.47 умножаем на 0,63 и получаем 29,6 Гц.Труба внутренним диаметром 6 см длинной 21 см.Победа,разобралси.
Всем Спасибо!)
для бумбокса такого подхода достаточно. На очень малом уровне громкости проверьте , нет ли участков с выпирающей отдачей. Слушать надо близко к динамику и очень тихо.
Даете 60 герц еле слышно, потом идете вниз к 20гц, далее вверх, до 100
Не знаю что должен был услышать,но услышал и увидел следующее:
На 46 Гц в ящике ход диффузора минимальный и гул больше чем на 45 и 47 Гц.
на картинке с Z кривой, как примером правильно настроенного инвертора, приведен криво настроенный инвертор с заниженной эффективностью порта, об этом говорит мизерная величина левого пика . Занимаясь возней с разными оформлениями, давно не верю во всякие чудесные формулы, приведенные в статье. Все движения обязательно нужно проверять микрофоном по реальной ачх на нижнем срезе, сравнивая импедансную кривую- с ачх по давлению. Тогда и результат. Хотя, дело хозяйское, можно сделать как советует автор – и проверить.. Вот только чем?
есть ещё вариант, измерить частоту резонанса динамика в открытом пространстве без колонки и на эту частоту и настроить фазоинвертор (см. статью “Там где живут басы” АМ)
И что там нового ? Тот же метод,описанный ещё до неё, только развезён на 10 уроков. Ни какой студент это не выдержит. И уже на втором уроке в аудитории останется одна Алдошина. И побежит жаловаться ректору. За это я её и не люблю. Когда из элементарного делают диссертации налив море воды.
Алдошина эта которая в фильтрах кондёры путает и полярность или я ошибаюсь?
Откуда тебе знать, что мне известно? Какое я МИРОВОЕ открытие сделал? Читай сам, то, что тебе нравится. Она хоть ошиблась один раз, то уже этого на не один десяток лет косяка хватило, чтобы ас криво звучала. И по её ошибке обсирали вполне нормальные колонки.
это всего лишь частный случай правильной настройки инвертора, коих на самом деле гораздо больше. И все-заметьте- правильные. а вам известен лишь один, и вы из этого делаете мировое открытие. Виноградову почитайте, там все изложено.
Цитата АБ “Принцип простой: объемом ящика догнать добротность Qtc до значения: 0,57-0,6, остальное добавит инвертор, до нужного значения 0,71.
Значение так называемой полной добротности динамика -наиважнейший параметр для реализации фазоинвертора, особенно учитывая узкие ворота этого значения, от 0,33 до 0,4-0,45. Золотое значение 0,383 “.
Пытаюсь сообразить –
Берем НЧ динамик с оптимальной Qts~ 0,383 и ставим его в ящик (с временно закрытым портом ФИ) такого обьема, чтобы добротность стала 0,57-0,6 . Открываем дырку ФИ и начинаем подбирать трубу порта для некоторой оптимальной частоты его настройки. Вопрос – какая частота настройки ФИ будет оптимальна ?
Ага, всё правильно. Только не забудьте, что фильтр+провода+выходное УМ со старта добавят динамику +20% добротности. И что сей вариант – лишь один из многих хорошо работающих.
Очень верное уточнение. Согласен полностью
И из этого следует, что, по хорошему, нужно настраивать АС с тем усилителем, с которым потом она будет эксплуатироваться ? А то в любом случае не угадаешь,? 🙂
для данного варианта настройку инвертора делаем на частоту резонанса динамика в воздухе. Срез колонки получается тоже равен этой частоте.
Да, спасибо, у Виноградовой нашел это “золотое сечение”. Еще вроде неплохой вариант динамика с Qts=0,3 в ящике обьемом Vas/2 тоже получится Fз=Fф=Fs . Только не нашел расчетную кривую АЧХ этого варианта, вроде выбросов не должно быть – кто видел график этого варианта ?
С кутс 0,3 в ящике ” Вас пополам” не получится совместить частоты , как у вас написано. Там срез колонки выше в полтора раза, чем резонансная динамика. Бессель аппроксимация, про это у Алдошиной в статье Там где живут басы прекрасно изложено.
Понял, почитаю. А эти цифирки я увидел в этой таблице, и обрадовался, что можно ящик сделать поменьше или Vas побольше )
Для динамика с добротностью не выше 0,4 мы объемом доводим её до 0,57-0,6, а до нормы – 0,71- добавит работа самого инвертора.
Динамику с добротностью 0,5 и выше придется сочинять инвертор по Чебышеву, там объём выше эквивалентного , срез и настройка ниже резонансной динамика.
“Для динамика с добротностью не выше 0,4 мы объемом доводим её до 0,57-0,6, а до нормы – 0,71- добавит работа самого инвертора.”
Этот вариант мне нравится, осталось только сообразить – как понять что частота ФИ настроена оптимально ? Измерения микрофоном в ближнем поле динамика и трубы мало что дадут, эти графики еще нужно как-то привести к одному уровню и комплексно просуммировать. Может есть способ попроще – например оба горба импеданса ФИ должны быть равны или еще какие-то народные приметы правильно настроенного ФИ ?
что вы голову людям морочите с этими догматами “не выше 0,4” “доводим добротность до 0,57-0,6”, “норма 0,71” идт. каждый случай индивидуальный, есть много тонкостей в настройки акустики, вплоть до соотношения сторон корпуса и положения ФИ. могу показать заводскую акустику ФИ типа, отлично звучащую, не дешевую нужно сказать (то есть вопрос экономии не стоял) настроенную на динамиках с добротностью около 1. поэтому нужно смотреть каждый случай, те же 4а32 с добротностью 0,5-0,6 прекрасно работают в ФИ…
Без знания этой мороки вы и ваши люди накосячат куда круче, чем опираясь на основные точки при настройке.
Потому что взяты эти цифры не из моей склерозной головы, а из статей уважаемых авторов по акустике.
4а32 вполне возможно заставить работать в инверторе, с его 0,5-0,6, просто размер этого инвертора заставит вас жить не в комнате с парой колонок. а на лестнице.
То, что для вас догматы, для меня обычные точки при замере , результат настройки оценивается микрофоном и выслушиванием, с подгонкой ачх до нормы в реальной комнате.
Поэтому ваши вопли возмущенного народа оставьте себе.
Если у вас есть микрофон и навыки пользования им, то вычислить добротность динамика в данном оформлении займет очень мало времени, а точность будет достаточной.
Микрофонное измерение дает вам финальную картину поведения динамика, мы сразу видим, получили мы требуемую ачх или нет.
Если в двух словах, то на частоте резонанса динамика в оформлении(пик Z кривой) мы смотрим дефицит отдачи динамика относительно частотнонезависимого участка(полки) и по таблице находим значение Qtc .
А там зависимость знакомая , скажем, минус 3 дБ относительно полки это Qtc 0,71, минус 6дБ=0,5, минус 12 дБ =0.25.
Величина горбов нам особо не важна, хотя полезна, нам важнее частота ямы между ними, как настройка инвертора. АЧХ порта скажет нам о его эффективности и частоте настройки. Микрофон в промежутке между краем динамика и трубой покажет суммарную работу обиох излучателей. Да там много чего полезного.
120% согласен. Прекрасный динамик постом ниже.
иллюстрация к сказанному выше, две картинки реального динамика, даташит и измерение микрофоном в ящике.
Динамик, к слову сказать, превосходный во всем.
Народ, а на какую частоту предпочтительно настраивать пассивный излучатель?
На расчетную, так же как и с трубой. Яма между пары рогов укажет на эту частоту
Какой должна быть эта самая частота? Также на 2/3 октавы ниже резонансной динамика чтоли?
Нет, в 2…3 раза ниже резонансной! https://ldsound.club/index.php?threads/vsjo-o-fazoinvertorax.215/
в моих Селешинах Диттон 15XR динамик в ящике с пассивником давал резонанс на 76гц, инвертор настроен на 40гц, пассивник на 19гц. Резонанс динамика в воздухе ровно 30гц.
что то не очень понял. у Вас в АС 2 инвертора – труба и ПИ?
пассивник это пассивник, а труба это труба, в Диттонах нет трубы.
Сам пассивник резонирует на частоте противофазного движения по отношению к динамику, на ней видим провал почти до нуля.
А та частота, на которой пассивник суммируется своим давлением с басовиком, так и выходит на две трети октавы по отношению к резонансу басовика без влияния пассивника.
Спасибо за картинки и обьяснения. Но я что-то по вечерам туплю и немножко не догоняю.
По графику резонанс 31,5 Гц – это free air ?
Не понял что за частота написана Fc=54 Гц – это резонанс в ЗЯ 44 литра, если прикрыть порт ФИ ладошкой или с открытым портом ? Все стало бы понятно, если бы был виден обычный дву-горбый график импеданса ФИ. А так приходится гадать.
У вас гладко выглядит АЧХ ниже 300 Гц. У меня с 0,5 метра там всякие горбыли и нервности на АЧХ, видимо какие-то ранние отражения, не разобрался еще.
ачх басовика на нижнем срезе смотрится в упор микрофоном к динамику, сначала шумом прикидочно, потом свип-тоном медленно в режиме пик-холд.
54Гц резоннс басовика в ящике данного объёма, по дельте считаем Vas и сдвиг добротности вверх
Всем привет!
Цитата из статьи: “Процесс измерения резонансной частоты динамика в ящике выглядит следующим образом: «затыкаем» отверстие фазоинвертора (кусок фанеры и пластилин)…”
Вопрос дилетанта: с какой стороны лучше “затыкать” трубу, с внешней или внутренней? Или собственным объёмом ФИ можно пренебречь?
С внешней, любой тряпкой, лишь бы плотно закрыла трубу.
“Для увеличения частоты настройки фазоинвертора необходимо укорачивать тоннель, либо уменьшать площадь его поперечного сечения. ”
Вообще, увеличивает частоту настройки увеличение площади сечения фазоинвертора.
Да, конечно!
Неверно.уменьшая сечение порта. снижаем частоту настройки инвертора. Равно, как увеличивая его длину.
Не стоит думать, что порт инветора для 8дюймового динамика, сделанный из соломинки для коктейля, решит проблему, есть разумное соотношение площади порта и диффузора .
Александр, наверное, вы прочитали комментарии невнимательно –
они ровно о том же – уменьшение сечения уменьшает частоту,
увеличение – увеличивает.
Ничего неверного там нет. Ошибка в статье, цитата из неё в кавычках.
Смотря что имеют ввиду,длинну волны частоты или само значение частоты.Это как например: нагрузка на усилитель возросла,т.е. возрос протекаемый ток через выходные каскады из-за заметно меньшего сопротивления нагрузки,а не увеличевшееся сопротивление нагрузки..Примерная аналогия.
В фабричной акустической системе не устраивал бас он появлялся на громкости 50 процентов и больше сняв нч динамик я увидел что фазоинвертор очень короткий примерно 5 см .Хотелось бы узнать что будет если я удлинню фазоинвертор с помощью пвх трубы увеличится ли отдача нч динамика??
Заранее спасибо.
Уважаемый, звуковое давление излучения трубы определяется прежде всего параметрами S площадь и v колебательная скорость. Настройка резонатора Гельмгольца – сиречь ФИ – параметрами V объем резонатора, D диаметр трубы и l длина трубы.
Существует зависимость между диаметрами динамика и трубы. Если, согласно расчетам требуется значительно меньший диаметр трубы, то лучше оставить такое оформление в покое и поискать другое оформление.
если кратко- не увеличится отдача. Уменьшится, развалится на два не связанных меж собой излучателя. А в вашем случае они рядом работают и друг другу помогают.
Ребята, я так и не понял… Резонансную частоту НЧ дина в ЗЯ и настройку ФИ нужно проводить С фильтром или же БЕЗ фильтра? Почему спрашиваю, потому как при замере резонанса БЕЗ фильтра выходит 43 Гц, а С фильтром 38 Гц.
Без фильтра. Катушка вносит свою индуктивность к катушке динамика.
Хм… Значит, если за резонанс НЧ дина в ЗЯ брать частоту 43 герца, то частота настройки ФИ будет в районе 28-29 Гц. Всё верно?
При проектировании акустики нужно брать резонанс динамика в свободном пространстве (fs).
А если Qt=0,36, то резонанс ФИ должен быть выше Fs ?
А дальше всё будет зависеть от полной добротности динамика Qt (тоже в свободном пространстве);
и если эта добротность Qt=0.38, то резонанс ФИ нужно сделать равным резонансу динамика (fb=fs);
если же Qt меньше 0.38 – то резонанс ФИ нужно сделать выше резонанса динамика (fb больше fs);
а если Qt больше 0.38 – то резонанс ФИ нужно сделать ниже резонанса динамика (fb меньше fs).
Благодарю. М.Эфрусси вообще рекомендует настраивать фазик по Z-характеристике. Т.е. два горба на графике импеданса должны быть одинаковой высоты. Но опять же непонятно (в случае 3-х полосной АС) с фильтром это делается или без него..
Не совсем понимаю, как разделительный фильтр влияет на частоту резонанса ФИ(?)
Если только: “оказывает влияние на добротность басовика” – это из-за того, что резистор, подключённый последовательно к НЧ-динамику, повышает его добротность (обычно на 5…15%). А низкочастотная индуктивность кроме самой индуктивности имеет ещё и сопротивление постоянному току, которое как раз и является “этим резистором”.
Ну так, повышенную добротность можно (или – следует) учитывать при выборе частоты настройки ФИ (см. моё предыдущее сообщение).
По-моему, ерунда какая-то…
Эфрусси не говорил, что «два горба на графике импеданса должны быть одинаковой высоты»(!) – только что перечитал эту главу.
Он говорил другое, т.е. что: «у оформления типа ФИ на Z-характеристике есть два пика», и он говорил не про амплитуды пиков а «про расстояние между этими пиками»;
т.е. что: «в большом ящике – пики сближаются и провал между ними уменьшается; а ящике малого объема – пики удаляются друг от друга, и при таком удалении второй пик может оказаться на частоте около 100 Гц, и вот тогда(!) ящик будет “бубнеть”…» – ну так выбирайте грамотно объем ящика для ФИ и не будет бубнеть.
У Виноградовой в книге есть математический алгоритм, по которому можно рассчитать АЧХ громкоговорителя (зная ТС-параметры динамика, объем ящика и частоту ФИ).
Улавливаете разницу?
“По Эфрусси” – нужно сделать и собрать ящики, и только потом измерить Z-характеристику; после чего может оказаться, что пики нехорошо расположены…
А “по Виноградовой” – можно определить форму АЧХ математически, еще до построения ящиков.
Странно, а вот в “mrb0441 Громкоговорители и их применение М.М.Эфрусси 1962” говорится именно про высоту пиков.
Да, это странно, потому что вы говорите: «… в книге “Громкоговорители и их применение М. М. Эфрусси 1962” говорится именно про высоту пиков».
Я же в предыдущем сообщении дал информацию по книге Эфрусси … от 1976 г.
Предполагаю, что указанный год выпуска «1962» – это ошибка.
Дело в том, что в указанные годы никто в мире ещё “не умел” корректно рассчитывать акустические системы(!)
Первый “серьёзный” математический алгоритм расчета акустического оформления был сформулирован только в 1961 году; вот выдержка из статьи Андрея Елютина «Вспомнить всё-3», опубликованной в журнале «Автозвук» № 3, 2005 г:
««Когда выдающемуся математику из Австралии Невиллу Тилю было 40 лет, он опубликовал историческую работу, в которой впервые было предложено проводить расчеты характеристик громкоговорителей на основе единого набора параметров. Там, в работе 1961 года, было сказано: “Характеристики громкоговорителя в области низких частот могут быть адекватно описаны с помощью трех параметров: резонансной частоты, объема воздуха, эквивалентного акустической гибкости громкоговорителя, и отношения электрического сопротивления к сопротивлению движению на резонансной частоте. По этим же параметрам определяется и электроакустическая эффективность. Я обращаюсь к производителям громкоговорителей с просьбой публиковать эти параметры как часть основных сведений об их изделиях”.
Его просьба была услышана индустрией только через десятилетие, в это время Тиль уже работал вместе с Рихардом Смоллом, уроженцем Калифорнии. В начале семидесятых Тиль и Смолл окончательно довели до ума предложенный ими подход к расчету громкоговорителей.»»
В последствие эти параметры громкоговорителей или динамиков стали называть параметрами Тиля и Смолла (сокращенно ТС-параметрами).
P.S.
В книге Виноградовой как раз и изложен математический алгоритм Тиля и Смолла.
А у Эфрусси – чего-то не увидел этих формул, все какие-то отдельные и разрозненные вычисления…
Может пригодится.
Есть у меня сабвуфер крохотный, вот тема по нему: https://ldsound.club/index.php?threads/kompaktnyj-sabvufer-na-peredelanom-35gdn.969/
Сделал частоту настройки трубы около 30-35 Гц, не помню точно. Усилителем для сабвуфера зарезал все, что выше 60 Гц идет и вытянул самый низ, т.е. 35 Гц есть. Да динамик работает не пределе, но 35 Гц дает стабильно.
Решил настроить по двум одинаковым горбам, сделал, частота настройки вышла около 55 Гц, но баса 35 Гц нет совсем, никак не вытянуть. Но на 50-60 Гц стало громче.
Извиняюсь, ” mrb0441 Акустическое оформление громкоговорителей М.М.Эфрусси 1962″
Может опечатка в издании 1971-го года? В данный момент на графике Z-характеристики моих АС практически два одинаковых пика по высоте (с фильтром) и получается, что Fb=Fs.
Ну…, если у вас добротность динамика (в свободном пространстве) равна Qt=0,36, и при этом: Fb=Fs, где: Fs – это резонанс динамика в свободном пространстве, а Fb – частота резонанса ФИ (которая должна быть равна частоте провала между двумя пиками на Z-характеристике) – то колонки должны играть хорошо.
P.S.
Если фильтры сделаны правильно…
P.S.
Там ещё (для такой добротности) должно быть “правильное” соотношение Vas/V примерно равное 1,3…1,4.
Вот тогда – должно быть совсем хорошо!
А вот на счёт соотношения Vas/V промашка есть. Получается около 0,9.
Вам однозначно нужно “к Виноградовой”…
И даже если “не в ладах с математикой”, и не сможете рассчитать математически (по имеющимся там формулам) АЧХ громкоговорителя на низких частотах, то все равно – в той книге есть номограммы для расчета оформления типа ФИ.
Из этой номограммы следует, что для добротности Qt=0,38 (или приближённо Qt=0,36) надлежит выбрать следующие настройки: (Vas/V)=1,4 и fb=fs – только при такой настройке АЧХ будет гладкая, а частота среза (по уровню –3db) будет равна частоте настройки ФИ (т.е. fз=fb=fs).
P.S.
Если при такой комбинации параметров окажется (Vas/V)=0,9 – то АЧХ громкоговорителя не будет гладкой(!)
Я уже говорил ранее, что: «… выбирайте грамотно объем ящика для ФИ и не будет бубнеть …»
Практика показывает, что многочисленные неудовлетворительные отзывы об оформлении типа ФИ – можно объяснить неграмотно сделанными проектами…
Сергей, благодарю! Получается, что объём моих ящиков завышен. Где-то ошибся в расчётах. Ну больше не меньше, можно запихать внутрь чего-нибудь, тем самым подогнав соотношение Vas=Vb.
Ну… Если объем завышен, то на частоте настройки ФИ на АЧХ будет «горб».
Ну чего я вам рассказываю… Изучайте Виноградову.
Там даже считать почти не нужно – только снять “нужные параметры” с номограммы.
Наверное нужно снизить добротность самого фазоинвертора. В эстрадных колонках просто дырка без трубы и работает. Инженеры проектировали
Если сделать «… просто дырку без трубы …» (в том же объёме), то частота настройки ФИ заметно “уплывёт” вверх, и как результат – АЧХ станет, мягко говоря, неровной.
В эстрадных колонках так делают по причине огромного объема;
наверное, не секрет, что эстрадные колонки часто имеют объём под 300…400 литров (и даже более).
А при увеличении объема для сохранения fb нужно укорачивать длину трубы, и как крайний случай – это отверстие без трубы. Это не противоречит формуле расчета резонанса ФИ.
Но в ящике ограниченного объема – это не прокатит.
Я просто предпологаю что если площадь сечения фазоинвертора сделать значительно меньше площади диффузора динамика то его горб на ачх не будет таким крутым. В эстраде дыра значительно меньше рекомендуемой. Там могли бы просто увеличить площать сечения отверстия и тогда длинна трубы тоже стала бы больше для заданной частоты. Но это даст гул изза вот этого горбика на ачх. У меня есть в наличии колонки из ФРГ где сечение фазика в 10 раз меньше рекомендуемого по книжкам. Не гудит, возможно сопит на большой мощности но на фоне основного сигнала этого не слышно
По-моему, делать ФИ максимально коротким – это рискованное дело. Дело в том, что даже при нулевой длине трубы все равно формула расчета резонанса fb “будет работать”(!) из-за так называемого “краевого эффекта” туннеля; просто частота резонанса ФИ будет бо’лее высокой.
И как уже говорил, это может прокатить только при огромном(!) объёме ящика (т.е. в эстрадной акустике – да, возможно).
В литературе рекомендации по площади трубы ФИ сильно разнятся (единого мнения нет). Кто-то рекомендует делать трубу с сечением, равным площади диффузора – но тогда труба получается чрезмерно длинной.
Дело в том, фазоинвертор – это устройство, позволяющее полезно использовать мощность, излучаемую задней стороной динамика, и это позволяет увеличить уровень звукового давления на низких частотах примерно в 2 раза. Однако же, само устройство ФИ должно иметь хороший КПД. И если сделать трубу малого сечения – то при этом КПД туннеля снижается (и, соответственно, снижается эффективность ФИ). Так что слишком малое сечение – это плохо, потому что при этом в трубе увеличивается скорость воздушного потока и могут появляться свистящие призвуки.
Но все-таки насколько можно (безболезненно) уменьшить сечение трубы. Говорят, что отношение площадей ФИ и динамика можно уменьшить до 0,25-0,42. Число «0,25» – фигурирует в книге Виноградовой (вероятно, при 0,25 – КПД туннеля ещё остаётся на хорошем уровне).
Есть такая статья итальянского инженера-акустика Жана Матараццо «Фазоинвертор: короче!», в которой рассмотрены способы уменьшения длины трубы при сохранении частоты настройки; а также указано минимально возможное сечение трубы – оказывается, что можно сделать в несколько раз меньше, чем у Виноградовой.
Но надо иметь в виду, что все это – за счёт КПД туннеля…
Насчёт «снизить добротность самого фазоинвертора», то более 15 лет назад я делал такую конструкцию ФИ:
https://disk.yandex.ru/i/E_H0YpCRvCQsXQ
Труба ФИ была разрезана на две примерно равные части, между которыми была натянута ткань (ткань была “легко-проницаемая”), два фрагмента трубы были надёжно соединены с помощью прочного клея; получился такой «гибрид» фазоинвертора и панели акустического сопротивления (ПАС).
К сожалению, это было давно и измерений я не делал; но помню, что звучание тех колонок очень-очень понравилось!
Чисто математически – резонанс ФИ должен был оставаться без изменения (потому что масса воздуха в трубе не меняется), а ткань – это механические сопротивление воздушному потоку и должно сглаживать резонансный пик.
Кстати, с панелью акустического сопротивления когда-то проводил “эксперименты”, и результаты выкладывал в Интернете. На этом сайте этот отчёт тоже имеется:
https://ldsound.info/pas-panel-akusticheskogo-soprotivleniya/
>>> Труба ФИ была разрезана на две примерно равные части, между которыми была натянута ткань >>>
Ну, трубу не обязательно разрезать пополам. Можно просверлить отверстия с двух сторон и продеть в них кусок ткани, марли и.т.п., как,собственно, это было сделано в ФИ S-90 и им подобных.
Здравствуйте. Собрал данную схему измерения импеданса динамика. Но не получается измерить. Ставил резистор на 150ом и 1ком. Генератор – компьютерная программа, синусоидальный сигнал. Напряжение на резисторе выставлял от 2 до 6 вольт. Замерял от 25гц – 150гц и далее, с шагом 1гц. Так вот, напряжение меняется на минус 0,1 вольт при прибавлении частоты на 1гц. Т.е. если например 25гц=2,5в, то 26гц=2,4в.И никакого падения напряжения. Что я делаю не так?
Все таки получилось снять данные на мультиметр. Просто поставил измерительное сопротивление на 20 ом, замеры более и очень равны заводским. Если по заводу у меня Fs=46гц, то по методу чистые 47гц. Надо не забывать, что динамик уже в ящике, т.е. резонанс полюбому чуть выше! Реально действует. Спасибо автору, просто молодец!!!