Внутренние отражения, резонансы и басы

Форма корпуса акустической системы, наряду с его геометрическими размерами,
имеет очень важное значение для получения высококачественного звука.

В корпусе акустической системы в виде ящика с параллельными стенками излучаемые задней стороной диффузора звуковые волны испытывают многократные отражения и образуют многочисленные стоячие волны на частотах, длины волн которых кратны соответствующим размерам корпуса.

Кроме того, отраженная от стенок корпуса звуковая волна “догоняет” диффузор громкоговорителя и воздействует на него, приводя к возникновению в звучании акустической системы паразитных призвуков и размытости звука. Это явление носит название “задержанные резонансы” и существенным образом влияет на качество звучания акустической системы.

Для борьбы с этой напастью внутренний объем акустической системы заглушают различными звукопоглощающими материалами, что способствует заметному снижению амплитуды стоячих волн внутри корпуса акустической системы. Иногда для решения этой проблемы используют “хитрую” (например, сферическую) форму корпуса.

После достаточно короткого периода увлечения шаровыми колонками в 70-е годы, когда такие акустические системы даже выпускались серийно в весьма заметных объемах (помните знаменитые “шары” на тонкой ножке-подставке от фирмы Grundig или отечественные круглые акустические системы от радиолы “Вега”), в настоящее время такие акустические системы уже практически не выпускаются. И немудрено, так как весьма трудно вписать в интерьер современной квартиры пару “шаров” диаметром по полметра каждый.

Гораздо проще проблема уменьшения внутренних отражений звука внутри корпуса акустической системы решается многими фирмами путем использования ими корпусов с непараллельными стенками и корпусов в виде усеченной пирамиды. Примером таких “неправильных” корпусов могут служить, например, акустические системы английской фирмы Tannoy. Эти акустические системы имеют верхнюю и нижнюю панели в форме трапеции, при этом лицевая панель имеет большую ширину, чем задняя стенка.

Фирма B&W в акустической системе DM302 предложила другой путь борьбы с внутренними отражениями и резонансами. Не мудрствуя лукаво, инженеры этой фирмы предложили просто напросто “погасить” энергию звуковых волн от задней поверхности диффузора при помощи специальной структуры из клиньев, помещенных внутрь корпуса АС. Эта идея была заимствована ими у конструкторов безэховых звуковых камер и дала хорошие результаты. “Лес” поглотителей, “растущий” на задней панели акустической системы, обеспечивает эффективное рассекание фронта звуковой волны и поглощение ее энергии.

Кстати, фирме B&W принадлежит авторство еще одной чрезвычайно интересной идей в “корпусостроительстве” акустических систем. Речь идет о прёдложенной ее патентованной матричной (сотовой) конструкции корпуса АС с использованием в нем внутренней матрицы из многочисленных пересекающихся внутри корпуса горизонтальных и вертикальных распорок-перегородок.

В результате применения этой технологии в знаменитых АС серии Matrix 800 корпуса характеризуются чрезвычайно высокой жесткостью, что практически исключает его вибрации и паразитное излучение звука от корпуса колонки. На некоторых частотах корпус любой акустической системы вдруг “обретает свой голос”, что приводит к заметной “окраске” (т.е. изменению тембра) звучания колонки. Чем меньше уровень этих излучений, тем меньше “отсебятины” вносит акустика в звук и тем она лучше.

По материалам n-audio.com

12 комментариев: Внутренние отражения, резонансы и басы

  1. Синьор Распони из Турина пишет:

    Всем доброго времени суток от Распони из Турина!

    Помню эти колонки серии DM302 (полочники) и напольники DM303. Выпускались примерно в 1997-1998 годах (могу ошибаться).
    Про колонки писал журнал Stereo&Video-stereo.ru/magazine/history/1998/2. В этих колонках задняя пластиковая стенка была утыкана клиньями взаимно развернутыми на 90 градусов (stereo.ru/qa/yiqb3-pochemu-prekratili-delat), призванной разбивать (но не поглощать) фронт стоячих волн, как береговые волнорезы. Подобную структуру не стоит путать с разноразмерными действительно ПОГЛОЩАЮЩИМИ клиньями в безэховых камерах для радиоизмерений. Там работает принцип – “поглощение без отражения”. Другими словами, энергия электромагнитного поля необратимо преобразуется в клиньях в тепло. В указанных колоночных пластиковых клиньях в тепло мало что преобразуется.
    Что интересно, серия DM302/303 быстро “сошла на нет” и как всегда, без объяснения причин.
    И “исчо”: где-то прочитал, что некоторые ребята (кажется из B&W) предлагали вместо разных “синтепонов” применять активированный уголь в качестве ЗПМ, уповая на большУю теплопроводность углерода по сравнению с традиционными звукопоглощающими материалами и развитость поверхности.
    Отсюда вывод: Всем срочно в аптеку за активированным углем!

    • Александр Ростов-на-Дону пишет:

      Если начхать на клинья в колонках, а принять их как редкое сочетание динамиков , нетипичных для фирмы , – бумага +шелк, то эти 302 и 305 – роскошная основа для домашних колонок. Динамики на редкость идентичные, с правильной ачх и красивым звуком. Фильтры доработать чуток и звук в кармане.

  2. SV пишет:

    Открытие для патента – “энергия ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО поля необратимо преобразуется в клиньях в тепло”.
    ПоглАщённый звук тоже сильно.
    Прошедший звук – тоже неплохо, причём проходит он почему-то внутрь “преграды”.
    Нормальные герои всегда идут в обход.
    В тексте тоже перлы, ну да ладно.

    • Синьор Распони из Турина пишет:

      Добрый вечер всем форумчанам!

      Спасибо SV за критику.
      Спешу уточнить: уголь в качестве ЗПМ предлагали ребята из KEF
      (salonav.com/arch/2006/05/104-105.html).
      Сочинял текст первого своего комментария без всякой задней мысли и без надежды получить какой-либо патент. Если получу – с меня пузырь!
      Оно понятно, что в нашем (и не нашем) случае звуковая (или электромагнитная) энергия рано или поздно перейдет в тепловую (тем более, что энергия звуковых волн очень мала). Больше про ЭМП (или ЭМЭ) буду стараться не упоминать, хотя для меня, как радиста и изобретателя короткого замыкания, “примерно-приблизительно” понятна некоторая схожесть процессов излучения (распространения, преломления, поглощения) как звуковых, так и радиоволн.
      Интересующиеся звукопоглощением и “звукопрохождением” легко найдут знаменитый учебник Дрейзена (Глава 5, стр. 198 и далее; Глава 6, стр. 233 и далее). Можно упомянуть и “Курс лекций по теории звука” С. Н. Ржевкина (1960 год).
      Рассказал про поглощающие клинья в б/э камерах (чисто по аналогии с “теми” клиньями) простым языком, чтобы народу понятен был принцип их работы. Кому все понятно, можно и не читать.
      Одно мне не ясно, чего клинья-то путевку в жизнь не получили: панель из вязкого пластика – очень технологична (читай дёшева).
      С Александром Бокаревым согласен: сменили инженеры в той серии традиционный кевлар на бумагу и не прогадали да и цена в те времена радовала -$230. На известных сайтах эти колонки ещё можно купить.
      Всем хороших выходных!
      Александр Ростов-на-Дону:
      Вам, как изобретателю короткого замыкания, подам ещё одну идею, от перемены мест сумма не меняется, если вам её уже выдали.
      Кстати, BW DM302 и 305 можно доработать под первый порядок фильтров с заметным улучшением звучания, особенно с ламповым унч без оос. Проделали такую лабораторку в славном Воронеже, результатом довольны. Звук явно выиграл.Было это давно, сейчас уточнил бы некоторые нюансы в схеме, но в целом идея работает.

  3. Олег OLD пишет:

    был период в 90х, когда группа была на мели, а записаться попробовать очень хотелось. вот и придумали такое решение: комнатушку размером с туалет обклеили внутри еловыми и сосновыми шишками в торец. невероятно, но эффект безэховости был. а визуальный эффект крашенных шишек был еще сильнее! это вам не оббивка яичными лотками самопальных студий. в нашей было что то завораживающе психоделическое

    • Александр Ростов-на-Дону пишет:

      так ведь по конструкции эти шишки -вариант конусов безэховой камеры, только на длину волны поменее.
      Вид наверное был и правда, авангардный.

      • Синьор Распони из Турина пишет:

        Добрый вечер, Александр Сергеевич!
        Бог с ними с клиньями (а то так и до кварков дойдем), вопрос к Вам простой: если Вы дорабатывали эти колонки, то не заметили ли окромя “волшебных” клиньев ещё и “лист” белого ЗПМ. А то я видел фото колонки со снятым НЧ -СЧ динамиком, так там этот ЗПМ хорошо видно. В мануале для DM302 на “Электротане” его вроде обозначают как “baff wadding”, если написание верное. Или продавец дорабатывал свои АС (спросить не могу) или у меня что-то со зрением?

        • Александр Ростов-на-Дону пишет:

          бафф ваддинг- сапресс оф интернал рефлекшенс , все понятно. Давим отраженку.

          • Александр Ростов-на-Дону пишет:

            Только фишка в том, что на низких частотах покрытие стенок никак не влияет на отражения и поглощения , как и форма ящика, а на средине вся движуха молекул воздуха происходит не у стенок, а
            в центре ящика. Хотя, матрасик из синтетического войлока распластанный по стенкам фазоинверторной колонки- лишним не будет. Там поглощение звука идет уже в пристеночном слое поглотителя и эффект работает.

  4. Александр Ростов-на-Дону пишет:

    Уважаемый синьор Распони! Все разы, когда присутствовал при потрошении данных колонок, ничего хитрого внутри не обнаруживал, возможно была гармошка из синтепона , но твердо сказать не могу. Тех самых клиньев хватит убрать отражение между стенок фронт и тыл, а боковые резонансы – шматок ваты внутри. Сильно раздутая тема эта, словно египетская клинопись. Можно зевнуть и забыть.
    в отверстии для басовика виден белый шмат подкладочного синтепона( холофайбера, как вариант)
    Что подтверждает мои домыслы. По памяти, для лампового усилителя фильтры дорабатывались так. НЧ фильтр- просто катушка послед-но с динамиком, 1- 1, 2 мГн. ВЧ динамик- просто емкость от 3.3 до 4, 7 мкф. Пишалку включаем инверсной полярностью. плюсиком в землю.
    Проще в отверстие порта вытащить провлда от обоих динамиков, помеченные на плюсе, снаружи смакетить фильтр и послушать новый вариант перетыком с оригинальным, услышать разницу. Если она есть и лучше, чем было, можно соорудить пробный макет для обеих колонок, не трогая родных фильтров. чтобы проще было продать, если понадобится.
    Так выглядит процесс переброса динамиков на новые фильтры.

    • Синьор Распони из Турина пишет:

      Знакомые JBL-ки. Помучились Вы с ними тогда, но звук вывели!
      Лично я не люблю ” Г- образное” размещение динамиков, а если ещё и колонки не зеркальны (как Yamaha ns-6490)…

      • Александр Ростов-на-Дону пишет:

        Уверяю вас, ещё и не такое – продается и успешно!
        А JBL -ки порадовали звуком, добрые динамики. Правда, на редкость бездарно сведенные.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.