Самые распространенные ошибки при построении сабвуферов

 

Идеальный сабвуфер — это тот, который рассчитан под музыку, которую вы слушаете, под машину, в которой вы передвигаетесь, и под остальные компоненты вашей акустической системы. При построении сабвуфера можно сделать множество ошибок, если не знать, как делать это правильно. В результате он может играть плохо или не так хорошо, как мог бы играть. При особо грубых ошибках можно создать такие условия, при которых динамик будет намного легче повредить. Какие же ошибки при построении сабвуферов можно допустить?

1. ошибки при построении сабвуферов, когда его делают наугад. Да, бывает и такое, когда для построения сабвуферного ящика делают короб из оставшихся обрезков пиломатериалов, с тем объемом, который получится, в надежде — а вдруг заиграет? Это грубая ошибка, так как для разных динамиков необходим разный объем акустического оформления. Также это очень глупая ошибка, потому что, потратив время на сборку и отделку ящика, обидно получить неиграющий «саб».

2. ошибки при построении сабвуферов, когда используют чертежи из интернета, можно получить либо хорошо играющий сабвуфер, либо играющий откровенно плохо. Это уже как повезет. Даже если размер вашего динамика и размер динамика на чертеже одинаковый, это совсем не гарантирует хорошей и правильной работы низкочастотника. Так как каждый динамик имеет свои электромеханические характеристика, они обязательно должны учитываться при расчете.

 

3. ошибки при построении сабвуферов – неправильный тип акустического оформления. Для каждого динамика необходимо свое акустическое оформление. Для одного это закрытый ящик, для другого — фазоинвертор, для третьего фриэйр. Установив в закрытый ящик динамик, который предназначен для свободной установки в заднюю полку, можно получить гулкий, неприятный и раздражающий бас. Если же установить в полку динамик, предназначенный для ящичной установки, можно просто его повредить, чуть добавив громкости.

4. ошибки при построении сабвуферов, когда рассчитывается неправильный объем короба. Для сабвуферных динамиков разного диаметра необходимы ящики разного объема. Причем для одного и того же динамика в закрытом ящике и фазоинверторном корпусе нужны разные объемы, которые отличаются на несколько десятков литров. А для акустического оформления типа «четвертьволновой резонатор» ящики получаются совсем уж гигантского размера.

5. ошибки при построении сабвуферов, когда неправильно рассчитанный порт. Для каждого динамика, исходя из требуемого объема, нужно рассчитывать объем порта, его длину и площадь (если это фазоинверторный корпус). Наугад сделать порт не получится, так как программы, по своим формулам, считают порт именно для данного динамика и данного объема короба. Если сделать это неправильно, ящик может играть тише, чем мог бы, или с различными шумами и артефактами звучания, типа гудения, свиста или хлопанья. На слух это будет восприниматься очень плохо.

Также при построении сабвуфера может не учитываться музыка, ваша машина и мощность усилителя. Так происходит, когда вы покупаете готовый сабвуфер в магазине. Он сделан для какого-то усредненного потребителя, который ездит в среднестатистическом автомобиле и слушает средненькую музыку. Играть такой «саб», конечно, будет, но хуже, чем мог бы играть, если его сделать под индивидуальные требования.

 

Например, если вы любите слушать рэп, трэп, а устанавливаете 10-дюймовый динамик в закрытый ящик, то, добавляя громкости, чтобы получить глубокий и низкий бас, вы просто повредите динамик, выводя его катушку на максимальный ход. Или вы хотите послушать джазовый концерт, а сабвуфер у вас 15-дюймовый, в 130-литровом огромном ящике с фазоинвертором. Он просто не сможет хорошо играть те низкие частоты, которые присутствуют в джазе.

Другой пример: вы делаете большой по объему короб, не учитывая мощность своего усилителя, которая в два раза выше номинальной мощности, чем способен «переварить» динамик. В результате динамик точно так же будет поврежден, потому что ему банально не на что «опереться» при работе.

Поэтому, старайтесь не допускать описанные ошибки при построении сабвуферов, рассчитывайте, делайте сабвуферы правильно и они будут вас радовать своим звучанием. А вы получите удовольствие от качественно сделанной работы.

Автономное отопление, будь то дом в несколько этажей или небольшая баня, требует грамотно установленной трубы дымоотвода. От того, насколько правильно она смонтирована, зависит безопасность и эффективность всей системы отопления.

Зачем нужен короб для дымохода

Печная труба проходит несколько перекрытий до того участка, как оказывается выведенной на улицу. Она пересекает потолок, чердак и через отверстие в крыше выходит наружу.

На каждом отрезке пути труба испытывает разность температур, соприкасается с горючими материалами. Ключевым моментом установки трубы является ее термо и гидроизоляция. Именно эти функции и призван обеспечить короб для дымохода.

Задачи, которые решает сооружение короба для дымоходной трубы:

  • Обеспечить изоляцию от перепадов внешней температуры.
  • Обеспечить изоляцию горячей трубы от горючих материалов потолочного перекрытия, крыши, стропил.
  • Обеспечить герметичное закрытие отверстия между телом дымоотвода и кровлей.
  • Защитить участок над крышей от атмосферного воздействия.
  • Украсить дымоход, создавая визуальную целостность кровли и трубы.

Обратите внимание! Кроме правильно установленного короба, на эффективность печной тяги и долговечность дымоотвода влияет конструкция самой трубы, природа топлива.

Установка короба для дымохода осуществляется на завершающем этапе монтажа системы отопления. Внешний кожух можно сделать самостоятельно или приобрести готовый.

 

После прочтения съесть!

Вот такую штуку придумал Мэтт Полк. Или Джордж Клопфер. Идея в том, чтобы снизить скорость на выходе тоннеля фазоинвертора и одновременно уменьшить его длину при сохранении настройки. Программа расчета устроена как файл Excel, я когда-то перетащил ее на родной язык. Чтобы вся эта штука не открывалась в браузере, она заархивирована в ZIP. Джордж Клопфер — знаток русской словесности, так что я дусаю, он не обидится, что некоторые его сочинения оказались переведены на русский. В январе в Лас Вегасе на всякий случай спрошу. А пока — пользуйтесь, расскажите, что получится.

Программа расчета пассивных кроссоверов P.X.O.

Разновидности коробов

Наиболее распространены короба для дымоотводов из металла. Используют оцинкованную сталь или нержавейку, как самый долговечный материал. Готовые короба из оцинкованного железа можно приобрести с пластиковым защитным покрытием разных цветов, что расширяет эстетические решения дымоотвода.

Для изготовления защиты печной трубы используется гофрированная труба из нержавейки. Она легко повторяет особенности изгибов кровельного материала. Толщина используемого металла при этом 0,45-1 мм. Для самостоятельного устройства короба тонкий металл является удобным материалом в работе.

В сочетании с минеральной ватой в качестве утеплителя, металлические короба можно назвать универсальной конструкцией для защиты трубы любой конфигурации.

Более специфическими являются следующие короба:

  • Деревянные – используют для закрытия кирпичных (квадратных или прямоугольных) дымоотводов. Монтируют самостоятельно. Требуют установки дополнительного внешнего защитного кожуха из металла или пластика.
  • Гипсокартонные. Короб из огнеупорного гипсокартона может быть установлен как на металлическую, так и на кирпичную или асбестовую трубу.
  • Штукатурка. Защитное оштукатуривание применяется для дровяных или угольных печей с кирпичными дымоходами. Для чердачного помещения достаточно боров (горизонтальный участок по чердаку) оштукатурить и побелить. Участок дымоотвода на крыше защищают металлическим декоративным коробом.

Обратите внимание! Если кровельный материал является горючим (например, ондулин), то защиту следует устанавливать с искроуловителем. В домах, где имеется русская печь, боров выполняет функцию искрогасителя + дополнительно снижает влажность чердачного помещения.

После прочтения съесть!

Boxplot 2 — предпродажная версия программы, в связи с чем часть функций не работает. Главное достоинство — программа очень поучительна, поскольку прямо на экране можно варьировать параметрами H = fb/fs (отношение частоты настройки фазоинвертора к резонансной частоте головки и ALPHA = Vas/Vb (отношение эквивалентного объема головки к объему ящика, в том числе и закрытого). Через пять минут работы с программой человек, никогда в жизни не читавший ничего по теории громкоговорителей уже знает наиболее важные зависимости. Для практических расчетов программа не очень удобна из-за урезанных функций, хотя при некотором навыке работать можно. Впрочем, если кто желает заплатить 25 долларов — там где-то сказано — куда…

Программа для расчета сабвуферов WinSpeakerz

 

 

Особенности установки трубы

Для того чтобы правильно смонтировать защитный короб на печную трубу, следует понимать как работает система, каковы особенности установки различных видов труб и на каком участке дымохода можно обойтись без дополнительной защиты.

Существуют следующие правила установки трубы и ее изоляции:

  • Кирпичная труба устанавливается с опорой на отдельный фундамент и не имеет привязки к потолочному перекрытию или кровле.
  • Дополнительная фиксация высокой (выше 1,5 м) конструкции дымоотвода осуществляется растяжками, которые крепят отдельно от строения.
  • Расстояние от тела трубы до материалов перекрытия не должно быть меньше 15 см. Для металлических дымоходов минимальное расстояние 25 см.
  • Стыковые соединения конструкции трубы не должны находиться в зоне прохождения перекрытий. Если стык дымоотвода совпадает, то трубу укорачивают снизу и наращивают сверху, смещая цельный участок на область перекрытия.
  • Кирпичные дымоотводы эффективны только для классических печей на природном твердом топливе. Для печей медленного горения, газовых такие трубы быстро разрушаются агрессивными химическими соединениями, которые образуются в них в процессе топки. Для таких печей лучшим выбором является металлический сэндвич.

Правила вывода трубы на крышу:

  • Вывод не далее 1,5 м от конька – высота трубы достаточна 0,5 м.
  • Вывод на расстоянии от 1,5 м до 3 м от конька – верх дымоотвода может находиться на одном уровне с коньком крыши.
  • Вывод трубы на расстоянии более 3 м от конька – здесь высота трубы рассчитывается исходя из соотношения: угла между горизонтальной линией от конька и прямой, соединяющей верх трубы с коньком крыши, составляет 10 градусов.

После прочтения съесть!

Фирменная продукция компании JBL. Говорят, продается и стоит денег. Помещенная здесь копия найдена на одном украинском сервере, все вопросы, касающиеся авторских прав и прочего, просим адресовать дружественному украинскому народу. Как эта программа попала на мой сервер — ума не приложу… ZIP- архив чудовищного размера. После разархивирования и инсталляции дает два модуля: для расчета корпусов сабвуферов и для расчета пассивных кроссоверов.

Программа расчета интерференционных искажений АЧХ работы Г.Татевяна Harmon3way

Виды коробов для дымохода?

На сегодняшний день, производители предлагают два основных вида кожухов:

  • Оцинкованый.
  • Гофрированый (нержавейка).

«Футляр» первого типа считается более подходящим и востребованным. Он обладает высокими пожароустойчивыми свойствами. Кроме того, по сроку эксплуатации, такой кожух для дымохода на крыше считается наиболее долговечным. Оцинковку в принципе легко монтировать, что, безусловно, считается важным моментом при выборе. Как правило, за основу берется металл с толщиной в 0,40-0,50 мм.

Работа с программой

Когда вы установите приложение, в нем появится несколько полей, в которые потребуется вводить необходимые данные. Это данные о: частоте настройки ФИ, объем сабвуфера внутри, толщину диффузора, количество портов, количество динамиков работающих на низкой частоте, максимальную высоту хода диффузора, тип сечения портов и скорость звука. Скорость звука нужно указать примерно, с максимально возможной точностью. После ввода этих данных можно получить диаметр и площадь порта. Программа BassPort работает в режиме реального времени. Это означает, что расчет происходит в то же время, в которое вводятся данные. Вы можете изменить результат путем того, что замените введённые данные.
Есть ещё одна дополнительная возможность. Это встроенный калькулятор. Его можно вызвать, если нажать на заданную программой клавишу. Калькулятор нужен для расчета длины звукового сигнала. Расчет производится на основе частоты звука.

 

Декоративный короб

Легко самостоятельно можно собрать проходной кожух, так называемый декоративный. Не думайте, что по своим свойствам такие кожухи будут отличаться. Ведь главная функция одна и её придерживаются в любом случае. Речь пойдет о том, каким образом можно обработать корпус, как его привести в единый модульный сегмент с остальным зданием. Проблему не презентабельного вида, легко можно решить при помощи декоративного покрытия, которое без проблем отыщете в строй магазинах. Наиболее распространенное на сегодня отделочное покрытие, из полимеров. Оно способно имитировать дерево, кирпич, камень и тому подобное, без ограничений.

К примеру, сам по себе металлический короб не представляет никакой декоративной изюминки и привлекательности. Однако, отделанный полимером, он может имитировать кладку кирпича или уложенный брус, бревно.

После прочтения съесть!

BLAUBOX — творение Блаупункта, как ясно из названия,- программа вполне и безусловно бесплатная. Несколько упрощенная и грубоватая графика вполне компенсируется тем, что программа работает, во-первых, быстро, во-вторых, может рассчитывать все три основных типа сабвуферов (закрытый ящик, фазоинвертор, полосовой сабвуфер), в-третьих — чрезвычайно проста в обращении, в-четвертых — может рисовать рабочие чертежи ящика по результатам расчета.

Программа для расчета сабвуферов Perfect Box 4.5

Изготовление деревянного каркаса

Изготовление каркаса, одно из важных дел при работе. Ведь от его характеристик будет зависеть долговечность и устойчивость всей конструкции. Зачастую деревянная обрешетка применяется для газовых котлов и каналов, которые впоследствии будут обработаны штакетником или листами ОСБ. Монтировать деревянные каркасы для металлических или пластиковых деталей не оправдано. Ведь потребуется больше места для прорези в основании крыши, что достаточно негативно повлияет на несущие способности.

  1. Отмерьте нужные размеры на кровле.
  2. По размерам, проведите, выпил в стропилах и перекрытии.
  3. Сделайте четыре п-образных заготовки бруса, который впоследствии будут стыковаться в самом перекрытии.
  4. Продумайте крайнюю обрешетку и пароизоляцию.
  5. Кроме того, не забывайте, что нужно будет сделать днище.

Учитывая перепады температур, лучше изготовить его из металла или на крайний случай из пластика. Дерево для таких целей не лучший вариант, так как оно будет играть и постоянно «принимать» разную габаритную структуру.

Изготовление короба на дымоход лучше проводить с помощником. Так легче стыковать и крепить весомую конструкцию.

После прочтения съесть!

WinSpeakerz — правописание как в оригинале — работа некоего Джона Мерфи, компания TrueAudio. Программа вполне коммерческая, стоит около 130 долларов, а бесплатно выдается демо-версия, без базы данных по динамикам и прочих прелестей (включая руководство на 150 страницах). Программа по-настоящему хороша, поскольку, кроме прочего, имеет специальную функцию для учета внутрисалонной акустики. Среди активных профессиональных пользователей — студия БЛЮЗМОБИЛЬ , где программой очень довольны.

 

Программа для расчета сабвуферов JBL Speakershop

Изготовление металлического короба

Допустим, отверстие в стене, перекрытии уже сделано, теперь дело только за изготовлением корпуса. Поэтому, внимательно изучаем этапность работы и инструкцию. Итак:

  • После выпила необходимого отверстия, рекомендуем укрепить края «опорниками», используйте брус сечением не менее 40 на 40.
  • Вырезаем две пластины из металла, учитывайте, что они должны быть на 50 мм. больше отверстия. Далее сгибаем их таким образом, чтобы был образован угол под 90 градусов, тем самым получая две п-образные фигуры.
  • Полосы прикручиваются к отверстию.
  • Следующий этап подразумевает изготовление подобных п-образных конструкций, но уже иного размера, согласно исходным параметрам и размерам уже прикрученных полос. Новые элементы нужно прикрутить внахлест.
  • Далее готовим дно и «крышу». Вырезаем два одинаковых листа, по размерам соответствующим отверстию. Вырезаем посередине отверстие под дымоход.
  • Далее размечаем четыре одинаковых полосы от центра. Сгибаем под углом в 90 градусов, таким образом, получаем крепление. Учитывайте, ширина оптимально в 20 мм.
  • Далее дно и крышка крепится к п-образным формам и прикручивается. После этого, можно вставлять трубу, обращайте внимание не её крепление, используйте хомуты. Далее, все пространство заполняется выбранной теплоизоляцией.

После прочтения съесть!

NCH Tone Generator — простенькая в обращении программа, генерирующая (при наличии присутствия звуковой карты) сигналы синусоидальной формы (с коэффициентом гармоник около 0,01%), прямоуголькой (со вполне пристойными фронтами). Пилообразной, и т.д. Есть и сигнал со спектром белого шума, к нему, правда, есть некоторые претензии. Программа — 200 килобайт, всего ничего. Надо сгрузить куда-нибудь и запустить, остальное происходит само собой.

Программа расчета фазоинвертора типа Power Port (рецепт и патент фирмы Polk Audio) Power Port

Фазоинвертор не на бумаге

Такие задачи возникают у детей, у взрослых и у олигархов. Первым задают, у вторых горят, третьи — контролируют. Все эти решаются известными методами, мы пойдём дальше.

Закономерным финалом саги о фазоинверторе будут практические аспекты его воплощения в жизнь. Ключевым элементом здесь становится именно труба, она же — тоннель, она же в результате рабской транслитерации с английского — порт. Именно она, труба, позволит реализовать на практике два главных параметра, определяющие акустический облик задуманного фазоинвертора: объём корпуса и частота его настройки. Эти две величины, одна в литрах, вторая — в герцах, становятся результатом либо самостоятельного расчёта, либо следования ранее сделанным калькуляциям. Их источником могут быть изготовители динамика, наши тесты или же советы специалистов, основанные на их практике. Во всех трёх случаях бывает, что даются готовые размеры тоннеля, обеспечивающие настройку известного объёма на нужную частоту, но, во-первых, не каждый раз, а во-вторых, слепое копирование не всегда возможно и всегда непохвально. Так что более общей и гораздо более продуктивной будет такая постановка задачи: известны объём и частота, а вопрос об их физической, в материале, реализации станем решать самодеятельно. Часть истории будет организована по принципу вопросов и ответов: номенклатура вопросов известна, в редакционной почте они повторяются с регулярностью, дающей повод для статистических выкладок, которые так любит наш тестовый департамент. Не стану отнимать у них любимую игрушку, у нас — свои. Итак, что вначале, рассчитываем тоннель или покупаем трубу, которой этим тоннелем предстоит стать? По идее надо вначале купить — трубы бывают не любого диаметра, а из некоторого ряда значений, если брать готовые, а не накручивать самому из бумаги на клею, как пионер из кружка юного космонавта. Но начать придётся всё же с хотя бы грубой прикидки, и дело здесь в том, что…

Толщина имеет значение

Если тоннель действительно труба (есть ведь и варианты), какой она должна быть в диаметре? Самый общий и самый грубый ответ: чем больше, тем лучше. Совет действительно радикален и может вызвать протестную реакцию: а если я возьму и сделаю тоннель диаметром вдвое больше динамика? Не возьмете и не сделаете, как бы ни старались, об этом больше ста лет назад позаботился некто Герман Гельмгольц, резонатором имени которого фазоинвертор и является, а позже — создатели автомобилей, сделавшие их по габаритам меньше существовавших в то время паровозов. Итак, по порядку, почему больше и почему что-то этот процесс остановит.

К вопросу о толщине: проталкивая тот же объём воздуха через более тесный тоннель, его придётся разгонять до более высокой скорости. А «скорость — это смерть»

 

Во время работы вблизи частоты настройки, где, собственно, и выполняет свои функции тоннель фазоинвертора, добавляя от себя к звуковым волнам, порождаемым колебаниями диффузора, внутри тоннеля движется воздух. Движется колебательно, туда-сюда. Объём движущегося воздуха — точно такой же, какой во время каждого колебания приводится в движение диффузором, он равен произведению площади диффузора на его ход. Для тоннеля этот объём — произведение площади сечения на ход воздуха внутри тоннеля. Площадь сечения реально всегда меньше площади диффузора (если кто ещё не отказался от угрозы сделать такой же, а то и больше, скоро никуда не денутся и откажутся), и, чтобы переместить такой же объём, воздуху надо двигаться быстрее, скорость в тоннеле с уменьшением диаметра возрастает пропорционально уменьшению площади его сечения. Чем это плохо? Всем сразу. Прежде всего тем, что модель резонатора Гельмгольца, на которой всё основано, предполагает, что потери энергии на трение воздуха о стенки тоннеля отсутствует. Это, разумеется, идеальный случай, но чем дальше мы от него отойдём, тем меньше работа фазоинвертора будет походить на то, чего мы от него ожидаем. А потери на трение в тоннеле тем выше, чем больше скорость воздуха внутри. Теоретически формула, да и несложная программа, на ней основанная, этих потерь не учитывает и безропотно выдаст вам расчётную длину тоннеля при диаметре хоть в палец, но работать такой фазоинвертор не будет, всё умрёт в завихрениях воздуха, пытающегося стремительно летать по тесному тоннелю взад-вперёд. Текст когда-то виденного мной агитационного плаката ГАИ «Скорость это смерть» к движению воздуха в тоннеле подходит безусловно, если смерть отнести к эффективности фазоинвертора.

Гельмгольц написал бы свою формулу точно так же, просто в тот момент не было фотографа

Впрочем, намного раньше, чем фазик погибнет как средство звуковоспроизведения, он станет источником звуков, для которых не предназначен, вихри, возникающие при излишне высокой скорости движения воздуха, создадут струйные шумы, нарушающие гармонию басовых звуков самым бессовестным и неэстетичным образом.

Окончательная и фактическая формула, заменяющая компьютерную программу. Она правильная, проверили неоднократно. Смысл выделенного красным «хвостика» будет объяснен в тексте

 

Что следует принять за минимальное значение площади сечения тоннеля? В разных источниках вы найдёте разные рекомендации, далеко не все из них авторами были когда-либо опробованы хотя бы путём вычислительного эксперимента, о других уж не говорим. Как правило, в такие рекомендации закладываются две величины: диаметр диффузора и максимальная величина его хода, то самое Xmax. Это разумно и логично, но в полной мере относится лишь к работе сабвуфера на предельном режиме, когда о качестве звучания говорить уже немного поздно. Основываясь на многочисленных практических наблюдениях, можно взять на вооружение куда более простое правило, оно небезупречно и не совсем универсально, но работает: для 8-дюймовой головки тоннель должен быть не меньше 5 см в диаметре, для 10-дюймовой — 7 см, для 12-ти и больше — 10 см. Можно ли больше? Даже нужно, но вот именно сейчас нас кое-что остановит. А именно — длина тоннеля. Дело в том, что…

Длина имеет значение

Как и было сказано, её скомандует великий Герман фон Гельмгольц. Вот он, у доски в Гейдельбергском университете, а на доске — та самая формула. Ну ладно, в этот раз её написал я, но придумал — он и написал бы точно так же. Эта немудрёная, поскольку выведена для идеального случая, зависимость показывает, какова будет частота резонанса некоей полости (нам привычнее ящик, хотя Герман фон делал эдакие пузыри с трубами-хвостиками) в зависимости от объёма V, длины L и площади сечения хвостика. Обратите внимание: параметров динамика здесь нет, и было бы странно, если бы они были. В любом случае полезно запомнить и никогда не поддаваться на провокации: настройка фазоинвертора полностью и исчерпывающе определяется размерами ящика и характеристиками тоннеля, соединяющего этот ящик с окружающей средой. Помимо этого в формулу входят только скорость звука в атмосфере планеты Земля, обозначенная «с», и число «пи», не зависящее даже от планеты.

Может ли тоннель находиться снаружи ящика? Да целая фирма на этом построила свой бизнес, патент на удобный для размещения сабвуфер был растиражирован сотнями тысяч басовых труб SAS Bazooka. А производители встроенных сабвуферов для домашних театров вообще не парятся…

Для практических целей, а именно — вычисления длины тоннеля по известным данным, формулу легко преобразовать, вспомнив родную школу, а константы подставить в виде чисел. Это делали многие. Многие же публиковали результаты этого волнующего процесса, и автору немного удивительно, как можно было зрелищно обделаться при операции с тремя-четырьмя числами. В общем, треть опубликованных на бумаге и в Сети преобразованных формул непостижимым образом являются ахинеей. Правильная приводится здесь, если подставлять величины в показанных чёрным единицах.

 

Эта же формула плюс некоторые поправки заложена и во все известные программы по расчёту фазоинверторов, но прямо сейчас формула для нас удобнее, всё на виду. Смотрите: что будет, если вместо минималистского тоннеля поставить другой, попросторнее (и потому получше)? Потребная длина возрастёт пропорционально квадрату диаметра (или пропорционально площади, но ведь мы трубу-то собрались по диаметру покупать, по-другому не продают). Перешли от 5-сантиметровой трубы к 7-сантиметровой, это к примеру, длина при той же настройке понадобится вдвое больше. Перешли на 10 см — вчетверо. Беда? Пока — полбеды. Дело в том, что…

Калибр имеет значение

Беда сейчас будет. Ещё раз глядим на формулу, на этот раз — в знаменатель, фокусируйте зрение. При всех прочих равных длина тоннеля будет тем больше, чем меньше объём ящика. Если для того, чтобы настроить на 30 Гц 100-литровый объём, имея в распоряжении 100-миллиметровую сантехническую трубу, надо открыжить и вклеить в ящик отрезок говнопровода протяжённостью 25 сантиметров, то при объёме ящика 50 л это будет полметра (что уже не меньше, чем полбеды), и при довольно распространённых 25 л тоннель такой толщины должен будет иметь метровую длину. Это уже беда, без вариантов.

Можно ли тоннель оставить внутри, но согнуть как удобнее? Вот вам ответ

В наших, практических условиях объём ящика в первую очередь определяется параметрами динамика, и в силу причин, читателям этой серии уже хорошо известных, для головок калибра 8 дюймов оптимальный объём редко превышает 20 л, для «десяток» — 30 — 40, лишь когда дело доходит до 12-дюймового калибра, мы начинаем иметь дело с объёмами порядка 50 — 60 л, и то не всегда.

Вот и получается какой-то парад суверенитетов: частота настройки ФИ определяется тем басом, который мы от него хотим получить, будь он на «восьмёрке» или на «пятнашке» — не важно. А частота настройки ящика опять не зависит от динамика, чем меньше объём, тем длиннее подавай тоннель. Итог парада: как мы неоднократно замечали в тестах малокалиберных сабвуферов, желательный и многообещающий вариант оформления в ФИ физически невозможно (или затруднительно) реализовать. Даже если не жалко места в багажнике, нельзя объём ящика ФИ делать больше оптимального, а оптимальный нередко оказывается настолько мал, что настроить его на инвариантную к прочим факторам частоту 30 — 40 Гц немыслимо. Вот пример из недавнего теста 10-дюймовых сабвуферных головок («А3» №11/2006): если взять за аксиому диаметр трубы 7 см, то для того, чтобы сделать фазоинвертор на головке Boston, понадобился бы её кусок длиной 50 см, для Rainbow — 70 см, А для Rockford Fosgate и Lightning Audio — около метра. Сравните с рекомендациями в тесте этого номера, относящимися к 15-дюймовым головкам: ни у одной таких проблем не отмечено. Почему? Не из-за динамика, как такового, а из-за исходного объёма, выбранного по параметрам динамика. Что делать? Встречать беду во всеоружии. Оружие нам выковали поколения специалистов (и не только). Знаете, в чём тут дело?

Форма имеет значение

Вы едва ли могли не заметить: я очень люблю копаться в патентах, поскольку считаю, пусть дорога от изобретения к реальной жизни не столь уж коротка, патент — отражение мысли в виде вектора, то есть — с учётом направления. Большинство новаций, предложенных (и неуклонно предлагаемых) неутомимыми умами в отношении фазоинвертора, сконцентрировано на борьбе с двумя мешающими факторами: длина тоннеля, когда его сечение велико, и струйные шумы, когда его сечение, стремясь сократить длину, попытались уменьшить. Первое, простейшее решение, о допустимости которого нас спрашивают в редакционной почте раз по пять в месяц: можно ли тоннель поместить не внутрь ящика, а снаружи? Вот ответ, окончательный, фактический и настоящий, как бумага на квартиру профессора Преображенского: можно. Хоть частично, хоть целиком, внутрь ящика тоннель запихнули исключительно из эстетических соображений, у фон Гельмгольца он торчал снаружи, и ничего, он это пережил. Да и современность наша даёт примеры: вот, скажем, ветераны car audio не могут не помнить (многие, честно говоря, не могут забыть) «басовые трубы» фирмы SAS Bazooka. Они ведь начались с патента на сабвуфер, который удобно поместить за сиденьем грузовика — любимого транспорта американцев. Для этого изобретатель протянул трубу фазоинвертора вдоль корпуса снаружи, заодно уж придав её распластанную по поверхности цилиндрического корпуса форму. Это — один пример, есть другой: некоторые фирмы, выпускающие встроенные сабвуферы для домашних кинотеатров, выводят наружу трубу-тоннель полосового сабвуфера-бандпасса. Тип сабвуфера в данном случае значения не имеет: это тот же резонатор имени сами знаете кого. Ещё одно решение тоже, судя по письмам, ищут, но опасаются. «Можно ли гнуть тоннель?» Ответ — в стиле Филиппа Филипповича и очевиден. Иначе не выпускали бы сразу несколько компаний (DLS, JL Audio, Autoleads, etc. etc.) гибкие трубы специально для этой цели. А в области патентной документации есть даже интересная подсказка, как можно эту задачу решить не без изящества и материальной экономии: была в своё время предложена конструкция модельного тоннеля, который бы собирался из типовых элементов в любой желаемой форме, иллюстрация поведает об остальном. От себя добавлю: большая часть изображённых в патенте деталей трогательно напоминает номенклатуру элементов канализационных сетей местного значения, что и является практическим рецептом внедрения интеллектуального эксцесса американского изобретателя.

Экзотические, отчаянные решения: свернуть тоннель спиралью или винтом

Борясь с неуместной длиной тоннеля, часто идут по пути строительства так называемых «щелевых портов», их достоинство — в конструктивной интеграции с корпусом, что позволяет, при известном воображении, сделать тоннель довольно протяжённым, на прилагаемой схеме — сразу несколько вариантов, которым вопрос, разумеется, далеко не исчерпывается (три верхних эскиза принадлежат перу известного хай-эндщика Александра Клячина, остальное было делом техники).

 

Недостаток же щелей — в трудности подгонки длины, это не сантехнический ПВХ — махнул пилой, и дело в шляпе. Но есть решения и здесь: не так давно один из героев рубрики «Своя игра» пермяк Александр Султанбеков (не грех лишний раз напомнить стране имена её героев) продемонстрировал на практике, как можно настраивать щелевой порт, изменяя его сечение при неизменной длине, он это делал, укладывая внутрь фанерные проставки, как показано на фото где-то поблизости, поищите.

Щелевой тоннель интегрирован с ящиком, от этого его можно сделать длиннее обычного, «вставного», подгонять длину, правда, гораздо труднее…

В сворачивании тоннеля фазоинвертора некоторые светлые умы дошли до крайностей: один светлый предложил, например, свернуть тоннель в виде спирали вокруг цилиндрического корпуса громкоговорителя, другой на хитрую формулу Гельмгольца ответил тоннелем-винтом, такая концепция нам здесь, в России, знакома…

Значит, надо подгонять не длину, а сечение: вот как это делал один житель столицы Пермского края

Но вообще-то все эти решения (даже с винтом) — лобовые, здесь тоннель неизменной длины просто приделывается или складывается так, чтобы не мешал. Известны (и даже продаются в товарных количествах) реализации другого принципа. Здесь дело вот в чём.

Сечение имеет значение

Не площадь, как таковая, а характер её изменения по длине тоннеля. До сих пор мы, ведомые учением фон Гельмгольца в его самой простой, школьной форме, считали непременным, что поперечное сечение тоннеля постоянно. А нашлись люди, которые это условие нарушили и даже нажили на этом денег.

Опытные читатели помнят, например, статью нашего итальянского коллеги профессора Матарацци, где он предлагает эффективные решения по сокращению длины тоннеля путём придания ему конической или дважды конической, как песочные часы, формы. В «А3» №10/2001 расчёты по программам профессора приведены в виде таблиц, а сами программы сеньор недавно по нашей просьбе нашёл и прислал. Ко времени выхода этого номера из печати мы их выложим на сайт в разделе «Приложения». Правда, исходный код рассеянный профессор потерял безвозвратно, так что программки остаются на итальянском, если кто знает, как перевести, не имея кода, примем помощь с признательностью.

Уход от цилиндрической формы тоннеля предлагался и для сокращения его длины, и в виде локальной «аэродинамической обработки», для снижения струйных шумов

 

А пока отметим: в своих изысканиях профессор и не первый, и не единственный. На этом направлении происходили даже целые трагедии. Давние читатели журнала, возможно, помнят заметку в «А3» №2/2003 о судебном иске по поводу тоннеля фазоинвертора, не столь давним напомню: корпорация Bose усмотрела, что другая корпорация, JBL, использовав в своих колонках тоннели фазоинвертора с криволинейной образующей, названные Linear-A, тяжко посягнула на интеллектуальную собственность Bose Corp. В доказательство был приведен патент США, где упоминалось, в числе прочего, что неплохо было бы тоннель сделать с эллиптической образующей, он тогда будет и короче, и тише с точки зрения струйных шумов. Напрасно JBL пыталась втолковать суду, что у Bose эллипс, а у JBL — экспонента. Суд пояснил, что эллипсы-шмеллипсы — дело десятое, а колонок продали много, бухгалтерия Bose посчитала: нажива JBL составила 5676718 долларов и 32 цента, что и предлагалось внести в кассу обиженной стороны. Занесли как миленькие, включая медяки, а во всех колонках тоннели поменялись на другие, FreeFlow, типа — улучшенная модель. Вот как бывает…

Уход от цилиндра как формы тоннеля предлагали очень и очень многие. Кто — в стиле Матарацци с вариациями, кто — в скромном, локальном масштабе, ограничиваясь приданием криволинейных обводов концам цилиндрического тоннеля с целью снижения струйных шумов от завихрений. Наиболее же радикальное средство борьбы и с длиной, и с шумами не только придумал, но и эксклюзивно пользуется им уже не один год Мэттью Полк, основатель компании своего имени. Суть устройства под названием PowerPort такова: часть функций тоннеля берёт на себя одна или две, на каждом конце трубы, кольцевая щель между стенкой ящика и поставленным на строго рассчитанном расстоянии от неё «грибком», впрочем, на рисунке всё видно. Такими тоннелями снабжаются практически все домашние громкоговорители Polk Audio. И ежели только кто покусится, плакали его 32 цента плюс ещё кое-что. Для себя же, любимых, никто не запретит такую штуку попробовать, тем более что когда-то давно Полк выложил на свой корпоративный сайт таблицу в «Экселе», по которой можно всё рассчитать, я её тогда же с этого сайта попёр (получив на это позже, задним числом, благословение автора — я же не с целью наживы) и даже перевёл сопроводительные инструкции на великий и могучий, это всё лежит у нас на сайте.

Самое эффектное решение в этой области: PowerPort Мэттью Полка. Изобретение не осталось на бумаге, оно — составная часть почти всей акустики Polk Audio

A propos, и труды профессора Матарацци, и революционная разработка Мэттью Полка напоминают нам вот о чём: гимназическая формула Гельмгольца, помимо прочего, не учитывает очень существенный для практики эффект: в огромном большинстве случаев (практически — всегда) один из концов тоннеля прилегает к стенке корпуса сабвуфера, это касается как круглых труб, отпиленных заподлицо со стенкой, так и труб, снабжённых аэродинамической законцовкой, а в ещё большей степени — щелевых портов, прилепившихся к стенке. Близость стенки создаёт концевой эффект, напоминающий то, чего намеренно добивался автор PowerPort — виртуального удлинения тоннеля. Поэтому-то к формуле, непосредственно произведенной из трудов фон Гельмгольца современные прикладные спецы рекомендуют вводить поправку, чисто эмпирическую, но оттого не менее нужную, она выделена красным, чтобы было ясно, где классик XIX века, а где — практика XX.

А вообще-то, друзья дорогие, пора браться за дело, не век же в бумажках копаться. Дело-то как раз в этом…

Теги: тоннельФазоинвертор

share

tweet

 

share

От admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *