Viete, kedy bola predchádzajúca epizóda série Total Recall? V apríli 2006, keď to, čo je teraz pokryté snehom, len pomýšľalo, že sa začne zelenať...

Ale rukopisy (najmä v počítačovom formáte) nehoria a napriek času sa dá presne určiť, kde to celé skončilo. Vo vete: „Čo sa týka basreflexov, príde deň, povieme si aj o nich...“ Predpokladajme, že už prišiel.
Niekoľko čísel série v rade bolo venovaných (na prvý pohľad) najjednoduchšiemu a jednému z dvoch najobľúbenejších typov akustického dizajnu pre subwoofer - uzavretej skrinke. A spolu s inými vecami bolo povedané: ZY je jediný typ dizajnu, ktorý je potenciálne schopný vytvoriť rovnomernú frekvenčnú odozvu v aute pri nízkych frekvenciách. Zdá sa, že problém je uzavretý a nie je potrebná žiadna ďalšia formalizácia. Štatistiky, ktoré tak milujú špecialisti nášho testovacieho oddelenia, však dokazujú: v skutočne zabudovaných audio systémoch sú PL a FI zastúpené približne rovnako a spolu tvoria viac ako 80 percent vozového parku. subwoofery. Prirodzená otázka: ak je v subwooferi vyrezaný otvor, znamená to, že ho niekto potrebuje? Otázka, rovnako ako jej poetický prototyp – rétorická, by nebola potrebná – uzavreté krabice by nemali diery.
Prepnime klávesnicu z rétorického rozloženia na praktické, pýtajme sa koho a prečo. A ukazuje sa, že na tieto dve otázky nemožno dať všeobecnú odpoveď. Iné - pre rôzne. A aby som tomu dôkladne porozumel, už po niekoľkýkrát navrhujem začať ponorením sa do priepasti minulosti.

Kto, kde, kedy
Každé takéto ponorenie je plné paradoxných zistení. Začiatkom roku 2006, v #2, som vás pozval na oslavu polstoročného výročia uzavretej škatule, podľa papiera vydaného americkým patentovým úradom. Dúfam, že ste využili príležitosť. Kedy bol vynájdený bassreflex? Podľa rovnakého zdroja o dvadsaťštyri rokov skôr. V júli 1932, len tri roky po objavení sa prvého dynamického reproduktora, ktorý takmer v nezmenenej podobe používame dodnes a budeme ho používať až do dňa nám určeného, ​​pracovník laboratórií telefónnej spoločnosti Bell Albert Turas, dostal pre zariadenie bezpečné správanie, skromne a to, čo formálne nazval „zariadením na reprodukciu zvuku“. Ciele, ktoré vynálezca sledoval, boli sformulované už v prvom odseku dokumentu. Cieľom bolo zlepšiť reprodukciu nízkych frekvencií, dosiahnuť, podľa vlastných slov vynálezcu, „prirodzenejšiu reprodukciu nízkych tónov v reči a hudbe, v presnejšom pomere s vysokými tónmi, než bolo možné predtým“.
To bol cieľ. Ako prostriedok pán Turas navrhol usporiadať reproduktor tak, aby sa využívalo žiarenie nie z jednej, ale z oboch strán difúzora. Turas správne pochopil mechanizmus takéhoto použitia, keď napísal, že rúrky spájajúce objem boxu s okolitým priestorom budú pôsobiť ako mechanický filter, zavádzajúci pri určitých frekvenciách fázový posun o 180 stupňov medzi akustickou vlnou na svojom vstupe (vo vnútri box) a na výstupe (vonku) . V tomto prípade, ako vynálezca celkom správne usúdil, predtým stratená energia vyjde von a keďže je vo fáze s už vyžarovanou prednou stranou difúzora, zvýši akustický tlak vytváraný celým súborom. A ako bolo poznamenané už vtedy, pred viac ako sedemdesiatimi rokmi, stane sa to len v úzkom frekvenčnom pásme, na ktoré sú naladené fajky, ktoré im ponúkajú.
Je smiešne, že v celom dokumente nie je výslovne spomenutý pojem rezonančnej frekvencie reproduktora, autor skvelého vynálezu hovorí len o frekvenciách, kde žiarenie začína slabnúť, my tu a teraz vieme, že je to len pod rezonančnou frekvenciou...
Na pozadí týchto absolútne rozumných argumentov vyzerajú mylné predstavy vynálezcu o praktickom dizajne „zariadenia na reprodukciu zvuku“ celkom dojemne. Turasovi sa zdalo, že všetko sa stane podľa jeho receptu iba vtedy, ak výstup z rúr alebo prstencového kanála (vo všeobecnosti to, čo dnes nazývame tunel alebo FI port) bude čo najbližšie k difúzoru a obklopí ho. tesný krúžok. Dnes vieme, že v praxi nie je veľmi dôležité, kde je výstup z tunela, nebude trpieť fázové žiarenie na nízkych frekvenciách. Ale aj tak patrí veľké poďakovanie od nás všetkých pánovi Turasovi.

Otvorte dvere, zatvorte dvere
Ešte si spomeňme (na to sme sa predsa zozbierali), čo sa stane v kryte subwoofera, ak sa v ňom okrem samotného krytu a reproduktora vytvorí aj diera a v nej je zaistený kus rúrky. Začnime sa pohybovať po frekvenčnej škále zhora, je to pohodlnejšie. Pokiaľ je frekvencia signálu privádzaného do reproduktora dostatočne vysoká, prítomnosť otvoru v skrinke nič zvlášť neovplyvňuje. prečo? Áno, pretože funguje rovnaký mechanický filter, o ktorom písal vynálezca bassreflexu. Jednoducho povedané, stane sa to takto: keď sa kolísanie tlaku vo vnútri boxu vyskytuje s vysokou frekvenciou, masa vzduchu v tuneli sa nestihne pohnúť, dvere sa zdajú byť tam, ale ak nimi často trasiete, často rukoväť, zostane zatvorená. Zároveň sa pozeráme na niečo, na čo sa Albert Turas nepozrel, čo ešte nebolo akceptované – na impedančnú krivku nášho reproduktora (v skutočnosti rozumieme, nie len reproduktor, ale subwoofer). Ako príklad si vezmeme reálnu krivku impedancie skrinkového subwoofera-bassreflexu s charakteristickým dvojhrbkovým tvarom. Prečo je dvojitý a čo hrbolčeky znamenajú, bude jasné veľmi skoro, ale keď sme tam, kde je to označené červenou bodkou, impedancia (inými slovami, odpor) reproduktora je malá, pretože amplitúda vibrácií difúzora je malá.
Zabudli ste, ako súvisí amplitúda s odporom? Toto je veľký problém, zapamätajme si teraz. Pozrite: odpor reproduktora sa ukazuje byť väčší, čím menší prúd prechádza cez kmitaciu cievku pri rovnakom napätí, však? Keď difúzor vibruje, vytvára spätné EMF a prúd klesá. A to je to isté ako zvýšenie odporu. Ak sa difúzor zasekne (to sa niekedy stáva z prirodzených dôvodov medzi obzvlášť horlivými hráčmi Espiel a tými, ktorí sa k nim pripájajú v dôsledku prehriatia a odlepenia kmitacej cievky), jeho odpor sa pri nízkych frekvenciách prakticky nezmení a pri vyšších frekvenciách bude sa zvýši kvôli indukčnosti a nič viac. Keď sa frekvencia blíži k rezonančnej frekvencii, zvyšuje sa amplitúda kmitov difúzora (preto je to rezonancia), zvyšuje sa aj spätné EMF, klesá prúd v cievke, čo zodpovedá zvýšeniu jej odporu.

	Zatiaľ čo frekvencia je dostatočne vysoká, výrazne vyššia ako ladiaca frekvencia Fb, amplitúda vibrácií difúzora sa zvyšuje a tunel, hoci vyzerá otvorené dvere, je v skutočnosti uzamknutý „zotrvačným zámkom“.
	Pri ladiacej frekvencii tlak vzduchu v boxe „pribuchne dvere“ presne mimo fázu so sebou samým, a teda vo fáze s difúzorom.
	Keď frekvencia klesne pod nastavenú hodnotu, tunel začne pracovať mimo fázu s difúzorom. Ukázalo sa, že difúzor funguje, ale tunel spôsobuje, že všetko ide dole vodou.

Začnime znižovať frekvenciu dodávaného signálu. Blížime sa k rezonančnej frekvencii reproduktora v krabici, ako keby bola zatvorená (ako ju určiť, poznať parametre reproduktora a hlasitosť krabice, teraz viete naspamäť). Impedancia sa zvyšuje, čo znamená: reproduktor sa blíži k rezonancii, zvyšuje sa amplitúda vibrácií difúzora a „dvierka“ skrinky zostávajú stále zatvorené. Doteraz bolo správanie reproduktora v kryte s tunelom identické (nepočítajúc drobné faktory, ktoré teraz budeme ignorovať, aby sme sa nemýlili) s jeho správaním v kryte uzavretom zo všetkých strán, teda v uzavretá bunka.
Mimochodom: ak zapojíte bassreflexový tunel, na impedančnej charakteristike zostane iba jeden, horný hrbolček, čo sa viackrát ukázalo, keď susedný časopis „Salon AV“ testoval domáce reproduktory, ktoré obsahovali zátky do tunelov. A ideme nižšie vo frekvencii. Pod rezonanciou by mal difúzor zbytočne stláčať vzduch v kryte, ale teraz už nie sú dvere von zatvorené a kolísanie tlaku vo vnútri sa začína uvoľňovať. Vychádzajú fázovo posunuté vzhľadom na to, čo bolo vo vnútri krabice. prečo? Existujú dve vysvetlenia: správne a jednoduché, vyberte si podľa svojho vkusu. Správne: ide o fázovo-frekvenčnú charakteristiku mechanického filtra, ktorá je kombináciou pružnosti vzduchu v boxe a vzduchovej hmoty v tuneli. Neber to? Potom je to jednoduché: kľučka „akustických dvierok“ sa teraz ťahá pomalšie, začína sa mierne otvárať, ale dvierka sú ťažké, a preto sa oneskorujú. Toto je fázový posun. Nakoniec pri určitej frekvencii dosiahne fázový posun presne 180 stupňov. To znamená: napríklad difúzor sa pohybuje dopredu a vytvára pred sebou tlakovú vlnu a za ňou, teda vo vnútri krabice, vlnu riedenia. Táto vlna sa chce dostať von cez tunel, ale je oneskorená, a keď sa konečne dostane von, difúzor sa už pohybuje dozadu a vytvára pred sebou vlnu riedenia. Tieto dve vlny sa sčítajú vo fáze a akustický tlak dosiahne maximum.
Čo máme na impedančnej krivke? Odpor klesá, minimum dosahuje práve pri frekvencii, kde sa fázový posun rovná 180 stupňom a ktorá sa nazýva frekvencia ladenia bassreflexu. Čo znamená minimálna impedancia? Úplne správne: amplitúda vibrácií difúzora je tu najmenšia. Zdá sa, že paradoxom je práve tam, kde je akustický tlak najväčší, amplitúda vibrácií difúzora je najmenšia. Nejde tu o žiadny paradox, všetko je v súlade so zákonom. Práve tu sa pri tejto frekvencii odoberá z difúzora maximum energie, médium odoláva jeho pohybu ako z prednej strany, tak (ešte viac) zo zadnej strany a odporom premieňa vibrácie difúzora na zvuk.
Ešte jeden „mimochodom“: v populárnej (niekedy až príliš) literatúre je bežné klišé, ktoré popisuje princíp fungovania bassreflexu. Hovorí, že pri ladiacej frekvencii je difúzor celkovo nehybný a všetok zvuk vydáva tunel. Dovoľte mi opýtať sa neviditeľných autorov tejto múdrosti: ak je difúzor skutočne nehybný, prečo by sa vzduch v tuneli pohyboval? Možno z konceptov? Nie, pointa je iná: difúzor sa pohybuje málo, ale efektívne prenáša energiu do životné prostredie, preto je výsledok (v decibeloch) významný. Je to ako produktivita práce: ak človek pracuje pol dňa, ale je to ťažké, urobí to isté, čo niekto iný bezstarostne urobí za deň. Ale zvonku vidno len to, že pol dňa odpracoval a išiel domov.
Dobre, užili sme si koordinovanú prácu difúzora a tunela pri ladiacej frekvencii, poďme ďalej. Rovnakým smerom, nadol vo frekvencii. Keď sa frekvencia signálu zníži, oneskorenie pri otváraní a zatváraní dverí je čoraz menšie a v určitom bode úplne zmizne. Ako by to bolo, povedzme, pri skutočných dverách, aj keď ťažkých, keby sa museli otvárať a zatvárať raz za pol hodinu. Kto by to pri tejto frekvencii nestihol včas? Pre subwoofer to znamená, že vzduch z tunela vychádza vo fáze s kolísaním tlaku vo vnútri boxu a v protifáze s kolísaním vytvoreným mimo krytu difúzorom. výsledok? Poľutovaniahodné, čo ste čakali... Pod ladiacou frekvenciou začína tunelové žiarenie požierať to, čo vyžaruje difúzor, a pridáva sa k priamemu žiareniu v protifáze. To je presne to, čo vysvetľuje (ak jednoducho a nie správne) Hlavná prednosť Frekvenčná charakteristika bassreflexu v porovnaní s frekvenčnou charakteristikou uzavretého boxu. V prípade VZ, ako vieme, vo voľnom priestore klesá akustický tlak pod rezonančnú frekvenciu rýchlosťou 12 dB/okt. a pri basreflexe pod frekvenciu tunelového ladenia - dvakrát rýchlejšie, rýchlosťou 24 dB/okt. Je to priamy dôsledok kontraproduktívnej, záludnej, dalo by sa povedať, aktivity tunela na týchto frekvenciách.
Vráťme sa k impedančnej krivke. Ide o najvýkonnejší nástroj v elektroakustike, ktorý vám môže veľa povedať. Pod frekvenciou ladenia tunela začína na krivke rásť druhý hrb. Už sme pochopili: tam, kde je hrb na krivke odporu, dochádza k zvýšeniu amplitúdy kmitov difúzora. Ale až tu sa ukáže, že je to úplne zbytočné: difúzor sa vzrušene trasie, nevšimol si, že dvere škatule sú dokorán otvorené a zvukové vlny v protifáze, ktoré by v uzavretej škatuľke odumreli vo vnútri, voľne vychádzajú, čím anulujú všetko úsilie. chudobného rečníka.
Naozaj úbohé: jednou z nevýhod bassreflexu ako akustického prevedenia je, že pod ladiacou frekvenciou nie je difúzor nijako obmedzený v pohybe, čo znamená, že ak zasiahne signál veľmi nízkej (zvyčajne infrazvukovej) frekvencie. reproduktor, amplitúda oscilácií môže prekročiť bezpečné limity. V mene predchádzania takýmto tragédiám boli vynájdené podzvukové filtre v zosilňovačoch.

Komu a prečo?
Hovorilo sa: rôznym ľuďom a na rôzne veci. To, na čo bol pôvodne vynájdený bassreflex, sformuloval lepšie ako iné ten, kto ho vymyslel. Počas desaťročí, ktoré nasledovali po tomto vyhlásení, akustickí dizajnéri robili práve to - dali reproduktor do FI, keď bolo potrebné zlepšiť reprodukciu nízkych frekvencií. zlepšiť? A čo to znamená? V domácej akustike, z ktorej, musíme priznať, sme všetci vyrástli, ako Gogolov „The Overcoat“, to znamenalo rozšírenie reprodukovaného frekvenčného pásma smerom nadol. Použitím FI sa to dosahuje tak efektívne, že ak sa dnes pozriete na rozsah domácej akustiky, nájsť niečo v uzavretej krabici bude hranične ťažké. Takmer úplne „vtáčie búdky“ všetkých typov a veľkostí. Dôvod tejto popularity sa dá ľahko ilustrovať: tu sú tri frekvenčné odozvy reproduktorov s pomerne typickými parametrami v troch možnostiach akustického dizajnu. Optimálny FI, optimálny (teda vyladený na Butterworthov faktor kvality Qtc = 0,707) uzavretý box a uzavretý box rovnakého objemu ako FI. V bassreflexe je spodná medzná frekvencia 32 Hz, v uzavretom boxe rovnakej hlasitosti - 59, v uzavretom boxe optimálnej hlasitosti - 57. Pocíťte rozdiel. Výrobcovia a spotrebitelia už dlho cítia „domácu úlohu“, takže nezídu z bassreflexov, aj keď vás poháňajú palicou...

A skutočnosť, že pod medznou frekvenciou klesá akustický tlak FI oveľa rýchlejšie ako u ZYa, v tomto domácom prostredí problému, nie je žiadnym problémom. A čo my, mobilní a motorizovaní? Vôbec nie. Pamätáte si funkciu prenosu interiéru? Samozrejme, pamätajte, na to sa nezabúda. Poháňa akustický tlak smerom nahor (od určitej frekvencie) so sklonom 12 dB/okt. V uzavretom boxe pod rezonančnou frekvenciou klesá akustický tlak presne rovnakou rýchlosťou. To znamená, že pri správnej voľbe parametrov subwoofera sa jeden na jeden bude prekrývať a produkovať dokonale rovnomernú frekvenčnú odozvu, o akej sa doma ani nesnívalo. A bassreflex odvaluje svoju charakteristiku rýchlosťou 24 dB/okt., čo interiér nedokáže kompenzovať, čiže pri tomto prevedení budeme mať vždy (zdôrazňujem: vždy) prevrátenie vo frekvenčnej charakteristike so sklonom. 12 dB/okt. už v kabíne, začínajúc odznova s ​​určitou, ale inou frekvenciou. Poďme sa na to pozrieť: natiahneme do auta jednu po druhej tri krabice z predchádzajúceho príkladu. Optimal ZY: no, čo môžem povedať, je to optimálne. Zväčšená veľkosť bunky v dôsledku nižšej rezonančnej frekvencie ukázala vyššiu návratnosť infrazvuku, ale to je všetko. Ale ak k nemu pripojíte tunel a nastavíte „výstupné dvere“ na 30 Hz alebo tak, frekvenčná odozva sa začne odvíjať od tejto frekvencie, ale z akej výšky, pozrite sa! Orezávanie lacných inštalatérskych zariadení viedlo k zvýšeniu akustického tlaku vo frekvenčnom rozsahu 25 - 40 Hz (pre majiteľov domov sú takéto frekvencie vo všeobecnosti buď snom alebo ruinou) v priemere o 7 dB (minimálne 6, maximálne 9). Minimum už znamená: pri rovnakej hladine akustického tlaku bude potrebné subwoofer napájať štyrikrát (!) nižším výkonom ako reproduktor v ideálnom, audiofilskom uzavretom boxe. Alebo približne trikrát nižšie ako v uzavretej krabici rovnakého objemu (pre tento príklad). Tu je druhá časť odpovede na množstvo otázok „komu - prečo“. V aute - na získanie nadmerného akustického tlaku poskytuje ZY najširšie frekvenčné pásmo. V tomto smere sú basové reproduktory do auta presným opakom tých domácich.
Vynára sa otázka: potrebujeme takúto frekvenčnú odozvu? V zásade bola odpoveď už v jednej z predchádzajúcich epizód Total Recall. Ale ak to nabudúce nenájdete, začneme tam. Pomôcka: basa ľudu je basa Boha...

Použitie týchto materiálov je povolené len so súhlasom autora

Poznámka redakcie: Článok talianskeho akustika, ktorý je tu reprodukovaný s požehnaním autora, sa pôvodne volal „Teoria e pratica del condotto di accordo“. Teda doslovne preložené – „Teória a prax basreflexu“. Tento nadpis podľa nás zodpovedal obsahu článku len formálne. V skutočnosti hovoríme o vzťahu medzi najjednoduchším teoretickým modelom bassreflexu a prekvapeniami, ktoré prax pripravuje. Ale to je len formálne a povrchné. Ale v podstate článok obsahuje odpoveď na otázky, ktoré, súdiac podľa redakčnej pošty, často vznikajú pri výpočte a výrobe basreflexového subwoofera. Otázka jedna: „Ak vypočítate bassreflex podľa dávno známeho vzorca, bude mať hotový basreflex vypočítanú frekvenciu? Náš taliansky kolega, ktorý svojho času zjedol asi tucet psov na basreflexy, odpovedá: „Nie, to nepôjde.“ A potom vysvetľuje, prečo a čo je najdôležitejšie, ako presne to nebude fungovať. Otázka druhá: „Vypočítal som tunel, ale je taký dlhý, že sa nikam nezmestí. Čo mám robiť? A tu signor ponúka také originálne riešenia, že túto stránku jeho práce dávame do názvu. Takže kľúčové slovo nový názov by sa mal chápať nie v novoruštine (inak by sme napísali: „skrátka - bassreflex“), ale doslova. Geometricky. A teraz má slovo signor Matarazzo.

Bassreflex: skrátka!

O autorovi: Jean-Piero Matarazzo sa narodil v roku 1953 v talianskom meste Avellino. Od začiatku 70. rokov pôsobí v oblasti profesionálnej akustiky. Dlhé roky bol zodpovedný za testovanie akustických systémov pre časopis "Suono" ("Sound"). V 90. rokoch vyvinul množstvo nových matematických modelov procesu emisie zvuku z reproduktorových difúzorov a niekoľko projektov pre akustické systémy pre priemysel, vrátane modelu „Opera“, populárneho v Taliansku. Od konca 90. rokov aktívne spolupracuje s časopismi „Audio Review“, „Digital Video“ a pre nás, čo je najdôležitejšie, „ACS“ („Audio Car Stereo“). Vo všetkých troch je šéfom pre meranie parametrov a testovanie akustiky. Čo ešte?... Ženatý. Vyrastajú dvaja synovia, 7 rokov a 10.

Obr. 1. Schéma Helmholtzovho rezonátora. Odtiaľ všetko pochádza.

Obr 2. Klasický bassreflexový dizajn. V tomto prípade sa často neberie do úvahy vplyv steny.

Obr 3. Bassreflex s tunelom, ktorého konce sú vo voľnom priestore. Nie je tu žiadny vplyv stien.

Obrázok 4. Tunel je možné vyviesť úplne von. Tu sa opäť objaví „virtuálne rozšírenie“.

Obrázok 5. Vytvorením ďalšej príruby môžete získať „virtuálne rozšírenie“ na oboch koncoch tunela.

Obrázok 6. Štrbinový tunel umiestnený ďaleko od stien škatule.

Obrázok 7. Štrbinový tunel umiestnený v blízkosti steny. Vplyvom steny sa jej „akustická“ dĺžka ukáže byť dlhšia ako geometrická.

Obrázok 8. Tunel v tvare zrezaného kužeľa.

Obrázok 9. Hlavné rozmery kužeľového tunela.

Obrázok 10. Rozmery štrbinovej verzie kužeľového tunela.

Obrázok 11. Exponenciálny tunel.

Obrázok 12. Tunel v tvare presýpacích hodín.

Obrázok 13. Hlavné rozmery tunela v tvare presýpacích hodín.

Obr. 14. Drážková verzia presýpacích hodín.

Magické formulky

Jedno z najčastejších želaní v e-mail autora - poskytnúť „magický vzorec“, pomocou ktorého by si čitateľ ACS mohol sám vypočítať bassreflex. V zásade to nie je ťažké. Bassreflex je jedným z prípadov implementácie zariadenia nazývaného „Helmholtzov rezonátor“. Vzorec na jeho výpočet nie je oveľa komplikovanejší ako najbežnejší a dostupný model takéhoto rezonátora. Prázdna fľaša od Coca-Coly (len fľaša, nie hliníková plechovka) je len taký rezonátor, naladený na frekvenciu 185 Hz, toto je odskúšané. Helmholtzov rezonátor je však oveľa starší ako aj tento obal obľúbeného nápoja, ktorý sa postupne stráca. Klasický obvod Helmholtzovho rezonátora je však podobný fľaši (obr. 1). Aby takýto rezonátor fungoval, je dôležité, aby mal objem V a tunel s plochou prierezu S a dĺžkou L. S vedomím toho, ladiaca frekvencia Helmholtzovho rezonátora (alebo basreflexu, ktorý je to isté) možno teraz vypočítať pomocou vzorca:

1. Facebook- frekvencia ladenia bassreflexovej rúry (Hz)
2. s– rýchlosť zvuku, konštantná = 344 m/s
3. S- plocha basreflexového tunela (m 2)
4. L- dĺžka basreflexového tunela (m)
5. V- objem tela (m 3)
6. P - konštantná hodnota = 3,14

Táto formulka je skutočne magická v tom zmysle, že nastavenie bassreflexu nezávisí od parametrov reproduktora, ktorý do neho bude osadený. Objem boxu a rozmery tunela a frekvencia ladenia sú určené raz a navždy. Všetko, zdá sa, je hotové. Začnime. Nech máme box s objemom 50 litrov. Chceme z nej spraviť basreflexovú ozvučnicu s nastavením 50Hz. Rozhodli sa urobiť priemer tunela 8 cm Podľa práve uvedeného vzorca získame frekvenciu ladenia 50 Hz, ak je dĺžka tunela 12,05 cm Všetky diely starostlivo vyrobíme a zmontujeme do konštrukcie ako na obr. 2 a pre kontrolu zmeriame skutočnú výslednú rezonančnú frekvenciu bassreflexu. A na naše prekvapenie vidíme, že sa nerovná 50 Hz, ako by napovedal vzorec, ale 41 Hz. Čo sa deje a kde sme urobili chybu? Nikde. Náš novovybudovaný bassreflex by bol naladený na frekvenciu blízku frekvencii získanej Helmholtzovým vzorcom, ak by bol vyrobený tak, ako je znázornené na obr. 3. Tento prípad je najbližšie k ideálnemu modelu, ktorý vzorec opisuje: tu oba konce tunela „visia vo vzduchu“, relatívne ďaleko od akýchkoľvek prekážok. V našom dizajne sa jeden z koncov tunela spája so stenou krabice. Pre vzduch oscilujúci v tuneli to nie je ľahostajné, vplyvom „príruby“ na konci tunela dochádza k virtuálnemu predĺženiu. Bassreflex bude nakonfigurovaný tak, ako keby dĺžka tunela bola 18 cm, a nie 12, ako v skutočnosti.

Všimnite si, že to isté sa stane, ak je tunel umiestnený úplne mimo krabice, pričom jeden koniec opäť zarovnáte so stenou (obr. 4). Existuje empirický vzťah medzi „virtuálnym predĺžením“ tunela v závislosti od jeho veľkosti. Pre kruhový tunel, ktorého jedna časť je umiestnená dostatočne ďaleko od stien škatule (alebo iných prekážok) a druhá je v rovine steny, je toto predĺženie približne rovné 0,85D.

Ak teraz dosadíme všetky konštanty do Helmholtzovho vzorca, zavedieme korekciu pre „virtuálne predĺženie“ a vyjadríme všetky rozmery v konvenčných jednotkách, výsledný vzorec pre dĺžku tunela s priemerom D, ktorý zabezpečí vyladenie box objemu V na frekvenciu Fb, bude vyzerať takto:

1. Facebook- frekvencia, na ktorú je naladený bassreflex (Hz)
2. V- objem tela (l)
3. D- priemer bassreflexovej trubice (mm)
4. L- dĺžka basreflexovej trubice (mm)

Získaný výsledok je cenný nielen preto, že vo fáze výpočtu umožňuje získať hodnotu dĺžky blízku konečnej, ktorá dáva požadovanú hodnotu ladiacej frekvencie, ale aj preto, že otvára určité rezervy na skrátenie tunela. Takmer jeden priemer sme už vyhrali. Tunel môžete ešte ďalej skrátiť pri zachovaní rovnakej frekvencie ladenia vytvorením prírub na oboch koncoch, ako je znázornené na obr. 5.

Teraz sa zdá, že všetko bolo vzaté do úvahy a vyzbrojení týmto vzorcom si predstavujeme samých seba ako všemocných. Tu nás čakajú ťažkosti.

Prvé ťažkosti

Prvá (a hlavná) ťažkosť je takáto: ak treba relatívne maloobjemový box naladiť na dosť nízku frekvenciu, tak dosadením veľkého priemeru do vzorca pre dĺžku tunela dostaneme väčšiu dĺžku. Skúsme nahradiť menší priemer - a všetko dopadne skvele. Veľký priemer vyžaduje veľkú dĺžku a malý iba krátku dĺžku. Čo je na tom zlé? Tu je čo. Zadná strana difúzora reproduktora pri pohybe „tlačí“ cez basreflexový tunel prakticky nestlačiteľný vzduch. Keďže objem oscilujúceho vzduchu je konštantný, rýchlosť vzduchu v tuneli bude toľkokrát väčšia ako rýchlosť oscilácie difúzora, koľkokrát bude plocha prierezu tunela menšia ako plocha difúzor. Ak urobíte tunel desaťkrát menší ako difúzor, rýchlosť prúdenia v ňom bude vysoká a keď dosiahne 25 - 27 metrov za sekundu, nevyhnutne sa objavia turbulencie a hluk prúdenia. Veľký výskumník akustických systémov R. Small ukázal, že minimálny prierez tunela závisí od priemeru reproduktora, maximálneho zdvihu jeho difúzora a frekvencie ladenia bassreflexu. Small navrhol úplne empirický, ale bezproblémový vzorec na výpočet minimálnej veľkosti tunela:

Small odvodil svoj vzorec vo svojich obvyklých jednotkách, takže priemer reproduktora Ds, maximálny zdvih kužeľa Xmax a minimálny priemer tunela Dmin sú vyjadrené v palcoch. Frekvencia ladenia bassreflexu je ako inak v hertzoch.

Teraz to už nevyzerá tak ružovo ako predtým. Často sa ukáže, že ak zvolíte správny priemer tunela, ukáže sa, že je neskutočne dlhý. A ak zmenšíte priemer, existuje šanca, že tunel bude „pískať“ aj pri strednom výkone. Tunely s malým priemerom majú okrem samotného tryskového hluku aj tendenciu k takzvaným „organovým rezonanciám“, ktorých frekvencia je oveľa vyššia ako frekvencia ladenia bassreflexu a ktoré sú v tuneli vybudené turbulenciou pri vysokom prietoku. sadzby.

Keď čitatelia ACS čelia takejto dileme, zvyčajne zavolajú redaktorovi a požiadajú ho o riešenie. Mám tri z nich: jednoduché, stredné a extrémne.

Jednoduché riešenie malých problémov

Keď je vypočítaná dĺžka tunela taká, že sa takmer zmestí do puzdra a je potrebné len mierne zníženie jeho dĺžky pri rovnakom nastavení a ploche prierezu, odporúčam použiť namiesto kruhového tunela štrbinový a umiestniť nie je v strede prednej steny puzdra (ako na Obr. 6), ale blízko jednej z bočných stien (ako na Obr. 7). Potom na konci tunela, ktorý sa nachádza vo vnútri krabice, bude ovplyvnený efekt „virtuálneho predĺženia“ vďaka stene umiestnenej vedľa neho. Experimenty ukazujú, že pri konštantnej ploche prierezu a frekvencii ladenia tunel znázornený na obr. 7, je približne o 15 % kratšia ako pri konštrukcii na obr. 6. Štrbinový bassreflex je v princípe menej náchylný na rezonancie organu ako guľatý, ale aby ste sa ešte viac ochránili, odporúčam inštalovať do tunela prvky pohlcujúce zvuk, v podobe úzkych pásikov plsti nalepených na vnútorný povrch tunel približne tretinu jeho dĺžky. Toto je jednoduché riešenie. Ak to nestačí, budete musieť prejsť do stredného.

Priemerné riešenie väčších problémov

Riešením strednej zložitosti je použitie tunela v tvare zrezaného kužeľa, ako na obr. 8. Moje experimenty s takýmito tunelmi ukázali, že tu je možné zmenšiť prierezovú plochu vtoku v porovnaní s minimom povoleným podľa Smallovho vzorca bez rizika tryskového hluku. Kužeľový tunel je navyše oveľa menej náchylný na rezonancie orgánov ako cylindrický.

V roku 1995 som napísal program na výpočet kužeľových tunelov. Nahrádza kužeľový tunel radom valcových a postupnými aproximáciami vypočítava dĺžku potrebnú na nahradenie konvenčného tunela konštantného prierezu. Tento program je určený pre každého a možno ho stiahnuť z webovej stránky časopisu ACS audioreview.it v sekcii ACS Software. Malý program, ktorý beží pod DOSom, si môžete stiahnuť a vypočítať sami. Ale môžete to urobiť inak. Pri príprave ruského vydania tohto článku boli výsledky výpočtov pomocou programu CONICO zostavené do tabuľky, z ktorej je možné prevziať hotovú verziu. Stôl je zostavený pre tunel s priemerom 80 mm. Táto hodnota priemeru je vhodná pre väčšinu subwooferov s priemerom kužeľa 250 mm. Po vypočítaní požadovanej dĺžky tunela pomocou vzorca nájdite túto hodnotu v prvom stĺpci. Napríklad podľa vašich výpočtov sa ukázalo, že na naladenie boxu s objemom 30 litrov na frekvenciu 33 Hz je potrebný napríklad tunel dlhý 400 mm. Projekt je netriviálny a umiestniť takýto tunel do takejto krabice nebude jednoduché. Teraz sa pozrite na ďalšie tri stĺpce. Zobrazuje rozmery ekvivalentného kužeľového tunela vypočítané programom, ktorého dĺžka už nebude 400, ale len 250 mm. Je to úplne iná vec. Čo znamenajú rozmery v tabuľke je znázornené na obr. 9.

Stôl 1. Rozmery kužeľového tunela ekvivalentné valcovému s priemerom 80 mm a dĺžkou Lo.

Lo	L	d	D	h	Vyhrať	Wout
160	120	67	84	60	59	92
200	150	64	85	60	53	95
260	180	60	85	60	48	95
330	200	54	86	60	39	98
400	250	52	87	60	35	99
500	350	50	99	60	33	129
630	450	46	109	60	28	155
750	500	42	112	60	24	164

Tabuľka 2

Lo	L	d	D	h	Vyhrať	Wout
270	200	79	107	70	71	129
330	220	73	108	70	60	131
420	280	70	109	70	54	133
530	350	65	114	70	47	143
650	450	62	124	70	43	174
800	550	57	134	70	36	200
1000	650	50	141	70	29	224
1180	750	46	151	70	24	257

Lo– dĺžka pôvodného valcového tunela

L– dĺžka kužeľového tunela

Tabuľka 2 je zostavená pre počiatočný tunel s priemerom 100 mm. To vyhovuje väčšine subwooferov s 300 mm meničom.

Ak sa rozhodnete program použiť sami, nezabudnite: tunel v tvare zrezaného kužeľa je vyrobený s uhlom sklonu tvoriacej čiary a od 2 do 4 stupňov. Neodporúča sa, aby bol tento uhol väčší ako 6 - 8 stupňov, v tomto prípade môže na vstupe (úzkom) konci tunela dochádzať k turbulencii a hluku prúdenia. Avšak aj pri malom zúžení je zníženie dĺžky tunela dosť výrazné.

Tunel v tvare zrezaného kužeľa nemusí mať nevyhnutne kruhový prierez. Rovnako ako bežný valcový, je niekedy vhodnejšie vyrobiť ho vo forme štrbinového. Spravidla je to dokonca pohodlnejšie, pretože potom je zostavené z plochých častí. Rozmery štrbinovej verzie kužeľového tunela sú uvedené v nasledujúcich stĺpcoch tabuľky a čo tieto rozmery znamenajú je na obr. 10.

Výmena bežného tunela za kužeľový môže vyriešiť mnohé problémy. Ale nie všetky. Niekedy sa ukáže, že dĺžka tunela je taká dlhá, že skrátenie aj o 30 - 35% nestačí. Pre takéto vážne prípady existuje...

...extrémne riešenie veľkých problémov

Extrémnym riešením je použitie tunela s exponenciálnymi obrysmi, ako je znázornené na obr. 11. Pri takomto tuneli sa plocha prierezu najskôr postupne zmenšuje a potom rovnako plynulo narastá na maximum. Z hľadiska kompaktnosti pre danú frekvenciu ladenia, odolnosti voči tryskovému šumu a organovým rezonanciám nemá exponenciálny tunel obdobu. Z hľadiska výrobnej zložitosti sa však nevyrovná, aj keď sú jeho obrysy vypočítané podľa rovnakého princípu, ako to bolo v prípade kužeľového tunela. Aby som aj naďalej mohol využívať výhody exponenciálneho tunela v praxi, vymyslel som jeho modifikáciu: tunel, ktorý som nazval „ presýpacie hodiny“ (obr. 12). Tunel presýpacích hodín pozostáva z valcovej časti a dvoch kužeľových, z čoho vyplýva vonkajšia podobnosť so starovekým zariadením na meranie času. Táto geometria umožňuje skrátiť tunel oproti pôvodnému pri konštantnom priereze minimálne jedenapolkrát, prípadne aj viac. Napísal som aj program na výpočet presýpacích hodín, možno ho nájsť na stránke ACS. A rovnako ako pre kužeľový tunel, aj tu je tabuľka s hotovými možnosťami výpočtu.

Tabuľka 3. Rozmery tunela sú v tvare presýpacích hodín, čo zodpovedá valcovému priemeru 80 mm a dĺžke Lo.

Lo	Lmax	d	D	L1	L2	h	Wmin	Wmax
160	100	58	81	60	20	50	52	103
200	125	58	81	75	25	50	52	103
260	175	58	82	105	35	50	52	104
330	200	55	82	120	40	50	48	104
400	250	55	83	150	50	50	48	105
500	300	54	83	180	60	50	45	105
630	400	54	84	240	80	50	45	106
750	450	54	84	270	90	50	45	106

Tabuľka 4. To isté pre pôvodný tunel s priemerom 100 mm

Lo	Lmax	d	D	L1	L2	h	Wmin	Wmax
270	175	71	100	105	35	60	69	130
330	200	71	100	120	40	60	69	130
420	250	71	100	150	50	60	69	130
530	300	69	102	180	60	60	66	133
650	400	69	102	240	80	60	66	133
800	500	68	103	300	100	60	63	135
1000	600	68	103	360	120	60	63	135
1180	750	68	103	450	150	60	63	135

Čo znamenajú rozmery v tabuľkách 3 a 4, bude zrejmé z obr. 13. D a d sú priemer valcovej časti a najväčší priemer kužeľovej časti, L1 a L2 sú dĺžky častí. Lmax je celková dĺžka tunela v tvare presýpacích hodín, uvádza sa jednoducho pre porovnanie, o koľko kratší sa dal vyrobiť, ale vo všeobecnosti je to L1 + 2L2.

Technologicky nie je vždy jednoduché ani pohodlné vyrobiť presýpacie hodiny s okrúhlym prierezom. Preto ho aj tu môžete vyrobiť vo forme profilovanej štrbiny, dopadne ako na obr. 14. Pri výmene tunela s priemerom 80 mm odporúčam zvoliť výšku štrbiny 50 mm a pri výmene 100 mm valcového tunela - 60 mm. Potom bude šírka úseku konštantného prierezu Wmin a maximálna šírka na vjazde a výstupe z tunela Wmax rovnaká ako v tabuľke (dĺžky úsekov L1 a L2 - ako v prípade kruhového úseku , tu sa nič nemení). V prípade potreby je možné zmeniť výšku štrbinového tunela h a súčasne upraviť Wmin, Wmax tak, aby hodnoty prierezu (h.Wmin, h.Wmax) zostali nezmenené.

Basreflexovú verziu s tunelom v tvare presýpacích hodín som použil napríklad, keď som robil subwoofer pre domáce kino s ladiacou frekvenciou 17 Hz. Odhadovaná dĺžka tunela mi vyšla na viac ako meter a výpočtom presýpacích hodín sa mi to podarilo zmenšiť takmer na polovicu a ani pri výkone okolo 100W nebol hluk. Dúfam, že aj toto ti pomôže...

Preklad z taliančiny E. Žurková na základe materiálov cxem.net

Jeden z najviac efektívnymi spôsobmi, ktorý je nutné použiť pre bohaté a kvalitné basy, pridáva k existujúcemu reproduktorovému systému subwoofer. Práve subwoofer a pridanie bassreflexu pre subwoofer dokáže výrazne rozšíriť a obohatiť nízke frekvencie. V konečnom dôsledku to pomôže nielen zlepšiť kvalitu zvuku, ale aj to bez ohľadu na hudbu, ktorú sa rozhodnete počúvať.

V súčasnosti existujú dve možnosti basov – dunivé basy a pevné basy. Basreflexové zariadenie pre subwoofer je potrebné vybrať na základe vašich preferencií v hudbe. Po dlhú dobu sa na mnohých fórach a internetových zdrojoch diskutovalo o nasledujúcich otázkach: je lepšie použiť bassreflex pre subwoofer alebo uzavretú ozvučnicu?

Niektorí sú si istí, že ventilované subwoofery alebo basreflexy sú potrebné len na zlepšenie zvukových efektov, takže sú vhodné pre hudbu. Iní veria, že uzavreté boxy sú hudobnejšie, hoci im chýbajú basy a hĺbka.

Oba typy subwooferov – bassreflexový aj uzavretý – sa líšia svojimi výhodami a nevýhodami. Preto je potrebné robiť výber na základe kladov a osobných preferencií v hudobných žánroch.

Definícia a vlastnosti

Bassreflex je typ akustického systému a jeho dizajn, ktorý spája nasledujúce vlastnosti:

1. Vysoká kvalita zvuku počas prehrávania.
2. Pôsobivý objem.
3. Jednoduché ovládanie a konfigurácia bassreflexu bez ohľadu na model a umiestnenie.
4. nie veľké veľkosti.

Princíp fungovania bassreflexu

Bassreflex, podobne ako kryt s niekoľkými otvormi, vám umožňuje reprodukovať skutočne dunivé a hlasné basy s dobrou, vysokou energetickou mierou dozvuku, čo sa nedá povedať o uzavretých boxoch. Takáto vysoká kvalita basov je dosiahnutá vďaka neutesnenému krytu, ako aj absencii akýchkoľvek prostriedkov na dodatočné spracovanie zvuku.

Taktiež bassreflex nemá digitálny procesor, čo znamená, že jedinou vlastnosťou tohto dizajnu je použitie neutesneného krytu. Vo väčšine prípadov sa únik dosiahne vytvorením malého otvoru v kryte. Toto je hlavný rozdiel medzi bassreflexom a uzavretými krytmi audio systému vozidlo.

Aj keď má bassreflex veľmi jednoduchý a až mierne primitívny dizajn a vzhľad, táto jednoduchosť sa však nijako neprejavuje a nesúvisí s jednoduchosťou nastavenia zariadenia. Inými slovami, v niektorých prípadoch môže byť dosť ťažké správne nakonfigurovať bassreflex na subwoofer, aby ste získali kvalitný, vyvážený a krásny zvuk pri prehrávaní hudby na výstupe.

Hlavný trik bassreflexu pre subwoofer a jeho nastavenie spočíva v správne zvolených rozmeroch krytu, ako aj v správnom výbere otvorov v reproduktorovom systéme pre auto.

Vetracie otvory, na ktorých je založená celá činnosť bassreflexu, presmerujú zvuky zo zadnej časti kužeľa, pričom k týmto zvukom zároveň pridajú zvuk, ktorý vychádza z prednej časti. kužeľ. Na základe kombinácie týchto dvoch zdrojov zvuku počas prehrávania sa ukazuje, že výrazne zvyšuje basy a ich hlasitosť.

Prečítajte si tiež

Kondenzátor pre subwoofer

Takýto obvod je pozoruhodný a užitočný v tom, že vďaka jeho činnosti môžete použiť externý zosilňovač, ktorý je veľmi skromný ako veľkosť, tak aj výkon, aby ste získali vynikajúce a kvalitné zvukové výsledky na výstupe.

Ďalšou zaujímavou výhodou bassreflexov, ktorá sa bude spotrebiteľovi hodiť, je dlhá životnosť subwoofera. K tomu dochádza v dôsledku prúdenia vzduchu ochladzujúceho reproduktory.

Hlavné výhody a nevýhody bassreflexov

Medzi hlavné výhody bassreflexových zariadení pre subwoofery vo vozidlách patria:

1. Zníženie úrovne a indikátorov vibrácií a skreslenia difúzora.
2. Kvalitnejší, čistejší a príjemnejší zvuk pre ľudské vnímanie. Pravda, neplatí to pre každý žáner a typ skladby, ale pre určité druhy hudby. Vďaka prúdom vzduchu prúdiacim priamo do ventilačného otvoru bude zvuk pripomínať malú, sotva počuteľnú píšťalku. Táto píšťalka je veľmi podobná tej, ktorá vzniká, keď človek fúkne na hrdlo prázdnej fľaše.

Medzi hlavné výhody bassreflexov pre subwoofery v automobiloch patria:

1. Zvuky, ktoré pri prehrávaní skladby vytvárajú vzduchové kanály, môžu spôsobiť viac škody ako úžitku, ale to neplatí pre všetky druhy hudby, ale len pre niektoré z nich. Ako je uvedené vyššie, basreflexy sú v celkovom akustickom systéme vozidla tak komplexné, že nemôžu byť vhodné pre absolútne žiadnu hudbu.
2. Bassreflex je pomerne citlivý typ krytu a jeho citlivosť sa vzťahuje najmä na zmeny klímy. Prevádzka basreflexu závisí predovšetkým od takých klimatických ukazovateľov, ako sú ukazovatele teploty, ako aj od úrovne a percenta vlhkosti.
3. Basový reflex a typ bývania, napodiv, prispievajú k fyzickej únave človeka.
4. Kvôli neustálemu vysoký tlak vnútri basreflexového krytu musí byť systém veľmi odolný. To všetko naznačuje, že výroba a predaj je náročnejší a náklady sú zahrnuté v konečnej cenovke.

Čo poviete na bassreflex?

Bassreflex v subwooferi sa vyznačuje nejasnými basmi, ktoré sa nie každému budú páčiť. Na druhej strane, ak potrebujete, aby basy šli „do zeme“, tento druh akustického systému je jednoducho dokonalý.

Reprosústava stále zostáva najkonzervatívnejším článkom v reťazci reprodukcie zvuku. Prevažná väčšina modelov využíva ako elektroakustické meniče elektrodynamické hlavy. V nich je difúzor poháňaný interakciou prúdu pretekajúceho cez kmitaciu cievku s poľom magnetického systému.

Zvuková vlna, ktorú nakoniec počujeme, vzniká v dôsledku kmitania kužeľa difúzora.

Správna reprodukcia vyžaduje, aby všetky počuteľné frekvencie mali rovnaký akustický tlak. Ak sa však pozriete na frekvenčná odozva reproduktor voľne zavesený v priestore, zistíte, že pri znižovaní frekvencie signálu od určitej hodnoty bude hladina tlaku postupne klesať.

Základným problémom všetkých reproduktorov je, že vydávajú zvuk vpred aj vzad v rovnakej intenzite. Zvuk sa šíri vzduchom konštantnou rýchlosťou a keďže samotné žiariče sú relatívne malé v porovnaní s vlnovou dĺžkou pri nízkych frekvenciách, žiarenie pred a za difúzorom sa navzájom ruší. Tento efekt sa nazýva akustický skrat.

Pri vysokých frekvenciách je vlnová dĺžka krátka a vlna nemá čas prejsť okolo hlavy v jednej perióde oscilácie a emitovaná energia sa zvyšuje. Medzná frekvencia, pod ktorú klesá účinnosť hlavy, závisí od veľkosti difúzora a je určená konečnou hodnotou rýchlosti zvuku vo vzduchu. Napríklad pre hlavu s priemerom 20 cm sa odvíjanie začína pod 1 kHz. Keď sa priemer zmenšuje, frekvencia sa zvyšuje.

Na elimináciu akustických skratov má dynamická hlava akustický dizajn, to znamená, že je umiestnená v kryte. Najjednoduchší dizajn je otvorený, keď zadná stena obdĺžnikového puzdra jednoducho chýba alebo ide o perforovaný panel.

Samostatné akustické systémy pre kvalitné prehrávanie takýto dizajn nemajú, no väčšina televízorov, prenosných rádií a rádií má otvorený akustický dizajn.

Hlavnou výhodou tohto dizajnu je, že nezvyšuje rezonančnú frekvenciu hlavy, pod ktorou hlava jednoducho nefunguje.

A najvážnejším nedostatkom sú relatívne veľké rozmery, kedy je potrebná reprodukcia nižších frekvencií zvukového rozsahu.

Charakteristiky akustiky v nízkofrekvenčnej oblasti by mali byť čo najplynulejšie, aby sa pri prehrávaní impulzov a hudba prakticky len impulzmi neobjavovali žiadne dodatočné podtóny ani dozvuky.

Ak vypočítate objem reproduktorového systému, potom pre moderné hlavy bude nadmerne veľký - asi 150 litrov, čo je pre moderný byt z estetických dôvodov absolútne neprijateľné.

Keďže pri vibrácii difúzora vydáva zadná strana polovičný akustický výkon a v uzavretej akustike tento výkon zaniká, je zaujímavé to skúsiť využiť. Aby sme to dosiahli, musíme nájsť spôsob, ako zmeniť fázu zvukovej vlny zo zadnej strany na opačnú stranu, takže keď dosiahne rovinu predného panela, dôjde skôr k akustickému sčítaniu ako k odčítaniu. Riešenie bolo navrhnuté už dávno (už v roku 1937) a nazývalo sa akustický dizajn s bassreflexom.

Monopol otvorených systémov však najskôr prelomila uzavretá akustická konštrukcia, kedy bola hlavica umiestnená v uzavretom puzdre.

Za priekopníka tohto dizajnu sa považuje spoločnosť Acoustic Research, ktorá v 50. rokoch minulého storočia vydala prvý uzavretý reproduktorový systém AR1. A jeho obojsmerný systém AR2a (objavený v roku 1957) je považovaný za praotca všetkej akustiky na poličkách.

Moderný reproduktor je extrémne neefektívne elektrodynamické zariadenie. V závislosti od konštrukcie premení len 0,25 až 2,5 % dodaného elektrického výkonu na akustický výkon.

Zvyšok energie sa uvoľní ako teplo.
Pre uzavreté systémy je sklon pod rezonančnou frekvenciou 12 dB na oktávu. Tento pokles možno čiastočne kompenzovať umiestnením akustického systému v miestnosti voči stenám.

Okrem toho ovládače tónov, vyrobené podľa klasickej schémy, majú charakteristiku s rovnakým sklonom a tiež umožňujú kompenzovať pokles frekvenčnej odozvy v nízkofrekvenčnej oblasti.

Zvýšenie o viac ako 6 dB je však nemožné, pretože s ďalším zvýšením vstupuje do platnosti maximálny vstupný účinník, ktorého prekročenie môže spôsobiť mechanické zničenie hlavy v dôsledku prehriatia kmitacej cievky. Preto sa maximálny vstupný výkon ukazuje ako jeden z hlavných parametrov, ktoré určujú nízkofrekvenčnú hranicu frekvencií reprodukovaných akustickým systémom.

Najjednoduchšou konštrukčnou možnosťou pre bassreflex je otvor (port). V praxi sa však toto riešenie používa zriedka. Keďže parametre vzduchu závisia od atmosférických podmienok (teplota a vlhkosť), port je možné uzavrieť pasívnym radiátorom. Ale oveľa častejšie sa bassreflex vyrába vo forme fajky. V tomto prípade sa okrem hlavy a vzduchu v puzdre pridáva aj objem vzduchu v potrubí.

Ďalším spôsobom, ako dosiahnuť, aby zvuková predná časť vychádzajúca zo zadnej strany kužeľa fungovala, je labyrint, zakrivená verzia dlhej línie. Takýto dizajn sa však ukazuje ako veľmi zložitý, najmä ak si uvedomíte, že celková dĺžka labyrintu je viac ako dva metre, a preto je drahá.

Basreflexový port môže byť umiestnený buď na prednej stene puzdra (čo je správnejšie) alebo na zadnej strane. Pri stojacich modeloch je k dispozícii aj spodná možnosť, kedy port zabieha do podlahy. Je jasné, že regálové reproduktory s portom na zadnej stene nie je možné inštalovať na policu (zatvorí sa basreflexový otvor a nebude to fungovať), ale iba na stojany. V tomto prípade sa stráca všetko čaro jeho kompaktnosti.

Napriek rozšírenému používaniu akustického dizajnu s bassreflexom (ak sa pozriete na naše testy za posledné dva roky, tak snáď jediným akustickým systémom s uzavretým dizajnom bude regál Yamaha NS-6940), má množstvo nevýhod. .

Hlavným problémom konštrukcie s bassreflexom je zvýšenie koeficientu nelineárneho skreslenia na nízkych frekvenciách oproti uzavretým systémom. Keďže všetky výsledky meraní akustických systémov sú publikované v časopise, môžete ľahko posúdiť úroveň SOI v oblasti prevádzky bassreflexu.

Moderné akustické systémy nie sú postavené na základe fyzikálnych zákonov, ale tak, aby vyhovovali požiadavkám módy interiérového dizajnu. Pre kvalitnú (primárne bez skreslenia) reprodukciu nízkych frekvencií potrebujete hlavu s veľkým difúzorom, umiestnenú vo veľkoobjemovom boxe.

Zníženie medznej frekvencie reproduktorového systému o tretinu oktávy v oblasti 50 Hz si vyžiada zdvojnásobenie hlasitosti ozvučnice. To je v skutočnosti prípad mnohých dnešných subwooferov. Najnovším príkladom je nový subwoofer Cabasse.

Ďalšou vlastnosťou bassreflexu je akustický hluk. Dôvodom je výskyt turbulencií na výstupe z prístavu. Hlučnosť výrazne znížite vyrovnaním výstupného toku zmenou tvaru otvoru basreflexovej fajky. Mnohí výrobcovia akustiky, vrátane B&W, JBL, Infinity, Polk a ďalších, prijímajú špeciálne opatrenia na vytvorenie bezšumových portov.

Možno ešte hádať, prečo sa rozšírili reproduktory malých rozmerov s bassreflexom.

Keďže väčšina z nich sa nerozmnožuje hudobné zvuky, a nízkofrekvenčné efekty, bez ktorých je domáce kino nemysliteľné, ich špecifická farba (v dôsledku pomerne veľkých skreslení v oblasti nízkych frekvencií) dodáva ich zvuku neprirodzenú sýtosť a hypertrofovanú živosť. Práve to ich robí atraktívnejšími, ak nie v očiach (alebo presnejšie ušiach) kupujúcich, tak v mysliach obchodníkov výrobných spoločností a predajcov.

Priaznivci dobrého akustického zvuku vedia, že jeho kvalita závisí predovšetkým od prenosu nízkofrekvenčnej zložky zvuku. Použitím bassreflexu možno pri rovnakom príkone výrazne zvýšiť hladinu akustického tlaku. Ale toto všetko je možné len s správny výpočet veľkosť bassreflexového (PI) otvoru, ktorý vyrovnáva harmonické vibrácie a poskytuje kvalitný zvuk.

Typy reproduktorových sústav

Zvuk je vibrácia mechanického pôvodu, ktorá sa šíri pod tlakom spôsobeným zdrojom žiarenia. Akustický systém, ktorým je zvukový stĺp, premieňa elektrické signály na mechanické signály vnímané ľudským uchom. Frekvencia týchto kmitov sa pohybuje od 20 Hz do 20 kHz. Existujú rôzne typy reproduktorových systémov:

Použitie typu bassreflex umožňuje nielen rozšírenie spodného frekvenčného rozsahu, ale aj zvýšenie koeficientu užitočná akcia. V tomto prípade sa frekvenčný rozsah nezmení. Basreflexový otvor je vyrobený odlišné typy a veľkosti. Môže byť umiestnený na akomkoľvek povrchu stĺpika. Pri vývoji akustického systému je najdôležitejšie správne vypočítať veľkosť basreflexového boxu, ktorý určuje nielen rozsah reprodukovaných frekvencií, ale aj kvalitu celého zvuku ako celku.

Princíp činnosti zariadenia

Akýkoľvek reproduktor typu bassreflex má otvor - bassreflex. Toto sa často nazýva akustický tunel alebo port. Princíp jeho činnosti spočíva v zmene fázy chvenia zvuku spôsobovaného zadnou stranou difúzora o stoosemdesiat stupňov. Keď dôjde k rezonancii v boxe, amplitúda vibrácií difúzora dosiahne minimálnu hodnotu.

Je to spôsobené tým, že pri pohybe dopredu vytvára reproduktor v strede uzavretého stĺpika podtlak, čím sa vzduch vytláča do basreflexového kanála a podtlak sa zvyšuje. Preto pri rezonančnej frekvencii sú mechanické vlny vyžarované cez otvor, a nie z kužeľa reproduktora.

Objem vzduchu a rezonančná frekvencia, na ktorú je kanál naladený, závisí od veľkosti a typu bassreflexového portu. Objem vzduchu v kanáli začne rezonovať a zvyšovať frekvenčnú reprodukciu v momente, keď difúzor vyžaruje frekvenciu, pre ktorú je bassreflex určený.

Klasický tunel je kruhového tvaru. Ale na zvýšenie užitočnej vnútornej plochy má často štrbinový vzhľad. Odmietnutie valcového tvaru tunela umožňuje znížiť jeho dĺžku a znížiť hluk, ktorý vzniká pri vypúšťaní vzduchu.

Ak sa vyskytnú chyby vo výpočte štrbinového bassreflexu, je oveľa náročnejšie ho nakonfigurovať ako klasický typ, keďže sa vyrába spolu s reproduktorom. Samotný výpočet je komplikovanejší ako pri systémoch uzavretého typu: okrem objemu škatule sa berie do úvahy aj nastaviteľná rezonančná frekvencia. Optimálne rozmery sa vyberajú s prihliadnutím na amplitúdovo-frekvenčné charakteristiky reproduktora, konkrétne na jeho rovnomernosť.

Výpočet nízkofrekvenčného tunela

Existuje niekoľko spôsobov, ako vypočítať veľkosti FI. Najpopulárnejší je výpočet bassreflexu online alebo pomocou špecializovaných programov. Takéto metódy zvyčajne vyžadujú znalosť mnohých parametrov použitých reproduktorov. Existujú jednoduchšie možnosti, ale s veľkým rozdielom medzi konečným výsledkom a reálnou hodnotou. Hoci v každom prípade po výpočte a výrobe je potrebné vykonať úpravy.

Jednoduchý vzorec na výpočet

Metóda výpočtu zahŕňa použitie jednoduchých vzorcov a vykonáva sa pomocou metódy výberu údajov, keď sa ako základ používa požadovaná dĺžka kanála FI.

F = (C/2 π) * K, kde:

V tomto prípade sa koeficient K rovná druhej odmocnine pomeru S/LV, kde:

• S - plocha otvoru;
• L - dĺžka kanála;
• V je objem kolóny.

Ako jednotky merania sa všade používajú merače a na frekvenciu sa používa hertz. Pri určovaní hodnôt hlasitosti sa verí, že je lepšie zvoliť úzky bassreflex, ale tento prístup je nesprávny, pretože súčasne sa zvyšuje rýchlosť pohybu vzduchu v ňom, čo spôsobuje skreslenie zvuku. Navrhovať široký a dlhý FI je tiež nezmysel, pretože dĺžka bassreflexu by nemala presiahnuť vlnovú dĺžku v momente rezonancie. Dodržiavanie tohto pravidla pomáha zbaviť sa stojatých vĺn.

Pomocou špecializovaných programov

Na povrchu novinového papiera je v niekoľkých závitoch navinutý pásik vyrezaný z papiera Whatman, ktorého šírka sa zhoduje s dĺžkou tuby. V tomto prípade sa pred každým otočením nanáša epoxidové lepidlo. Získava sa zmiešaním živice a tužidla podľa návodu. Po dokončení všetkých otáčok sa výrobok zabalí do kruhu s niťou, aby sa získala tuhosť, a umiestni sa na sušenie.

Po dni sa základňa odstráni. Ak sa vyskytnú ťažkosti, môže sa zvnútra rozbiť a vybrať po častiach. Vyrobený kanál tohto typu má dobrú pevnosť a ľahko podlieha dodatočnému spracovaniu. Potom sa výsledná trubica nainštaluje do otvoru reproduktora, ale nie úplne, a začne sa počúvať zvuk. V továrni sa používa špeciálne zariadenie. Takéto zariadenie funguje na báze multivibrátora, ktorý je naladený na rezonančnú frekvenciu dynamickej hlavy. Po pripojení reproduktora sa spustí generátor a dĺžka potrubia sa prispôsobí maximálnemu kolísaniu vzduchu v ňom.

Rovnaké nastavenie môžete vykonať sami. Na tento účel sa na vstup privádza nízkofrekvenčný signál. Rúrka sa posunie dopredu alebo sa ponorí do krabice a potom sa vyhodnotí objem unikajúceho vzduchu. Po stanovení polohy maximálneho výstupu sa prebytočné potrubie odstráni zvonku a samotný port sa utesní. Ak je to žiaduce, môžu byť rúry otvorené, aby štruktúra získala dokončený vzhľad, ale môžete to urobiť bez toho.