.. ...ели акустика и Hi-fi Звук- ваше хобби -то вам сюда! Итак вы хотите купить или изготовить акустику на удивление близких и друзей ,что необходимо знать для этого:
1) Хорошая акустика это прежде всего музыкальный инструмент и естественно скрипка сделана на кон веере ,будет звучать хуже
скрипки ручной работы Страдевари.
2) Основными параметрами колонок (акустики) являются:
а) полоса воспроизведения частот хорошая акустика имеет полосу 15Гц--25кгц
б) звуковое давление ,чем оно больше тем выше КПД звукоустановки тем мощнее звук
в) около 15 различных нормируемых параметров искажений(нелинейные,фазовые,интерполяционные ,перекрестные и т.д)
г)акустическое оформление корпусов
д) мощность(здесь могут быть разные стандарты измерения) бывает что динамик "мейд ин СССР" 6ГД-2 звучит громче и чище китайской фанеры в 50вт
Вот почему для качественного воспроизведения звука мощность не главное
3) Динамические головки играют большую, но не главную роль в качестве воспроизведения звука для качественного воспроизведения звука должно быть
как минимум 3 динамика (НЧ.СЧ.и ВЧ) каждый динамик воспроизводит свою полосу частот, тем самым уменьшается интерполяционные фазовые и перекрестные искажения.Звук объективно становится прозрачней и чище. Сч и Вч динамик должен работать в изолированном обьеме отдельным от НЧ
Нч динамик должен иметь хорошее звуковое давление и низкую собственную резонансную частоту,чем ниже частота собственного резонанса НЧ динамика тем с большей вероятностью при хорошем акустическом оформлении вы без искажений услышите чистый бас.
Нч динамики могут быть компрессионные и открытые.Первые применяются в закрытых и малых обьемах имеют малое звуковое давление но более низкую частоту резонанса они работают как поршень.Открытые НЧ динамики это в основном мощные эстрадные динамики с хорошим звуковым давлением
3) Акустическое оформление динамика это основное в качестве звучание колонок.Вот здесь и полет мысли и фантазии.
Меня всегда умиляли любители автозвука даже маститые мастера делающие сабы объемом в 20спичечных коробков и закачивающие в них киловатты
мощности. Да запас мощности нужен ,но не для того что бы рвать барабанные перепонки .Запас нужен для воспроизведения более чистого воспроизве
дения звука . С этой же целью ,обычно мощность динамика выбирается в 4 раза больше мощности усилителя.Усилитель в 1квт на мощности 50 ватт конечно будет чище работать, чем 50ваттный на полной мощности-это факт! Запомните простую вещь ,чем больше обьем колонки, тем чище бас.Потом все идет от лукавого,для уменьшения обьема применяют различные ухищрения ,такие как звуковой лабиринт,фазоинвертор,пассивный динамик.Огромное значения имеют материалы из которых сделана акустика. Корпус должен быть максимально жестким и поглощающим внутри паразитные вибрации и звуковые колебания НЧ Акустическое оформление Когда-то считалось, что воздух не имеет массы, а ещё незадолго до этого считалось что Земля центр Вселенной. Но мало кто сейчас задаётся вопросом, почему эти заблуждения так долго считались истиной и за критику ложных утверждений можно было взойти на костёр. Всё дело в том, что мало кто тогда, да и сейчас тоже, вообще задумывается над тем, что делает, тем более говорит, а думает только то, чему научили в школе или в семинарии. Большинство почему-то считает, что считание на калькуляторе по формулам или выискивание в интернете новых программ это и есть работа ума, они, наверняка, в детском саду считали, что сборка домика из кубиков - это тяжёлый физический труд. Скорее всего они это дело не любили и приходилось их заставлять. А ведь нет формул или программ построения домиков или во всяком случае дети их не знают, но у одних получается, а у других всё разваливается.
Построение акустической системы разумнее начинать с низкочастотного оформления, поэтому корпус является основой будущей системы и определяет внешнюю привлекательность и бытовую функциональность будущей системы не говоря уже о звуке. Выбирая себе колонки, многие любители задаются вопросом, какой тип корпуса лучше, иногда покупая колонки, просят динамик потяжелее, считая, что чем больше и тяжелее диффузор, чем толще подвес и больше ход, тем глубже бас. Есть множество книг с уймой формул, которые громоздятся друг на друга, следуют одна из другой, и порой создаётся впечатление, что кто-то специально запутывает следствие, хотя чаще всего всё написано правильно, тем более, что в конце всегда есть внушительный список используемой литературы, так, что достаточно прочитать пару книжек и нет смысла повторяться. Всё дело в том, что при помощи формул легче обьяснять сложные закономерности, а компьютерные программы пишут для зарабатывания денег или для престижа и рекламы фирмы производителя. Они предназначены скорее для обучения и, если без формул непонятно как решить проблему построения акустики, то и с формулами ничего не выйдет.
Задача акустического оформления состоит в согласовании колебаний достаточно жёсткого диффузора с воздухом, у которого плотности почти нет. Есть несколько основных видов и масса комбинаций и промежуточных вариантов. Некоторые из них мы рассмотрим. Открытое акустическое оформление или акустический экран представляет собой такой тип оформления, в котором излучению обеих сторон диффузора ничего не мешает. Точнее они находятся в одинаковых условиях. Это может быть как просто динамик, установленный на подставке, так и динамик установленный в акустический экран, который, в свою очередь может быть плоским или с небольшими боковыми стенками. Основным преимуществом открытых АС является то, что в них не повышается резонансная частота применяемой головки и не ухудшается динамика излучаемых колебаний, и вообще не ухудшаются никакие пораметры в отличии от всех других оформлений. Головку необходимо размещать не симметрично относительно центра экрана, так как при этом на частотной характеристике системы возникает провал из-за акустического короткого замыкания. В настоящее время используется редко из-за непонимания преимуществ ОАО, но в то же время находят применение в автомобилях, где динамик устанавливается на заднюю полку и неплохо работает благодаря небольшому объёму салона. Однако открытое аккустическое оформление имеет неоспоримое преимущество перед любыми другими, в нём полностью исключено отражение звуковых волн от внутренних поверхностей боковых, верхней, нижней и особенно задней стенок, которых у открытого аккустического оформления по понятным причинам нет. Но главное преимущество — это бесконечный объём на который нагружена задняя часть диффузора и соответственно полное отсутствие повышения добротности и увеличения жесткости колебательной системы.
Частный случай открытого оформления — корпус с панелью аккустического сопротивления. Представляет собой корпус с небольшими отверстиями или с большими, но затянутыми плотным материалом, который и создаёт то самое сопротивление. Занимает промежуточное положение между АЭ и ЗК, позволяет существенно уменьшить размеры корпуса по сравнению с предыдущей конструкцией, но не способствует появлению баса. Закрытый корпус — это оформление суть которого определяется названием. Излучение задней стороны диффузора полностью исключено, и он являет собой пример классического акустического оформления особо любимого преподавателями соответствующих учебных заведений. Достоинство его в простоте расчёта и изготовления (как раз для студентов), хорошим демпфированием диффузора и в защите от перегрузки на инфранизких частотах. Однако упругость находящегося в корпусе воздуха складывается с упругостью подвеса подвижной системы и учитывая жёсткие требования к размерам современной акустики, резко повышает нижнюю рабочую частоту. Использование мягкого подвеса в сочетании с толстой катушкой и большим магнитом позволяет получать быстрый, динамичный бас, но при достаточно низкой добротности динамика.
Закрытый корпус почти всегда используют в средне- и высоко-частотном диапазонах (и совершенно напрасно) где нужно не экономить на мелочах и используя правило: обьём среднечастотного оформления в литрах должен быть не менее диаметра динамика в дюймах, можно достичь неплохих результатов, использование меньшего объёма неизбежно ведёт к существенным искажениям звучания.
Особо хочется отметить различного рода резонаторы. Их отличает одна особенность — использование излучения обратной стороны диффузора. Трансмиссионная линия и лабиринт — представляют собой свёрнутую трубу постоянного или переменного сечения, так или иначе заполненую звукопоглатителем. Смысл такого подхода заключается в настройке длины лабиринта или трансмиссионной линии на такую частоту, чтобы воздух в выходном отверстии конструкции двигался синфазно с перемещениями диффузора. Штука хорошая, но сложная в изготовлении и довольно большая при низкой частоте настройки. Фазоинвертор — ящик с отверстием, наиболее часто встречающийся тип оформления, несомненным достоинством которого является возможность достигнуть в сравнительно небольшом объёме сравнительно низкой граничной частоты. Применение отверстия или трубы ФИ позволяет использовать излучение задней стороны диффузора, которая заставляя колебаться воздух в корпусе, заставляет колебаться воздух в трубе ФИ. Причём воздух в фазоинверторе колеблется синфазно с передней стороной диффузора, и противофазно с задней, что существенно уменьшает амплитуду колебаний диффузора на частоте настройки ФИ. При расчёте фазоинвертора необходимо учитывать что площадь сечения отверстия фазоинвертора должна быть не менее трети площади диффузора иначе получается промежуточный вариант между ЗК и ФИ, имеющий недостатки обоих, к тому-же в отверстии маленького сечения воздух движется быстрее и создаёт нежелательные призвуки. Ещё призвуки образуются на угловатых переходах отверстий фазоинверторов, поэтому необходимо разрабатывать конструкции имеющие плавные сопряжения деталей и не имеющие близкорасположенных отражающих поверхностей. От использования отверстия ФИ площадью менее одной пятой от площади диффузора лучше воздержаться.
Преимущества ФИ перед ЗК — вопрос спорный т. к. при использовании ФИ амплитуда смещения диффузора существенно меньше, чем в ЗК, а излучение отверстия ФИ не компенсирует динамику низкочастотных составляющих музыки, поскольку плошадь отверстия ФИ существенно меньше плошади диффузора, а в длинных трубах ФИ вообше теряется динамика да и размещение их вызывает серьёзные затруднения. К тому же у ФИ полностью отутствует демпфирование колебаний подвижной системы на частотах ниже частоты настройки ФИ, что приводит к серьёзным искажениям и уменьшает надёжность системы. Пассивный излучатель — разновидность ФИ, где вместо массы воздуха в трубе колеблется масса пассивного излучателя. Может показаться, что у ПИ отсутствуют недостатки присущие классическому ФИ, и если массу воздуха изменить невозможно, то массу ПИ можно менять в широких пределах. Менять-то можно, но только в существенно более тяжёлую по сравнению с воздухом сторону, из-за чего получается запаздывающий, медленный и глухой бас. Поэтому ПИ мало распространены т. к. не имеют особых преимуществ перед ФИ. Полосовой резонатор — аккустическое оформление в англоязычной литературе называемое bandpass бывает самых различных конструкций, но если у всех предыдущих акустических оформлений динамик одной стороной смотрел наружу и соответственно пытался прокачать почти бесконечный объём помещения, то у ПР он обеими сторонами возбуждает специально настроенный объём воздуха и звучит только через отверстия фазоинверторов, и только на тех частотах на которые они настроены. Распространено мнение, что ПР имеет наибольшый КПД, но это миф (как женский оргазм) за который ешё приходится платить (за миф) запаздывающим, размытым басом т. к. звуковое давление, оторвавшись от диффузора, должно трансформироваться в небольшом объёме, затем пройти через трубу выходного отверстия и только потом уйти в свободный полёт к слушателю. Рупорный излучатель для низкочастотного оформления используются очень редко из-за громадных размеров. Но зато в средне- и высокочастотном диапазоне, где размеры не так велики, рупору нет равных по КПД, хотя и за это приходится платить характерно окрашеным рупорным звучанием. В основном рупора применяются в профессиональных системах для достижения максимальной отдачи, часто в ущерб качеству звука. Особенно плачевно звучание пластмассовых рупоров, которые из-за своей тонкостенности дребезжат тем больше, чем ниже частота раздела и соответственно больше амплитуда смещения подвижной системы. В бытовых системах Hi-Fi уровня рупора не применяются даже для ВЧ динамиков, из-за существенного ухудшения звучания.
Есть ещё много других менее распространённых видов акустического оформления которые ещё ждут своих разработчиков и вдохновителей.
Как бы там ни было, подвижная система динамической головки движится с максимальной динамикой (тавтология), когда нет никакого аккустического оформления, поскольку движению диффузора мешают только масса подвижной системы, жесткость подвесов и упругость воздуха. Головка установленная в акустический экран звучит глуше, так как звуковая волна, прежде чем замкнуться, должна обойти вокруг экрана и соответственно возбудить существенно больший объём воздуха, на что необходимо затратить большое количество энергии, которая отнимается у непосредственно прямого излучения, зато снижается нижняя частота рабочего диапазона. Добавляя к экрану боковые, верхнюю и нижнюю стенки ещё более удлиняется путь звуковой волны, ещё больше увеличивается объём возбуждённого воздуха, ухудшается динамика, ещё снижается частота. Дальнейшее ухудшение динамического диапазона достигается частичным закрытием задней стороны перекрывая её снизу и сверху, оставляя открытой более или менее широкую полосу посередине (так делают комбики), либо выполняя всю стенку из материала с небольшими отверстиями затянутыми материалом, называя это панелью акустического сопротивления, для преодоления которого необходимо затратить энергию, которая отнимается у прямого излучения. Закрытый полностью объём создаёт условия стопроцентного демпфирования движения диффузора и, чем меньше объём, тем больше искажения. Фазоинвертор вообще тормозит подвижку, каждый наверно с инересом наблюдал, как закрывая отверстие фазника рукой, увеличивается амплитуда смещения диффузора, а не наоборот. Большинство даже не задумывалось над этим, но более продвинутые (разумные) должны были догадаться, что фазоинвертор добавляет нагрузку динамику, от этого тот и смещается меньше, соответственно больше искажения. Особенно печально то, что из-за сопротивления воздуха сжатию и растяжению, искривляется диффузор и не работает как поршень.
Как видно из вышеизложеного выбор акустического оформления непростая задача, которую можно решать только параллельно с выбором параметров динамиков, т. к. даже из самого лучшего динамика можно получить отвратительный звук, если поставить его в неподходящий ящик или неправильно выбрать динамик для шикарного корпуса и остаться у разбитого корыта.
Для довершения работ с конструированием акустической системы, для согласования динамических головок необходим правильный выбор конструкции и элементов фильтра, конечно в случае использования многополосных систем. Бесспорным и главное самым лучшим решением является, конечно, широкополосник в открытом акустическом оформлениии.
Заказать расчет акустического оформления в Курске можно по тлф.89103184501
Заказать акустику ручной сборки для дискотек,ансамблей и для дома можно по тлф.89103184501
А сейчас послушайте как поёт -плазма!!!
Теория и практика фазоинвертора
От редакции: Статья итальянского специалиста-акустика, воспроизводимая здесь с благословения автора, в оригинале называлась Teoria e pratica del condotto di accordo. То есть, в буквальном переводе – «Теория и практика фазоинвертора». Заголовок этот, на наш взгляд, соответствовал содержанию статьи только формально. Действительно, речь идет о соотношении простейшей теоретической модели фазоинвертора и тех сюрпризов, которые готовит практика. Но это – если формально и поверхностно. А по существу, статья содержит ответ на вопросы, которые возникают, судя по редакционной почте, сплошь и рядом при расчете и изготовлении сабвуфера-фазоинвертора. Вопрос первый: «Если рассчитать фазоинвертор по формуле, известной уже давным-давно, получится ли у готового фазоинвертора расчетная частота?» Наш итальянский коллега, съевший на своем веку собак эдак с десяток на фазоинверторах, отвечает: «Нет, не получится». А потом объясняет, почему и, что самое ценное, на сколько именно не получится. Вопрос второй: «Рассчитал тоннель, а он такой длинный, что никуда не помещается. Как быть?» И здесь синьор предлагает настолько оригинальные решения, что именно эту сторону его трудов мы и вынесли в заголовок. Так что ключевое слово в новом заголовке надо понимать не по-новорусски (иначе мы бы написали: «короче – фазоинвертор»), а совершенно буквально. Геометрически. А теперь слово для выступления имеет синьор Матараццо.
Фазоинвертор: короче!
Жан-Пьеро МАТАРАЦЦО Перевод с итальянского Е. Журковой
Об авторе: Жан-Пьеро Матараццо родился в 1953 г. в городе Авеллино, Италия. С начала 70-х работает в области профессиональной акустики. Долгие годы был ответственным за тестирование акустических систем для журнала «Suono» («Звук»). В 90-х годах разработал ряд новых математических моделей процесса излучения звука диффузорами громкоговорителей и несколько проектов акустических систем для промышленности, включая популярную в Италии модель «Опера». С конца 90-х активно сотрудничает с журналами «Audio Review», «Digital Video» и, что для нас наиболее важно, «ACS» («Audio Car Stereo»). Во всех трех он – главный по измерению параметров и тестированию акустики. Что еще?.. Женат. Два сынишки растут, 7 годиков и 10.
Рис 1. Схема резонатора Гельмгольца. То, от чего все происходит.
Рис 2. Классическая конструкция фазоинвертора. При этом часто не учитывают влияние стенки.
Рис 3. Фазоинвертор с тоннелем, концы которого находятся в свободном пространстве. Здесь влияния стенок нет.
Рис 4. Можно вывести тоннель полностью наружу. Здесь опять произойдет «виртуальное удлинение».
Рис 5. Можно получить «виртуальное удлинение» на обоих концах тоннеля, если сделать еще один фланец.
Рис 6. Щелевой тоннель, расположенный далеко от стенок ящика.
Рис 7. Щелевой тоннель, расположенный вблизи стенки. В результате влияния стенки его «акустическая» длина получается больше геометрической.
Рис 8. Тоннель в форме усеченного конуса.
Рис 9. Основные размеры конического тоннеля.
Рис 10. Размеры щелевого варианта конического тоннеля.
Рис 11. Экспоненциальный тоннель.
Рис 12. Тоннель в форме песочных часов.
Рис 13. Основные размеры тоннеля в форме песочных часов.
Рис 14. Щелевой вариант песочных часов.
Магические формулы
Одно из наиболее часто встречающихся пожеланий в электронной почте автора – привести «магическую формулу», по которой читатель ACS мог бы сам рассчитать фазоинвертор. Это, в принципе, нетрудно. Фазоинвертор представляет собой один из случаев реализации устройства под названием «резонатор Гельмгольца». Формула его расчета не намного сложнее самой распространенной и доступной модели такого резонатора. Пустая бутылочка из-под кока-колы (только обязательно бутылка, а не алюминиевая банка) – именно такой резонатор, настроенный на частоту 185 Гц, это проверено. Впрочем, резонатор Гельмгольца намного древнее даже этой, постепенно выходящей из употребления упаковки популярного напитка. Однако и классическая схема резонатора Гельмгольца схожа с бутылкой (рис. 1). Для того чтобы такой резонатор работал, важно, чтобы у него был объем V и тоннель с площадью поперечного сечения S и длиной L. Зная это, частоту настройки резонатора Гельмгольца (или фазоинвертора, что одно и то же) теперь можно рассчитать по формуле:
где Fb – частота настройки в Гц, с – скорость звука, равная 344 м/с, S – площадь тоннеля в кв. м, L – длина тоннеля в м, V – объем ящика в куб. м. = 3,14, это само собой.
Эта формула действительно магическая, в том смысле, что настройка фазоинвертора не зависит от параметров динамика, который будет в него установлен. Объем ящика и размеры тоннеля частоту настройки определяют раз и навсегда. Все, казалось бы, дело сделано. Приступаем. Пусть у нас есть ящик объемом 50 литров. Мы хотим превратить его в корпус фазоинвертора с настройкой на 50 Гц. Диаметр тоннеля решили сделать 8 см. По только что приведенной формуле частота настройки 50 Гц получится, если длина тоннеля будет равна 12,05 см. Аккуратно изготавливаем все детали, собираем их в конструкцию, как на рис. 2, и для проверки измеряем реально получившуюся резонансную частоту фазоинвертора. И видим, к своему удивлению, что она равна не 50 Гц, как полагалось бы по формуле, а 41 Гц. В чем дело и где мы ошиблись? Да нигде. Наш свежепостроенный фазоинвертор оказался бы настроен на частоту, близкую к полученной по формуле Гельмгольца, если бы он был сделан, как показано на рис. 3. Этот случай ближе всего к идеальной модели, которую описывает формула: здесь оба конца тоннеля «висят в воздухе», относительно далеко от каких-либо преград. В нашей конструкции один из концов тоннеля сопрягается со стенкой ящика. Для воздуха, колеблющегося в тоннеле, это небезразлично, из-за влияния «фланца» на конце тоннеля происходит как бы его виртуальное удлинение. Фазоинвертор окажется настроенным так, как если бы длина тоннеля была равна 18 см, а не 12, как на самом деле.
Заметим, что то же самое произойдет, если тоннель полностью разместить снаружи ящика, снова совместив один его конец со стенкой (рис. 4). Существует эмпирическая зависимость «виртуального удлинения» тоннеля в зависимости от его размеров. Для круглого тоннеля, один срез которого расположен достаточно далеко от стенок ящика (или других препятствий), а другой находится в плоскости стенки, это удлинение приблизительно равно 0,85D.
Теперь, если подставить в формулу Гельмгольца все константы, ввести поправку на «виртуальное удлинение», а все размеры выразить в привычных единицах, окончательная формула для длины тоннеля диаметром D, обеспечивающего настройку ящика объемом V на частоту Fb, будет выглядеть так:
Здесь частота – в герцах, объем – в литрах, а длина и диаметр тоннеля – в миллиметрах, как нам привычнее.
Полученный результат ценен не только тем, что позволяет на этапе расчета получить значение длины, близкое к окончательной, дающей требуемое значение частоты настройки, но и тем, что открывает определенные резервы укорочения тоннеля. Почти один диаметр мы уже выиграли. Можно укоротить тоннель еще больше, сохранив ту же частоту настройки, если сделать фланцы на обоих концах, как показано на рис. 5.
Теперь, кажется, все учтено, и, вооруженные этой формулой, мы представляемся себе всесильными. Именно здесь нас и ждут трудности.
Первые трудности
Первая (и главная) трудность заключается в следующем: если относительно небольшой по объему ящик требуется настроить на довольно низкую частоту, то, подставив в формулу для длины тоннеля большой диаметр, мы и длину получим большую. Попробуем подставить диаметр поменьше – и все получается отлично. Большой диаметр требует большой длины, а маленький – как раз небольшой. Что же тут плохого? А вот что. Двигаясь, диффузор динамика своей тыльной стороной «проталкивает» практически несжимаемый воздух через тоннель фазоинвертора. Поскольку объем колеблющегося воздуха постоянен, то скорость воздуха в тоннеле будет во столько раз больше колебательной скорости диффузора, во сколько раз площадь сечения тоннеля меньше площади диффузора. Если сделать тоннель в десятки раз меньшего размера, чем диффузор, скорость потока в нем окажется большой, и, когда она достигнет 25 – 27 метров в секунду, неизбежно появление завихрений и струйного шума. Великий исследователь акустических систем Р. Смолл показал, что минимальное сечение тоннеля зависит от диаметра динамика, наибольшего хода его диффузора и частоты настройки фазоинвертора. Смолл предложил совершенно эмпирическую, но безотказно работающую формулу для вычисления минимального размера тоннеля:
Формулу свою Смолл вывел в привычных для него единицах, так что диаметр динамика Ds, максимальный ход диффузора Xmax и минимальный диаметр тоннеля Dmin выражаются в дюймах. Частота настройки фазоинвертора – как обычно, в герцах.
Теперь все выглядит не так радужно, как прежде. Очень часто оказывается, что, если правильно выбрать диаметр тоннеля, он выходит невероятно длинным. А если уменьшить диаметр, появляется шанс, что уже на средней мощности тоннель «засвистит». Помимо собственно струйных шумов, тоннели небольшого диаметра обладают еще и склонностью к так называемым «органным резонансам», частота которых намного выше частоты настройки фазоинвертора и которые возбуждаются в тоннеле турбулентностями при больших скоростях потока.
Столкнувшись с такой дилеммой, читатели ACS обычно звонят в редакцию и просят подсказать им решение. У меня их три: простое, среднее и экстремальное.
Простое решение для небольших проблем
Когда расчетная длина тоннеля получается такой, что он почти помещается в корпусе и требуется лишь незначительно сократить его длину при той же настройке и площади сечения, я рекомендую вместо круглого использовать щелевой тоннель, причем размещать его не посреди передней стенки корпуса (как на рис. 6), а вплотную в одной из боковых стенок (как на рис. 7). Тогда на конце тоннеля, находящемся внутри ящика, будет сказываться эффект «виртуального удлинения» из-за находящейся рядом с ним стенки. Опыты показывают, что при неизменной площади сечения и частоте настройки тоннель, показанный на рис. 7, получается примерно на 15% короче, чем при конструкции, как на рис. 6. Щелевой фазоинвертор, в принципе, менее склонен к органным резонансам, чем круглый, но, чтобы обезопасить себя еще больше, я рекомендую устанавливать внутри тоннеля звукопоглощающие элементы, в виде узких полосок фетра, наклеенных на внутреннюю поверхность тоннеля в районе трети его длины. Это – простое решение. Если его недостаточно, придется перейти к среднему.
Среднее решение для проблем побольше
Решение промежуточной сложности заключается в использовании тоннеля в форме усеченного конуса, как на рис. 8. Мои эксперименты с такими тоннелями показали, что здесь можно уменьшить площадь сечения входного отверстия по сравнению с минимально допустимой по формуле Смолла без опасности возникновения струйных шумов. Кроме того, конический тоннель намного менее склонен к органным резонансам, нежели цилиндрический.
В 1995 году я написал программу для расчета конических тоннелей. Она заменяет конический тоннель последовательностью цилиндрических и путем последовательных приближений вычисляет длину, необходимую для замены обычного тоннеля постоянного сечения. Программа эта сделана для всех желающих, и ее можно взять на сайте журнала ACS в разделе ACS Software. Маленькая программка, работает под DOS, можно скачать и посчитать самому. А можно поступить по-другому. При подготовке русской редакции этой статьи результаты вычислений по программе CONICO были сведены в таблицу, из которой можно взять готовый вариант. Таблица составлена для тоннеля диаметром 80 мм. Это значение диаметра подходит для большинства сабвуферов с диаметром диффузора 250 мм. Рассчитав по формуле требуемую длину тоннеля, найдите это значение в первом столбце. Например, по вашим расчетам оказалось, что нужен тоннель длиной 400 мм, например, для настройки ящика объемом 30 литров на частоту 33 Гц. Проект нетривиальный, и разместить такой тоннель внутри такого ящика будет непросто. Теперь смотрим в следующие три столбца. Там приведены рассчитанные программой размеры эквивалентного конического тоннеля, длина которого будет уже не 400, а всего 250 мм. Совсем другое дело. Что означают размеры в таблице, показано на рис. 9.
Таблица 2 составлена для исходного тоннеля диаметром 100 мм. Это подойдет для большинства сабвуферов с головкой диаметром 300 мм.
Если решите пользоваться программой самостоятельно, помните: тоннель в форме усеченного конуса делается с углом наклона образующей a от 2 до 4 градусов. Этот угол больше 6 – 8 градусов делать не рекомендуется, в этом случае возможно возникновение завихрений и струйных шумов на входном (узком) конце тоннеля. Однако и при небольшой конусности уменьшение длины тоннеля получается довольно значительным.
Тоннель в форме усеченного конуса не обязательно должен иметь круглое сечение. Как и обычный, цилиндрический, его иногда удобнее делать в виде щелевого. Даже, как правило, удобнее, ведь тогда он собирается из плоских деталей. Размеры щелевого варианта конического тоннеля приведены в следующих столбцах таблицы, а что эти размеры означают, показано на рис. 10.
Замена обычного тоннеля коническим способна решить много проблем. Но не все. Иногда длина тоннеля получается настолько большой, что укорочения его даже на 30 – 35% недостаточно. Для таких тяжелых случаев есть...
...экстремальное решение для больших проблем
Экстремальное решение заключается в применении тоннеля с экспоненциальными обводами, как показано на рис. 11. У такого тоннеля площадь сечения сначала плавно уменьшается, а потом так же плавно возрастает до максимальной. С точки зрения компактности для данной частоты настройки, устойчивости к струйным шумам и органным резонансам экспоненциальный тоннель не имеет себе равных. Но он не имеет себе равных и по сложности изготовления, даже если рассчитать его обводы по такому же принципу, как это было сделано в случае конического тоннеля. Для того чтобы преимуществами экспоненциального тоннеля все же можно было воспользоваться на практике, я придумал его модификацию: тоннель, который я назвал «песочные часы» (рис. 12). Тоннель-песочные часы состоит из цилиндрической секции и двух конических, откуда внешнее сходство с древним прибором для измерения времени. Такая геометрия позволяет укоротить тоннель по сравнению с исходным, постоянного сечения, по меньшей мере, в полтора раза, а то и больше. Для расчета песочных часов я тоже написал программу, ее можно найти там же, на сайте ACS. И так же, как для конического тоннеля, здесь приводится таблица с готовыми вариантами расчета.
Что означают размеры в таблицах 3 и 4, станет ясно из рис. 13. D и d – это диаметр цилиндрической секции и наибольший диаметр конической секции, соответственно, L1 и L2 – длины секций. Lmax – полная длина тоннеля в форме песочных часов, приводится просто для сравнения, насколько короче его удалось сделать, а вообще, это L1 + 2L2.
Технологически песочные часы круглого поперечного сечения делать не всегда просто и удобно. Поэтому и здесь можно выполнить его в виде профилированной щели, получится, как на рис. 14. Для замены тоннеля диаметром 80 мм я рекомендую высоту щели
Главная 
. 
= 3,14, это само собой.
