Fanúšikovia dobrého akustického zvuku vedia, že jeho kvalita závisí predovšetkým od prenosu nízkofrekvenčnej zložky zvuku. Použitie basového reflexu môže významne zvýšiť hladinu akustického tlaku pri rovnakom vstupnom výkone. To všetko je však možné iba so správnym výpočtom rozmerov otvoru pre fázový menič (FI), ktorý eliminuje harmonické kmity a poskytuje vysoko kvalitný zvuk.
Typy reproduktorov
Zvuk je kmitanie, ktoré má mechanický charakter výskytu a šíri sa pod tlakom zo zdroja žiarenia. Akustický systém, ktorý je zvukovým stĺpcom, prevádza elektrické signály na mechanické signály vnímané ľudským uchom. Frekvencia týchto oscilácií je v rozsahu od 20 Hz do 20 KHz. Existujú rôzne typy rečníkov:
- Akustické bludisko . Vyzerá to ako labyrint vyrobený vo forme tunela umiestneného v strede stĺpca. Jeho účelom je zosilniť nízke frekvencie v dôsledku mnohých ohybov. Vnútorné steny labyrintu sú pokryté tlmiacim povlakom, vďaka čomu labyrint do zvuku nevnáša rušivé zvuky.
Otvorený typ . Je to systém, v ktorom nie je nainštalovaná stena opačná ako je smer žiarenia reproduktorov. Pri tomto type výkonu nie je možné dosiahnuť dobré nízke frekvencie kvôli nedostatočnej kompresii a stredné a vysoké zvuky sa zdajú otvorenejšie a vzdušnejšie.- Zatvorený typ . Je vyrobený z úplne utesneného krytu, ktorý vytvára uzavretý objem vzduchu vo vnútri. Tento objem vytvára vnútorný tlak, ktorý narúša normálny priebeh difúzorov reproduktorov. Stĺpce tohto druhu majú veľké rozmery s prekrytím na vnútorných stenách - tlmiče. Výhodou tohto systému je čistota zvuku, ktorého rozsah nemieša nežiaduce cudzie zvuky.
- Izobarický typ . Vyznačuje sa zložitosťou výroby a vysokými nákladmi, ale vďaka konštrukčným vlastnostiam vám umožňuje zvýšiť výkon a hĺbku nízkofrekvenčnej zložky. V strede stĺpa sú dva reproduktory, oddelené zvukotesnou priečkou a smerované jedným smerom. Tieto reproduktory sú vzájomne prepojené a pracujú vo fáze.
- Pasívne . Jeho hlavným účelom je zvýšiť účinnosť reprodukcie nízkofrekvenčnej zložky zvuku pomocou pasívneho žiariča. Tento žiarič je umiestnený v hĺbke otvoru vytvoreného v tele stĺpca a nemá magnetický systém. Keď je aplikovaný signál, rozptyľovač radiátora sa nepohybuje konverziou elektrického signálu, ale pod vplyvom prúdu vzduchu spôsobeného inštalovaným nízkofrekvenčným reproduktorom. Tento dizajn umožňuje dosiahnuť hlboké basy, ale môže do zvuku vniesť rachot.
- S dipólovým emitorom . Akustika dipólového typu reprodukuje zvuk dvoma smermi. Iný názov pre tento typ je bipolárny. Svojím typom sa týka otvoreného pohľadu. Prijateľné nízke frekvencie si budú vyžadovať použitie reproduktorov s veľkými rozmermi difúzora.
Kontrapultúrne . Zriedka použitá konštrukcia. Reproduktory v ňom sa vysielajú na hornú alebo dolnú stranu a dodáva sa im rovnaký signál. Keď sa zvuk emitovaný reproduktormi zrazí, zmení svoj smer a radiálne sa rozšíri. Nevýhody takéhoto systému zahŕňajú výskyt reverbu, a preto je stereofónna panoráma „rozmazaná“. Výhodou je výskyt efektu „rozpúšťania“ zvukových vibrácií v miestnosti.- Fázový menič . Tento systém je vyrobený vo forme klasického uzavretého stĺpu, ale so špeciálnym otvorom. Do nej je nainštalovaná rúrka, ktorá prechádza hlboko do skrinky. Tento prístup vám umožní získať nízkofrekvenčný zvuk výrazne nižší ako frekvencia reproduktorov. Takýto systém je veľmi populárny, pretože vám umožňuje reprodukovať hlboké basy v relatívne malej veľkosti tela a rozdávať frekvencie, ktoré sú nedosiahnuteľné jednoduchým použitím reproduktorov.
Použitie typu fázového meniča umožňuje nielen rozšíriť dolný frekvenčný rozsah, ale aj zvýšiť efektívnosť. V tomto prípade sa frekvenčný rozsah nemení. Otvor pre fázový menič je vyrobený z rôznych typov a veľkostí. Môže sa umiestniť na akýkoľvek povrch kolóny. Pri vývoji akustického systému je najdôležitejšie správne vypočítať veľkosť basového reflexného boxu, ktorý určuje nielen reprodukovateľný frekvenčný rozsah, ale aj kvalitu celého zvuku.
Princíp činnosti zariadenia
Každý stĺpec typu fázového meniča obsahuje otvor - fázový menič. Často sa nazýva akustický tunel alebo prístav. Jeho princípom činnosti je zmena fázy zvukových vibrácií spôsobených zadnou časťou difuzéra o sto osemdesiat stupňov. Ak v skrinke nastane rezonancia, amplitúda oscilácie difuzéra dosiahne minimálnu hodnotu.
Je to spôsobené skutočnosťou, že pri pohybe vpred vytvára reproduktor vákuum v strede uzavretého stĺpca, čím vytlačí vzduch do kanála fázového meniča a zvýši vákuum. Preto pri rezonančnej frekvencii sú mechanické vlny emitované otvorom, a nie difuzérom reproduktorov.
Objem vzduchu a rezonančná frekvencia, na ktorú je kanál naladený, závisí od veľkosti a typu basového reflexného portu. Objem vzduchu v kanáli začína rezonovať a zvyšuje reprodukciu frekvencie, keď nastane okamih, keď difúzor emituje frekvenciu, pre ktorú je fázový menič navrhnutý.
Klasický tunel má tvar prsteňa. Aby sa však zväčšila užitočná vnútorná plocha, často sa objaví ako štrbina. Odmietnutie valcovitého tvaru tunela umožňuje skrátiť jeho dĺžku a znížiť hluk vznikajúci pri uvoľňovaní vzduchu.
V prípade chýb pri výpočte slotu s fázovou fázou je oveľa ťažšie nastaviť ho ako klasické zobrazenie, pretože sa vytvára spolu so stĺpcom. Samotný výpočet je komplikovanejší ako v prípade uzavretých systémov: okrem objemu schránky sa okrem toho zohľadňuje aj nastaviteľná rezonančná frekvencia. Optimálne veľkosti sa vyberajú s prihliadnutím na charakteristiku amplitúdovej frekvencie stĺpca, konkrétne na jeho rovnomernosť.
Výpočet tunelov s nízkou frekvenciou
Existuje niekoľko metód na vykonávanie výpočtov veľkosti FI. Najobľúbenejší je výpočet fázového meniča online alebo pomocou špecializovaných programov. Takéto metódy si zvyčajne vyžadujú znalosť mnohých parametrov použitých reproduktorov. Existujú možnosti a jednoduchšie, ale s veľkým rozdielom medzi konečným výsledkom a skutočnou hodnotou. Aj keď v každom prípade, po výpočte a výrobe musíte vykonať úpravu.
Jednoduchý vzorec na výpočet
Metóda výpočtu spočíva v použití jednoduchých vzorcov a vyskytuje sa pri metóde výberu údajov, keď sa ako základ použije požadovaná dĺžka kanálu FI.
F = (C / 2 π) * K, kde:
F je požadovaná frekvencia ladenia;- C je rýchlosť zvuku;
- π je matematická konštanta rovnajúca sa 3, 14;
- K je koeficient v závislosti od veľkosti basového reflexu.
V tomto prípade sa koeficient K rovná druhej odmocnine pomeru S / LV, kde:
- S je plocha otvoru;
- L je dĺžka kanála;
- V je objem stĺpca.
Merače sa používajú všade ako merné jednotky a v hertzoch pre frekvenciu. Pri určovaní objemových hodnôt sa verí, že je lepšie zvoliť úzky fázový menič, ale tento prístup je nesprávny, pretože súčasne sa v ňom zvyšuje rýchlosť vzduchu, čo spôsobuje skreslenie zvuku. Navrhovanie širokého a dlhého FI tiež nemá zmysel, pretože dĺžka fázového meniča by nemala prekročiť vlnovú dĺžku v čase rezonancie. Dodržiavanie tohto pravidla pomáha zbaviť sa stojatých vĺn.
Používanie špecializovaných programov
Existuje mnoho programov, ktoré vám umožňujú automatizovať výpočty pri zostavovaní reproduktorov, napríklad Bassport. Tento program je špeciálne navrhnutý na automatizáciu výpočtu portu basového reflexu. Pri vývoji programu sa vzalo do úvahy, že keď sa prietok vzduchu v potrubí zvýši na viac ako šesť metrov za sekundu, šum sa stane viditeľným.
Rozhranie programu je intuitívne, najmä preto, že má lokalizáciu v ruštine. Ak chcete dosiahnuť požadované výsledky, musíte zadať:
- rýchlosť zvuku;
- objem kolóny;
- basový reflex a frekvencia reproduktorov;
- priemer difuzéra;
- zdvih rozptyľovača.
Po zadaní všetkých údajov zostáva kliknúť na tlačidlo „Prepočítať“ a získať výsledok zodpovedajúci maximálnemu faktoru kvality, ktorý závisí predovšetkým od pomeru objemu boxu k priemeru portu. Program Bassport vám umožňuje vykonávať výpočty pre rôzne formy, ale najčastejšie sa pri prietokoch do šiestich metrov za sekundu používa jednoduchý formulár pre rúrkové alebo štrbinové typy.
Pri používaní programu je potrebné uviesť nasledujúce nuansy. Meranie priemeru rozptyľovača sa uskutočňuje medzi vzdialenosťami opačnými k stredovým bodom zavesenia. Farba zobrazenia hodnôt prietoku označuje možný výskyt hluku: čierna - žiadny hluk, červená - hluk je zreteľne počuteľný.
Používanie online programov je postavené na rovnakom princípe: zadávajú sa systémové parametre a zobrazuje sa výsledok. Webové stránky s takýmito programami možno ľahko nájsť na ľubovoľnom vyhľadávacom nástroji pomocou „kalkulačky fázového invertora online“. Aj keď kvôli spoľahlivosti výsledkov by ste mali skontrolovať údaje získané na viacerých stránkach.
Po vykonaní výpočtov ostáva potrebné vykonať a upraviť fázový menič. Vykonávanie takýchto operácií doma nie je ťažké, zatiaľ čo niektoré špeciálne materiály nie sú potrebné.
Port na zakázku
Fázový menič, podobne ako reproduktor, sa podieľa na reprodukcii zvuku. Aby sa predišlo rušeniu, kanál sa umiestni bližšie k nízkofrekvenčnému žiariču vo vzdialenosti nepresahujúcej jeho vlnovú dĺžku. Ako FI sa používajú pevné konštrukcie, napríklad v domácich výrobkoch sa používajú kanalizačné plastové rúrky.
Keď sa však snažíme vypočítať fázový menič pre subwoofer, spotrebitelia musia čeliť skutočnosti, že priemer týchto rúrok sa nezhoduje s vypočítanými hodnotami, takže rúrka je vyrobená z improvizovaného hustého materiálu - Whatman. Ak chcete vytvoriť kanál sami, budete potrebovať:
- novinového papiera;
- kladivkový;
- lepidlo.
Podľa výpočtu sa základňa vyberie s priemerom o niečo menším, ako sa vypočíta. Potom sa pomocou tŕňa okolo neho navinie niekoľko vrstiev novín ošetrených lepidlom. Navíjanie sa vykonáva pevne, aby sa zabránilo vniknutiu medzi vrstvy vzduchu.
Prúžok vyrezaný z papiera Whatman, ktorého šírka sa zhoduje s dĺžkou skúmavky, sa na povrch novinového papiera viackrát ovinie. V tomto prípade sa epoxidové lepidlo nanáša pred každou zákrutou. Získava sa zmiešaním živice a tvrdidla podľa pokynov. Po dokončení všetkých závitov sa produkt utiahne v kruhu so závitom na stuhnutie a usuší sa.
Po dni sa základňa odstráni. V prípade ťažkostí sa môže rozbiť vo vnútri a po častiach odstrániť. Vyrobený kanál tohto druhu má dobrú pevnosť a ľahko sa podrobuje ďalšiemu spracovaniu. Následne sa výsledná trubica inštaluje do otvoru v kolóne, ale nie na koniec, a začne sa počúvanie zvuku. V továrni sa používa špeciálne zariadenie. Takéto zariadenie pracuje na základe multivibrátora, ktorý je naladený na rezonančnú frekvenciu dynamickej hlavy. Po pripojení reproduktora sa spustí generátor a dĺžka potrubia sa reguluje na maximálne kolísanie vzduchu v ňom.
Podobne sa môžete nakonfigurovať sami. Na tento účel sa privádza nízkofrekvenčný signál. Trubica siaha dopredu alebo sa vrhá do skrinky a potom sa odhaduje objem odpadového vzduchu. Po zistení polohy maximálneho výstupu je prebytočná trubica odstránená zvonka a samotný port je utesnený. Ak chcete, aby dizajn dodal hotový vzhľad, rúra sa otvorí, ale bez nej sa môžete obísť.