Почитателите на добрия акустичен звук знаят, че неговото качество зависи преди всичко от предаването на нискочестотния компонент на звука. Използването на басов рефлекс може значително да увеличи нивото на звуковото налягане при една и съща входна мощност. Но всичко това е възможно само с правилното изчисляване на размерите на отвора на фазовия инвертор (FI), който изравнява хармоничните колебания и осигурява висококачествен звук.

Видове високоговорители

Звукът е трептене, което има механичен характер на възникване, разпространява се под налягане от източник на радиация. Акустичната система, която представлява звукова колона, преобразува електрическите сигнали в механични, възприемани от човешкото ухо. Честотата на тези трептения е в диапазона от 20 Hz до 20 KHz. Има различни видове високоговорители:

  1. Акустичен лабиринт . Изглежда като лабиринт, направен под формата на тунел, разположен в средата на колоната. Целта му е да усилва ниските честоти поради много завои. Вътрешните стени на лабиринта са покрити с амортизиращо покритие, поради което лабиринтът не внася фалшиви звуци в звука.
  2. Отворен тип . Това е система, в която стената, противоположна на посоката на излъчване на високоговорителите, не е инсталирана. При този тип изпълнение е невъзможно да се получат добри ниски честоти поради липсата на компресия, а средните и високи звуци изглеждат по-отворени и ефирни.
  3. Затворен тип . Той е направен от напълно запечатан корпус, който създава затворен обем въздух вътре. Този обем образува вътрешно налягане, което пречи на нормалния ход на дифузорите на високоговорителите. Колоните от този вид имат големи размери с наслагване по вътрешните стени - амортисьори. Предимството на тази система е чистотата на звука, чиято гама не смесва нежелани външни звуци.
  4. Изобаричен тип . Той се отличава със сложността на производството и високата цена, но поради дизайнерските характеристики ви позволява да увеличите мощността и дълбочината на нискочестотния компонент. В средата на колоната са разположени два високоговорителя, разделени от звукоизолирана преграда и насочени в една посока. Тези високоговорители са свързани паралелно един с друг и работят във фаза.
  5. Пасивен . Основната му цел е да повиши ефективността на възпроизвеждането на нискочестотния компонент на звука чрез използване на пасивен излъчвател. Този емитер се намира в дълбочината на отвора, направен в тялото на колоната и няма магнитна система. Когато се прилага сигнал, радиаторният дифузор не се движи чрез преобразуване на електрически сигнал, а под въздействието на въздушен поток, причинен от инсталиран нискочестотен високоговорител. Този дизайн ви позволява да постигнете дълбок бас, но може да въведе звук в звука.
  6. С диполен емитер . Акустика от диполен тип възпроизвежда звук в две посоки. Друго име за този тип е биполярно. По своя тип се отнася до отворен изглед. Приемливите ниски честоти ще изискват използването на високоговорители с големи размери на дифузора.
  7. Контрапертурална . Рядко използвана конструкция. Високоговорителите в него се изпращат до горната или долната страна и към тях се подава същия сигнал. Когато звукът, излъчван от високоговорителите, се сблъска, той променя посоката си, разпространявайки се радиално. Недостатъците на такава система включват появата на реверберация, поради което стерео панорамата е „замъглена“. Предимства са появата на ефекта на „разтваряне“ на звуковите вибрации в помещението.
  8. Фазов инвертор . Тази система е направена под формата на класическа колона от затворен тип, но със специален отвор. В него е инсталирана тръба, която влиза дълбоко в кутията. Този подход ви позволява да получите нискочестотен звук, значително по-нисък по честота, отколкото възможностите на високоговорителите. Подобна система е много популярна, тъй като ви позволява да възпроизвеждате дълбок бас в сравнително малък размер на тялото, давайки честоти, които не могат да се постигнат чрез простото използване на високоговорителите.

Използването на тип фазов инвертор дава възможност не само за разширяване на ниския честотен диапазон, но и за повишаване на ефективността. В този случай честотният обхват не се променя. Фазовият инверторен отвор е направен от различни видове и размери. Той може да бъде поставен върху всяка повърхност на колоната. Когато разработвате акустична система, най-важно е правилно да изчислите размера на басовата рефлексна кутия, която определя не само възпроизводимия честотен диапазон, но и качеството на целия звук.

Принципът на работа на устройството

Всяка колона от фазов инвертор включва дупка - фазов инвертор. Често се нарича акустичен тунел или порт. Неговият принцип на работа е да променя фазата на звуковите вибрации, причинени от гърба на дифузора със сто и осемдесет градуса. Когато в кутията възникне резонанс, амплитудата на колебанието на дифузора достига минимална стойност.

Това се дължи на факта, че когато се движи напред, говорителят създава вакуум в средата на затворена колона, като по този начин изхвърля въздух в канала на фазо-инвертора и увеличава вакуума. Следователно при резонансната честота механичните вълни се излъчват през отвора, а не от дифузора на високоговорителя.

Обемът на въздуха и резонансната честота, на която е настроен каналът, зависят от размера и вида на басовия рефлекс. Обемът на въздуха в канала започва да резонира и засилва възпроизвеждането на честотата, когато настъпи моментът, когато дифузьорът излъчва честотата, за която е проектиран фазовият инвертор.

По своята форма класическият тунел е с формата на пръстен. Но за да увеличите полезната вътрешна площ, често се придава вид на прореза. Отхвърлянето на цилиндричната форма на тунела ви позволява да намалите дължината му и да намалите шума, произтичащ от отделянето на въздух.

В случай на грешки при изчисляването на прорезания фазов инвертор, е много по-трудно да го регулирате от класическия изглед, тъй като той е направен заедно с колоната. Самото изчисление е по-сложно, отколкото при затворени системи: в допълнение към това се отчита регулируемата резонансна честота в допълнение към обема на кутията. Оптималните размери се избират, като се вземат предвид амплитудно-честотните характеристики на колоната, а именно нейната равномерност.

Изчисляване на тунели с ниска честота

Има няколко метода за извършване на изчисления на размера на FI. Най-популярно е изчисляването на фазовия инвертор онлайн или използване на специализирани програми. Такива методи обикновено изискват познаване на много параметри на използваните високоговорители. Има опции и по-лесно, но с голямо разминаване между крайния резултат и реалната стойност. Въпреки че във всеки случай след изчисление и производство трябва да извършите корекцията.

Проста формула за изчисляване

Методът за изчисляване се състои в използването на прости формули и се осъществява чрез метода за избор на данни, когато желаната дължина на FI канала се използва като основа.

F = (C / 2 π) * K, където:

  • F е желаната настройка на честотата;
  • C е скоростта на звука;
  • π е математическата константа, равна на 3, 14;
  • K е коефициент в зависимост от размера на басовия рефлекс.

В този случай коефициентът K е равен на квадратния корен на съотношението S / LV, където:

  • S е площта на отвора;
  • L е дължината на канала;
  • V е обемът на колоната.

Метрите се използват навсякъде като мерни единици, а херца - за честота. При определяне на стойностите на силата на звука се смята, че е по-добре да изберете инвертор за тясна фаза, но този подход е неправилен, тъй като в същото време скоростта на въздуха в него се увеличава и това въвежда изкривявания в звука. Проектирането на широк и дълъг FI също няма смисъл, тъй като дължината на фазовия инвертор не трябва да надвишава дължината на вълната в момента на резонанса. Спазването на това правило помага да се отървете от стоящи вълни.

Използване на специализирани програми

Има много програми, които ви позволяват да автоматизирате изчисленията, когато изграждате високоговорители, например Bassport. Тази програма е разработена специално за автоматизиране на изчисляването на порта на басовия рефлекс. При разработването на програмата беше взето предвид, че когато скоростта на въздушния поток в тръбата стане повече от шест метра в секунда, шумът става забележим.

Програмният интерфейс е интуитивен, още повече, че има локализация на руски език. За да получите желаните резултати, ще трябва да въведете:

  • скорост на звука;
  • обем на колоната;
  • басов рефлекс и честота на високоговорителите;
  • диаметър на дифузора;
  • дифузен ход.

След като въведете всички данни, остава да кликнете върху бутона „Преизчисли“ и да получите резултата, съответстващ на максималния коефициент на качество, който зависи преди всичко от съотношението на обема на кутията към диаметъра на порта. Програмата Bassport ви позволява да извършвате изчисления за различни форми, но най-често при скорост на потока до шест метра в секунда се използва проста форма за тръбен или прорезан тип.

Трябва да се отбележат следните нюанси при използване на програмата. Измерването на диаметъра на дифузора става между разстояния, противоположни на средните точки на окачванията. Цветът на дисплея на цифрите на дебита показва възможната поява на шум: черен - без шум, червен - шумът се чува осезаемо.

Използването на онлайн програми е изградено на същия принцип: системните параметри се въвеждат и резултатът се показва. Сайтове с такива програми могат лесно да бъдат намерени чрез заявка „онлайн калкулатор за фазов инвертор“ във всяка търсачка. Въпреки че за надеждността на резултатите трябва да проверите два пъти данните, получени в няколко сайта.

След извършване на изчисленията остава да се направи и коригира фазовия инвертор. В домашни условия извършването на такива операции не е трудно, докато някои специални материали не са необходими.

Самостоятелно направен порт

Фазовият инвертор, като високоговорител, участва във възпроизвеждането на звук. За да се избегне ефекта на смущения, каналът се поставя по-близо до нискочестотния емитер на разстояние, което не надвишава дължината на вълната му. Твърдите конструкции се използват като FI, например канализационните пластмасови тръби се използват в домашни продукти.

Но когато се опитват да изчислят фазовия инвертор за субуфер, потребителите са изправени пред факта, че диаметърът на такива тръби не съвпада с изчислените стойности, така че тръбата е направена от импровизиран плътен материал - хартия от ватман. За да направите сами канал, ще трябва:

  • вестникарска хартия;
  • Ватман;
  • лепило.

Според изчислението се избира база с диаметър малко по-малък от изчисления. След това, с помощта на дорник, около него се навиват няколко слоя газетна хартия, обработена с лепило. Навиването се извършва плътно, като се избягва попадането между слоевете въздух.

Лентата, изрязана от хартия Whatman, ширината на която съвпада с дължината на тръбата, се навива на няколко оборота върху повърхността на вестникарска хартия. В този случай епоксидното лепило се нанася преди всяко завъртане. Получава се чрез смесване на смолата и втвърдителя според инструкциите. След като завъртите всички завои, продуктът се затяга в кръг с резба за втвърдяване и се поставя да изсъхне.

След един ден основата се отстранява. В случай на затруднения той може да се счупи вътре и да се отстрани на части. Произведеният канал от този вид има добра здравина и лесно се подлага на допълнителна обработка. След това получената тръба се инсталира в отвора на колоната, но не до края и започва слушането на звука. Във фабриката се използва специално устройство. Такова устройство работи на базата на мултивибратор, който е настроен на резонансната честота на динамичната глава. След свързването на високоговорителя генераторът се стартира и дължината на тръбата се регулира до максималното колебание на въздуха в нея.

По подобен начин можете да конфигурирате себе си. За целта се въвежда сигнал с ниска честота. Тръбата се разширява напред или се забива в кутията и тогава се изчислява обемът на отработения въздух. След като се установи положението на максималния му изход, излишната тръба се отстранява отвън, а самият порт е запечатан. Ако искате, за да придадете на дизайна завършен вид, тръбата се отваря, но можете да направите без нея.

Категория:

На технологиите