סאב וופר לרכב. חלק 3. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

סאב וופר לרכב. חלק 3. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / רמקולים

צליל בקצה המנהרה

"וולודיה, אם אתה במחסן, תפוס את היציאות בשביל הפאסיקות..." (שמע באחד מאולפני ההתקנה במוסקבה)

(כשאוטוזוק עדיין היה קטן וישב מתחת לכנף של סלון AV, פורסמו שני החלקים הראשונים של הטרילוגיה על סאב-וופרים - בערך למה לצפות מסוגים שונים של עיצוב אקוסטי ו איך לבחור רמקול לקופסה סגורה.

חלק לא מבוטל מאלה שהחליטו להתייחס בהבנה לחימוש הבס של המכונית שלהם, בבחינת החיים, יכלו, עקרונית, להסתדר עם זה. אבל לא כולם. כי יש לפחות עוד סוג אחד, פופולרי במיוחד של עיצוב אקוסטי, שאינו נחות בפופולריות מקופסה סגורה.

(רפלקס בס בספרות הרוסית, בס רפלקס, ported box, ported box - באנגלית - כל זה, למעשה, יישום הנדסת סאונד של רעיון מהוד הלמהולץ. הרעיון פשוט - נפח סגור מחובר לחלל שמסביב באמצעות חור המכיל מסה מסוימת של אוויר. זהו קיומה של המסה הזו - אותו עמוד אוויר, שלפי אוסטפ בנדר, מפעיל לחץ על כל פועל, ומחולל נסים כאשר מהוד הלמהולץ נשכר לעבוד כחלק של סאב וופר. כאן, דבר מתוחכם על שם הפיזיקאי הגרמני רוכש את השם הפרוזאי של מנהרה (בנמל או פורקן בורגני).

איך פועל רפלקס בס? מדוע נוכחות של חור עשוי בצורה מסודרת בגודל מסוים בגוף הרמקול משפיעה לפתע באופן דרמטי על עבודת ההרכב כולו? כפי שכבר הוזכר, אגב, בחלקים הקודמים של הקנבס האפי הזה, מנהרת רפלקס הבס משמשת, לאחר עיכוב לזמן מוגדר בהחלט, את גל הקול העולה בתוך תיבת הרמקולים, לשחרר אותו החוצה באותו שלב כמו זה. נוצר על ידי הצד "הקדמי" של הרמקול. כאן, בטבע, הם ישלבו את הדציבלים שלהם ויפגעו באוזניים שלכם (אם יחשבו נכון) כדי שזה לא ייראה מעט מדי. זו, למעשה, הסיבה שהם אוהבים את רפלקס הבס - על היעילות המוגברת שלו בהשוואה לקופסה סגורה.

אבל לא רק. כוח גס אינו טיעון אלא אם כן הוא נתמך על ידי הדיוק של שכפול האות. הכוונה כאן היא תכונה נוספת, הרבה פחות טריוויאלית, של רפלקס הבס - היכולת שלו להפיק את לחץ הצליל הנדרש עם משרעת רטט קטנה משמעותית של המפזר. זה נשמע קצת פרדוקסלי. כולם יודעים שהנוכחות של נפח סגור מאחורי המפזר הוא שמרסן את הרעידות של המפזר, אז למה פתאום הם יופיעו קטנים יותר בבית "דולף"? ובגלל המסה, כמו שנאמר. החור בגוף ממיר הפאזה עשוי אפוא כמו מנהרה ארוכה למדי - צינור, במילים אחרות, כדי לשמור בפנים מסה מסוימת של אוויר. בתדרים גבוהים יחסית, מעל 200 הרץ, האינרציה של מסת האוויר במנהרה גורמת לכך שהיא תהיה אטומה לחלוטין מבחינה אקוסטית. זה כאילו חסום לגמרי.

בתדירות נמוכה יותר, פקק האוויר במנהרה מתחיל להתעורר לחיים ולנוע, כשהוא נדחק מאחור על ידי הלחץ הפועם בתוך התיבה. האינרציה של מסת האוויר מובילה לכך שהיא אינה נעה בזמן עם הגל הפועל עליה, אלא עם תזוזה מסוימת. תזוזה זו מגיעה ל-180 מעלות בפאזה, כלומר היא מתחילה להיות אנטי-פאזה לגל הקול הבוקע מהצד האחורי של המפזר בתדר מסוים, הנקרא תדר כוונון רפלקס הבס.

כאן, כמעט כל המאמצים של הדובר הולכים לטלטל את מסת האוויר הבלתי פתירה בתוך המנהרה, כך שלא נשאר כמעט דבר לרעידות טבעיות ומשרעת הרטט של המפזר היא מינימלית. (והקול מגיע, ואיזה צליל! רק שבתדר הזה כמעט הכל מגיע מהמנהרה). ומכיוון שהמשרעות הגדולות של הרעידות של המפזר גורמות לעיוותים הבולטים לאוזן, המצב מבחינת הסאונד הוא הנוח ביותר.

עם זאת, אפילו בתדירות נמוכה יותר, הדברים מתחילים להשתנות לרעה, עבור תנודות איטיות מאוד בתדר נמוך, למסת האוויר במנהרה אין יותר אינרציה והצד האחורי של המפזר שואב אותה קדימה ואחורה כמו משאבה .

במקרה זה נוצר מצב כאילו הרמקול כלל לא הותקן בבית, כלומר, הגלים מהצד האחורי של המפזר ומהצד הקדמי נפגשים באנטיפאז ואוכלים זה את זה במידה רבה, כמו ברגיל. קצר חשמלי אקוסטי. לכן, מתחת לתדר הכוונון, פלט רפלקס הבס יורד פי שניים מזה של קופסה סגורה. עם זאת, משהו אחר גרוע יותר - המפזר כבר לא מאט שום דבר ומשרעת התנודות שלו בתדרים נמוכים מאוד מתחילה לגדול בצורה קטסטרופלית. המסננים התת-קוליים שנמצאים בחלק מהצלבים והמגברים, בדרך כלל גזעיים, מיוצרים כמעט אך ורק כדי לנטרל את ההרגל הרע הזה של רפלקסים בס.

אז מה בדיוק אנחנו מקבלים על ידי בחירה ברפלקס בס כעיצוב אקוסטי לפרויקט שלנו? ((אני רוצה להזהיר אותך מיד שחישוב רפלקס בס ללא תוכנות מחשב המיועדות לכך אפשרי ויש נוסחאות חישוב ונומוגרמות עבורו. עם זאת, על סף האלף השלישי, אני לא יכול לסווג שיטות כאלה כשום דבר אחר מאשר מזוכיזם.

הנה תמונה שמסבירה (כמעט) הכל. נלקח רמקול 10 אינץ', הפרמטרים שלו מתאימים להתקנה ברפלקס בס, והמאפיינים שיתקבלו בהתקנה ברפלקס הבס האופטימלי עבורו (20 ליטר, מכוון ל-42 הרץ) וקופסה סגורה מאותו נפח היה הדמיית.

החלק העליון מבין שני הקימורים השחורים הוא כמובן שלנו. בהשוואה לקופסה סגורה, התגובה גבוהה משמעותית לאורך כל רצועת התדרים מתחת לכ-150 הרץ. מה זאת אומרת "בעצם"? תסתכל: בתדר של, נניח, 60 הרץ, ההבדל הוא בערך 4 dB. וזה שווה ערך להגדלת הספק המגבר פי 2,5. כלומר, עם מגבר צנוע של 100 וואט, סאב כזה ישחק כאילו סופקו לו 250 וואט. תמורת אותו כסף.

אבל מבין העקומות האדומות המתארות את התלות של משרעת הרעידות של המפזר בתדר, שלנו היא הנמוכה יותר. בדיוק במקום בו מתרכזת רוב אנרגיית הבס - מתחת ל-100 הרץ, המשרעת מתחילה לרדת ונשארת נמוכה בהרבה מזו של קופסה סגורה, למרות שלחץ הקול שנוצר גבוה פי שניים!

בקופסה סגורה, משרעת התנודות גדלה בהתמדה, וכאשר מופעל ההספק המצוין כמקסימום, היא חורגת מטווח הפעולה (קו מקווקו אדום) כבר ב-70 הרץ, ומתחתיו זה אסון. כאן יופקו צלילי הצפצופים המוכרים המלווים את תווי הבס. עם רפלקס בס, חן עם אמפליטודות ממשיך עד כ-30 הרץ, ושם האמפליטודה מתחילה לצמוח ללא הרחקה. עם זאת, כבר כמעט ואין סאונד שם, אז המשמעות הישירה היא "לחנוק" את החלק הזה של הספקטרום עם פילטר תת-טונלי (אם יש כזה) וליהנות מיעילות השפעה עם מינימום עיוות בטווח האודיו בפועל.

"גדול!" - יצעק הקורא חסר הסבלנות ותאב הדציבלים, יסגור את הדפים הללו וילך מיד לתקן את החורים בסאב-וופר שלו. חבר, תפסיק! תראה מה עלול לקרות בהמשך. תנו לנו להשאיר הכל ללא שינוי, להוציא את הרמקול הישן מקופסת ה-20 ליטר שלנו ולהתקין עוד אחד - שנועד לעבוד במיוחד במארז סגור.

הביצועים שלו בקופסה מקורית סגורה - התחתונה בגרף - היו נחמדים מאוד. ולאחר המרתו לרפלקס בס, הוא יהפוך להיות כמו העליון, כלומר, הוא ייתן "פופ" בולט בין 50 ל-100 הרץ. כתוצאה מיצירת שילובים כאלה, רפלקסים בס קיבלו פעם את הכינוי הפוגעני בום-בוקס ("אלכוהול"), ששימש מאוחר יותר, הפעם בצדק, לאיזשהו רדיו נייד.

מה היה ההבדל בין שני הרמקולים? בשני פרמטרים שחייבים להיות בהרמוניה מסוימת לעיצוב אקוסטי נתון, אחרת כל מי שנשמע כאן יוותר על התקווה, כביכול. פרמטרים אלו הם תדר התהודה Fs וגורם האיכות הכולל Qts.

עבור "הרמקול הסגור" הם היו Fs = 25 הרץ, Qts = 0,4. ולרמקול "בס רפלקס" - 30 הרץ ו-0,3. נראה שההבדל לא כל כך גדול, אבל התוצאות שונות באופן משמעותי. האנרגיה פרמטר פס פס הומצא בזמן ש-Fs/Qts מראה מיד מי זה מי: הערך שלו עבור הרמקול הראשון הוא 62,5, ולשני - 100. הכלל פשוט - אם Fs/Qts הוא פחות מ-100 באופן ניכר - תשכחו מהמילה "רפלקס בס". אם הוא קרוב או יותר - זכור שוב, ותשכח מהקופסה הסגורה. באזור 90 - 100 יש "אזור דמדומים", שבו, עם ויתורים מסוימים, אתה יכול להשתמש בשניהם.

אבל מה קורה אם תתעקשו על עצמכם ותדחוף את הרמקול לעיצוב שהוא יוצא דופן עבורו? בואו ננסה, למרבה המזל בזמן שהדרמה מתרחשת על נייר ומסך מחשב, כלומר, "במעט אובדן, בשטח זר".

מלכתחילה, אנו שמים את "רמקול הבס רפלקס" בקופסה סגורה ומנסים לשנות את הפרמטר היחיד שיש לנו - עוצמת הקול של התיבה הזו.

יש שלוש עקומות בגרף. השטוחה ביותר היא תוצאה של התקנה בקופסה בנפח 50 ליטר, הירידה התלולה ביותר מתחת ל-100 הרץ היא תוצאה של התקנה בקופסה בנפח 10 ליטר. ובאמצע נמצא המאפיין המקורי שלנו בנפח 20 ליטר. אנו רואים: הנפח משתנה מקטן מגונה לגדול באופן בלתי מעשי, אבל מאפיין טוב לא יוצא - או שהוא מתחיל ליפול מוקדם מדי או נופל מהר מדי.

לרמקול המיועד לקופסה סגורה, כפי שניתן לראות מהגרף הבא, יש הזדמנות להכות את האופטימלי (העקומה האמצעית) או "לחתוך" בעוצמת הקול, ובכך לקבל מאפיין "זמזום" בולט למדי (העקומה העליונה מתקבל בנפח של 10 ליטר).

מה עם ההיפך? האם ניתן, כאשר מתקינים רמקול "סגור" לרפלקס בס, להתאים אותו בצורה כזו שתשיג תגובת תדר אחידה? תיאורטית, כן, למרבה המזל, עם רפלקס בס ניתן לכוון את התדר בווליום קבוע על ידי שינוי קוטר ואורך המנהרה (בפועל, תמיד באורך, כמובן). אנחנו מתחילים את הניסוי עם העקומה העליונה, הנוראה לחלוטין (נפח 20 ליטר, תדר כוונון 50 הרץ) ובהדרגה, בונים מחדש את רפלקס הבס, לפתע, בתדר כוונון של 20 הרץ, אנו מבחינים שהגענו לרמה יפה מאוד עקומה (תחתון בגרף).

אופס, בוא נבין איזו מנהרה נחוצה בשביל זה - וקדימה! לאחר חצי שניה של זמן מחשב, אנו מגלים שכדי לכוון נפח של 20 ליטר לתדר של 20 הרץ, צריך מנהרה בקוטר 75 מ"מ ובאורך של 1 מ' 65 ס"מ. כלומר, גובה של גברת מיניאטורית, ולא בגודל של חלק סאב וופר קומפקטי.

אבל רמקול "באס רפלקס" יאפשר לך להתאים את התדר במינימום טרחה (דחף את הצינור פנימה - שלוף את הצינור) לא יותר גרוע משימוש באקולייזר. הגרף מציג את התוצאות של פעילות כזו בטווח התדרים של כוונון המנהרה שבין 35 ל-52 הרץ, מה שהצריך אורך מנהרה בין 190 ל-400 מ"מ - לא אלוהים יודע מה, אפילו בערך הגבוה ביותר.

בחלק הבא של הסאגה על סאב-וופרים (כמובן, לא האחרון - הנושא חסר גבולות, ואלוהים רחום ואולי יאריך את שנותיו של המחבר), נתייחס ישירות לסוגיית היישום המעשי של התוכנית - למי שרוצה לעשות זאת בעצמו או למי שרוצה להיות מסוגל להבחין בין עבודתו של מתקין מוכשר לבין המאמצים של פריצה בור. מסכים - גם כשנוסעים במונית, כדאי לדעת שהשביל מסוקולניקי לאיזמאילובו עובר איכשהו מצ'רטנובו...

מחבר: אנדריי אליוטין, אבטוזבוק; פרסום: avtozvuk.com

ראה מאמרים אחרים סעיף רמקולים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

דיסק DVD-R בצפיפות גבוהה 29.04.2005

צוות הפיתוח, הכולל את טושיבה, הודיע על סיום מוצלח של פיתוח דיסק DVD-R בצפיפות גבוהה - עד 15 גיגה-בייט לשכבה.

תכונה של הדיסק היא שניתן להפיקו על ציוד טורי עבור תקליטורי DVD-R. לקריאת המידע נעשה שימוש בלייזר כחול באורך גל של 450 ננומטר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כרטיסי 3D של AMD Radeon R9 285 (טונגה PRO)

▪ מדי צבא חכמים מהדור החדש

▪ טכנולוגיה מתקדמת למיחזור פסולת ציוד משרדי

▪ רוכב אופניים חובש קסדה לוקח יותר סיכונים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מעקב אודיו ווידאו. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת יוהן אוגוסט פון איינסידל. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מדוע העלים בצבע שונה בסתיו? תשובה מפורטת

▪ נהג דרגת קרוואן. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר תחנת כוח רוח-תינוק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מטבע מכוסה. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר