Как узнать частоту короба
Как узнать настройку короба. Небольшой ребилд коробка.
Запилил как то в 2012г. я свой первый короб, тогда ещё для Ориса АМВ-12. Пилил из листа какого-то старого дсп 17мм и шкафов(шкафы наше всё)). Соответсвенно короб экспериментальный и временный, но как мы знаем, нет ни чего более постоянного, чем временное. Так получилось, что потом в этом коробе катались уже два Ориса как в ЗЯ так и в ФИ исполнении, а потом и вовсе вторая дырка закрылась заплаткой и поселился ГЗ.
Год в общем так с ГЗ прокатался, и все руки не доходили посмотреть с какой настройкой он там катается. И вот таки перед тем как отдать машину в ремонт, замерил настройку.
Может кто не знает, но замерить настройку ФИ очень просто. Для этого качаем на флешку, либо телефон, либо ещё какой носитель пачку синусов. Мне достаточно было закинуть синусы от 27 до 40гц, ну так как я знал что настройка по-любому в этих пределах. Так же ещё можно скачать на телефон приложение тонгенератор, тоже удобно пользоваться если есть в мафоне блютуз(я пускал синусы поочередно с тедефона через БТ). Дальше выкидываем короб из багажника или роняем его в багажнике, короче задача что бы дифузор занял горизонтальное положение. Сыпем на дифф какую-нибудь мелку хрень, будь то кусочки провода, бисер, пшено))) Дальше собственно гоним синусы и смотрим на какой частоте эти частички перестанут прыгать — там и настройка. Хотя впринципе можно и пальцем определить, если есть возможность погромче наболтать.
Намерил в итоге 30гц. Это очень низко для ГЗ экстрима, так как это ниже резонансной частоты (Fs=33-34гц) динамика, а ниже нее не рекомендуется короб настраивать. Решил я что пока с фальшполом не растет и басу хочется, короб надо переделать(благо переднюю крышку собирал на силиконе спецом, остальное на жидких гвоздях), точнее сам порт, ну и плюсом короб сифонил по старым дыркам от саморезов и по швам кое где.
Сначала конечно надо было рассчитать, тут как всегда пользовался программкой BassPort, высчитал что порт надо укоротить на 23см, что бы получить настройку 35гц, при этом чистый объем для дина составит
61л, что впринципе нормально, а вот сечение порта для этого динамика архималенькое, напомню оно 190кв.см. Но решил с сечением в этом коробе не колдовать, после фальшпола буду пилить новый ящик из 20й фанеры и там уже сдалаю квадратов 220-250, либо из 160й трубы с раскрывами.
Дождался нормальной погоды и поехал в гараж далать дела. В гараже как на зло опять не было электричества, поэтому пилить предстояло полотном от ножовки. Ладно хоть шуруповерт есть, саморезы выкручивать, вскрыл короб. Намерил, разметил и решил засверлиться сначала, дабы ускорить процесс запила порта. Пилил, матерился, опять пилил и опять матерился) В итоге победил его конешн.
Следующая «дующая» точка — это дырка через которую провод выходил из короба. Сколько я ни пытался загерметить провод в ней — всё тщетно, дуло, так как провод имел ход. Поэтому решил вообще отказаться от такого решения, в пользу сквозных металлических шпилек и загерметил эту дырку наглухо. Купил болт 6х140 за 7-50 и сделал с него две шпильки) шайбы и гайки самоконтрящиеся были.
На следующий день приехал, дин из пакета достал, а сам пакет сволачуга на половине окружности хорошо прилип к герметику, не отдирается от герметика и все) Поэтому если кто будет так же маяться, то рекомендую перед погружением брызгануть пакет силиконовой смазкой. Ну оторвал пакет по максимуму, но на герметике осатались кусочки, благо пакет тоненький, ну сами знаете какие мусорные мешки) В итоге имеем мягенькое упругое тоненькое уплотнение, поидее даже вечное наверно, а вот если уплотнять битопластом, то на один раз хватает.
Собрал, уже переднюю крышку на жидких гвоздях в этот раз — назад пути нет. Внутри промазал тоже все силиконом. Должно перестать сифонить.
Короб просох, прикрутил дин, замерил настройку и тут небольшая засада ждала меня, настройка получилась 33-34гц, хотя в проге я считал на 37гц, что бы с учетом виртуального удлинения(так как порт вдоль задней стенки) настройка получилась 35-36, а по итогу вышло ниже, че поделаешь, назад пути нет)) В следующем коробе будем повыше отстраивать.
Ну и немного проревизировал нулёвку, минусовой конец еще немного подстриг, что бы лучше в терминал залазил, плюсовой в термоусадку засунул.
Теперь вопрос к шарящим. Короче на треке Gucci Mane, название песни позже, на громкости мафона 47-50 делений если минут 10 погонять, колпак динамика стает теплым, но не горячим. При том что дин зацеплен в 4 ома на кикс 1.600, гейн 50%, сабсоник от 29гц, басбусты в ноль, просадок ниже 13.4в на усе не бывает. Потепление колпака — это повод для беспокойств или пока не горячий и нет вони катухи не заморачиваться?! Может ли это быть связано с малой площадью порта?
Как изменить настройку сабвуфера
Бывает так, что настройка корпуса для сабвуфера (сегодня говорим про фазоивертор) не соответствует желаемой. Возможно вы промахнулись при расчете, взяли готовый корпус от другого динамика или например хотите просто попробовать другую настройку. Что же в таком случае делать?
Сегодня расскажу вам про 5 простых способов изменить настройку фазоинвертора, у каждого из них будут свои нюансы, которые, разумеется, не забудем раскрыть.
Если вы хотите полностью разобраться в физике процесса, то полезным будет ознакомится с расширенной статьей про фазоинвертор, там много наглядных материалов и есть полезные видео.
Ну здесь давайте перейдем не посредственно к способам.
Сопротивление на выходе порта
Самый просто способ понизить настройку – это так сказать «пригрузить» порт, то есть дать на выходе порта сопротивление воздуху. Это сделать можно элементарно придвинув или повернув порт поближе к стенке.
Если у вас порт направлен в бок, то корпус можно придвинуть к стенке, если же выход порта находиться на фронтальной стенке, то его можно придвинуть к спинкам задних сидений или к крышке багажника.
С помощью этого способа можно прилично понизить настройку корпуса, но тут есть свои нюансы.
Если слишком сильно зажать порт, то логично, что сильно упадет эффективность или ФИ может вообще превратится в ЗЯ. Поэтому тут все нужно в меру и чаще это используется в случаях, когда порт великоват для системы «сабвуфер-объем» или такое расположение уже учтено при расчете.
Переворот динамика
Если перевернуть динамик корзиной вверх, то это добавит полезного объема. Так как теперь корзина не будет вытеснять его часть. Обычно это позволяет сбить 1-1.5 Герца в среднестатистическом коробе.
Наполнение корпуса (синтепон)
Нужно сказать что в качестве наполнителя можно использовать не только синтепон (просто он более доступен), так же применяется шерсть, вата и подобные материалы.
Особенности здесь следующие. В первую очередь с помощью наполнения сбивается добротность динамика в корпусе. То есть, если бас вам покажется гулким (будь это в фазоинверторе или в закрытом ящике), то заполнением можно сделать его мягче. В случае с ФИ это часто может применяться когда используются сабы с высокой собственной добротностью. И нужно ее немного сбить, когда увеличение объема будет уже не целесообразно.
Ну а понижение настройки является сопутствующим эффектом и будет зависеть от количества наполнителя.
Но наполнением злоупотреблять не стоит. Слишком большое количество сделает звучание сабвуфера глухим (так называемый эффект подушки). Так же в случае использования для фазоинвертора не стоит располагать наполнитель в порте, так как это негативно повлияет на эффективность.
Вытеснение объема
Следующий способ будет касаться уже повышения настройки. Это можно сделать – вытеснив часть объема из корпуса. Чем меньше будет эффективного объема внутри корпуса, тем выше будет настройка при неизменном порте.
Для этого можно использовать все что угодно, ту же фанеру, деревянные бруски, бутылки с песком, пенопласт, кирпичи на худой конец.
Что интересного здесь. Опять же здесь нельзя переусердствовать, потому что по мере уменьшения объема звучание будет приобретать гулкость (вспоминаем о добротности) а так же будет падать эффективность из-за ограничения хода диффузора.
Изменение длины порта (трубы)
Последний способ из списка простых — работа с портом из трубы. Так как в случае со щелевым портом придется разбирать сам корпус и менять длину или площадь. В случае с трубой – выкрутить ее и изменить ее длину не составит большого труда.
Уменьшение длины будет повышать настройку, а увеличение понижать.
Какие здесь подводные камни. При укорачивании порта добавляется эффективный объем, мы же убрали часть трубы, которая его вытесняла. А это не всегда может быть хорошо, потому что если объема станет слишком много, то бас будет слишком смазанным, а динамик будет слишком рано выходить на ход не добирая при этом в мощности.
Обратная картина будет, если порт удлинять. Эффективного объема будет становится все меньше.
А это противоречит одному из постулатов, что для настройки пониже, объема нужно побольше и наоборот. А негативные моменты малого объема мы сегодня уже затронули.
В данных примерах, мы подразумеваем ситуацию что порт находится внутри корпуса. Если же порт будет снаружи, то изменение длины порта не будет влиять на внутренний объем.
Именно по этому в СПЛ, как правило, пристреливают результат на внешних портах, потому что с ними удобнее и точнее работать.
Еще интересный момент. Пытливые умы могут задаваться вопросом, почему всё-таки настройка меняется, если порт укорачиваем, объем то прибавляется и наоборот, что должно уравновешивать ситуацию. Вообще здесь все будет зависеть от отношения площади порта к объему, но в рабочих диапазонах, длина порта просто имеет большее влияние.
Про резонансную частоту, часть 2
Часть первая тут. Будет логично сначала прочитать именно ее, или хотя бы просто освежить в памяти материал.
Влияние оформления на резонансную частоту.
1. ЗЯ. Закрытый ящик всегда поднимает резонанс динамика. Физический смысл закрытого ящика – к упругости подвеса добавляется упругость воздуха, заключенного в объеме ЗЯ. (ну и гасится обратное излучение). В итоге у нас все осталось неизменным кроме жесткости подвеса – она увеличилась. Оттого растет и частота. Маленький объем сильно добавляет в жесткости, потому что малый объем сложно сжать/растянуть. И наоборот.
Не знаю, нуждается ли это в пояснении, но на всякий случай приведу пример. Берем большой медицинский шприц (желательно не БУ), кубиков на 20 и затыкаем пальцем выход (иголку лучше снять). И пробуем вдавить поршень на один сантиметр когда поршень стоит в полутора сантиметрах от ВМТ (малый объем) и когда поршень в НМТ (большой объем). В первом случае вы почувствуете большое сопротивление сжимаемого воздуха, во втором это сопротивление можно даже не заметить. Надеюсь, аналогия наглядна.
Упрощая, можно сказать, что чем меньше объем – тем сильнее возрастет результирующая частота системы динамик-короб. Насколько именно поднимется частота – это зависит от соотношения объема ящика и эквивалентного объема дина, но сегодня туда лезть не будем. Поэтому, для ЗЯ подбираем дин с запасом по частоте, всегда помня, что частота заметно подскочит. Если вам нужен короб с результирующим резонансом в 50Гц и есть динамик с fs=48Гц – скорее всего, у вас ничего не получится:) По крайней мере в ЗЯ. (опять же, без учета добротности и эквивалентного объема такой выбор будет абсолютно случайным, но хочется просто показать зависимость)
Применительно к автомобилям, ЗЯ имеет очень интересную особенность – спад АЧХ динамика ниже частоты резонанса в этом оформлении равен 12Дб/октаву. А у очень маленьких помещений, таких как салон автомобиля, есть еще более замечательная особенность – передаточная функция салона. Которая поднимает низкие частоты начиная с определенной частоты с крутизной 12Дб/октаву! То есть, нам нужно попасть резонансом начало передаточной функции (обычно это +-50Гц), и мы получим идеально ровную АЧХ! В теории. Дин+ящик угасают с падением частоты, а салон поднимает звук с одной и той же скоростью! Получается примерно такая картина:
Это конечно теория, на практике все не так красиво… Но некоторые закономерности однозначно присутствуют:)
Если не попасть резонансом саба в начало передаточной функции, то получится следующая ситуация:
Это мой временный сабик в салоне девятки. Моя гипотеза такова: передаточная функция салона начинает работать от 45Гц, оттого имеем полочку 20-45Гц. Но резонанс системы динамик-короб равен 57Гц. Оттого имеем полочку вблизи резонанса сабвуфера (полочка 55-65Гц), потом спад до начала действия передаточной функции. Это мое предположение, чтобы сказать более точно, нужно снять АЧХ еще нескольких сабиков. Со временем все будет:)
Получается, что в ЗЯ дин все-таки может работать ниже своего резонанса:) Но, тут особых проблем не возникает, потому что в этом оформлении динамик хорошо задемпфирован закрытым объемом воздуха в ящике. И выручает передаточная функция.
2. Фришное оформление (бесконечный экран или открытый ящик). На практике – дин в задней полке. С натяжкой — двери. В этом оформлении частота динамика принципиально меняться не будет, и останется почти такой же, как и у самого динамика. Если мы говорим про саб в хорошей и качественной полке – он будет вести себя как ЗЯ. Спад тот же, и если мы попадем в передаточную функцию – получим примерно идеальную результирующую АЧХ в салоне:) Но дин должен изначально иметь подходящую добротность (должна быть 0,7 +- чуть-чуть). В комментариях к предыдущему посту Dan1982 уточнил, что все-таки фри и экран – это разные вещи. Экран не влияет на параметры дина вообще никак, фри – это большой ЗЯ, в несколько раз больший эквивалентного объема, который все-таки оказывает некоторое влияние на параметры динамика.
И да, всячески рекомендую его труды в деле автозвукового просвещения. Здесь мы ковыряем теорию, у него в бж много практики, и даже книжка есть! Обязательна к прочтению, я считаю. Дочитываем статью, нажимаем кнопочки, пишем комментарий к статье – и бегом к Дэну просвещаться дальше))) Хотя тут 99% аудитории с ним и так знакомы.
НО! Замерил динамик 4 ГДШ в свободном поле и установленный в щит – разница ощутима!
Возможно, изменилась жесткость корзины (она весьма хлипенькая), оттого поплыли параметры. А возможно, это не случайность, и любое оформление все-таки вносит свои коррективы. Поэкспериментирую с этим, хотя сейчас меня это оформление слабо интересует.
3. ФИ. Система фазоинверторный короб+динамик имеет два резонанса: один от короба, второй от динамика. Первый резонанс определяется ящиком и не зависит от динамика. Второй резонанс – это резонанс динамика под влиянием ящика ящика. Примерно так это выглядит:
Синяя кривая – импеданс в ящике, зеленая – динамик без короба. Это микролаб соло3 – относительно неплохие колоночки. По крайней мере не совсем уж голимый ширпотреб)
Всем известен способ замерять настройку короба: накидать всяких штучек на диффузор и на какой частоте они перестанут прыгать – это и есть настройка короба. На этих колонках дифузор замирает на 70Гц. Смотрим на график импеданса: 70Гц – это ровно между двумя пиками.
По АЧХ колоночка вполне уверенно доигрывает до 50Гц, но спад начинается с 70.
Как видим, мы недалеко ушли от резонанса динамика: в свободном поле он равен 70Гц, и спад АЧХ фазоинвертора тоже начинается с 70. Но, если бы мы вставляли этот дин в ЗЯ – он бы так низко не сыграл) (хотя с такой добротностью его нельзя в ЗЯ. И в ФИ тоже.).
В общем, ФИ рекомендуют настраивать на резонанс динамика.
Я как-то недолюбливаю ФИ, звук у них очень специфический. Точнее, однообразный он. Хотя, действительно качественных систем я не слышал. В любом случае, эту тему буду копать глубже.
4. ЧВ. Четвертьволновой резонатор или трансмиссионная линия умеет заставлять динамик работать намного ниже своей частоты. Это происходит из-за прикрепления массы воздуха в туннеле к дифузору и виртуальному утяжелению подвижки. То есть, если смотреть по параметрам динамика, подвижка при установке в ЧВ как бы становятся тяжелее на массу воздуха в туннеле (эта фраза взята из достоверного источника: книги Гапоненко С.В. «Акустика своими руками», но пока экспериментом подтвердить это не удалось. В моем случае динамик потяжелел менее чем на треть массы воздуха в туннеле).
В ЧВ резонанс и нижняя рабочая частота может опуститься в полтора-два раза! Чем мы за это расплачиваемся – динамику приходится очень тяжко в механическом плане. Дело в том, что динамики конструируются не просто так, не от балды (я предпочитаю в это верить), а с определенной взаимосвязью ключевых параметров. Например, у дина резонанс 70Гц и для того, чтобы звучать на 70герцах на максимальной расчетной громкости, динамику нужен ход 5мм. На более высоких частотах ход уменьшается при равной громкости, поэтому конструктивно имеет смысл сделать Хмах равным 5мм. Ну, может с небольшим запасом). А ведь больше и не нужно с таким резонансом! Но, когда мы вставляем дин в ЧВ, его характеристики сильно «перекашиваются». Масса подвижки растет, резонанс падает, басить начинает лучше… но Хмах то все тот же!
Получается, что конструктив динамика остался прежним, а его резонансная частота сильно упала. Это все равно, что груженую под завязку арбузами 24Волгу (мне их особенно жалко), чиркающей задним бампером по асфальту от перегруза, отправить на раллийную трассу. Как поведет себя подвеска? Примерно так же, как среднечастотный динамик, засунутый в ЧВ с настройкой 30Гц.
Такой динамик уже не будет сбалансированным: он очень легко может исчерпать линейный ход, когда электрическая мощность не перевалила за половину. Иными словами, в дин можно вливать и вливать, но он уже стучит катухой. Причем, этот стук еще нужно услышать: тот же ФИ при подобных режимах звучит жутко и страшно. ЧВ с дином на пределе прекрасно басит, заглушая посторонние звуки:)
Исходя из вышесказанного, логично было бы настраивать ЧВ на частоту, ВЫШЕ резонанса динамика. В ЧВ его собственный резонанс упадет еще сильнее, и к тому же у этого оформления очень низкий спад АЧХ: 6Дб/окт! То есть, настройка может быть относительно высокой, а забираться вниз система будет очень далеко.
Но часто все бывает в другой последовательности: берется динамик, который басит недостаточно басовито, и засовывается в ЧВ. И наступает яркое, но скоротечное счастье.
Теперь практика. Стоит у меня ЧВ длиной канала 150см (настройка 100Гц, если правильно помню). Снял графики сопротивления дина в ЧВ и дина в свободном пространстве:
Что мы видим: резонанс нежного широкополосника с легчайшей подвижкой уже В КОРОБЕ составляет сабвуферные 34Гц! Вливать в него бас категорически нельзя, потому что он БУДЕТ это воспроизводить)))) А я хочу еще немного поиграться с этими динамиками:)
Тему трансмиссионных линий или четвертьволновиков я обязательно буду серьезно и долго раскапывать. Потому что есть некоторые сомнения в достоверности инфы, гуляющей по сообществам и пабликам. И потому что самые большие впечатления от звука я получил именно от ЧВ. Первый раз на этих же динамиках с настройкой 60Гц и фильтром на усилителе от 100 и выше. Невероятные средние частоты, любая акустическая вещь – сразу до мурах)) в ЗЯ и в экране такого эффекта почему-то не было. И второй раз – мой первый саб на двух 13см мидбасах. Он играл от 40 до 100Гц, формально это не совсем саб, высоковато играл. И локализация мидбаса была явно в багажнике. Но фактура и ясность звука была невероятной, потрясающие впечатления! В общем, будет много экспериментов. Если позволит время:)
5. Рупор. Вот тут ничего сказать не могу) Пока ищу материал по расчетам, точнее уже накачено гора статей и книжек, нужно начинать изучать и пилить… Но если вы знаете хорошие источники информации по расчету рупоров и поведению динов в них – буду очень признателен! В личку или в комменты.
Судя по отзывам – у рупора все очень хорошо и минус только один – габариты. Руки чешутся собрать пару пробных вариантов, но пока упираюсь в то, что написал абзацем выше.
Закончили низко-среднечастотную тему, теперь о высоком.
Высокочастотники и резонанс
С пищалками особая история — им вообще нельзя работать на фс! Это ОЧЕНЬ сильно скажется на их долговечности. И еще сильнее на качестве звука. Высокочастотники не должны даже подбираться к своей Фс!
Из курса физики мы знаем, что резонанс — это резкое увеличение амплитуды. А выводить пищалку на ход — это очень сомнительное развлечение))) Ну не рассчитаны они на работу на больших амплитудах – у них и подвесики слабенькие, и линейных ход мизерный (превышение линейного хода = искажения, даже если дин не бьется катушкой. Катушечкой:).)
Динамики проектируются особым образом, дин должен быть сбалансированным. В мидах и сабах электрическая мощность подбирается таким образом, чтобы на частотах близких к резонансу, механические подвесы (внешняя губа и центрирующая шайба) стабильно могли сдерживать диффузор и катушку. Тогда на басах электрическая сила мотора + резонанс не порвет подвес/центрирующую шайбу/дифузор, и динамик будет жить долго и счастливо. Если бы пищалки строили по этой аналогии — у них подвесы были бы мощнее и вся подвижка тяжелее, оттого забираться вверх было бы проблематично. Обычно поступают по-другому: ставят заведомо слабые подвесы, которые не утяжеляют систему, не сковывают ее, и дают возможность легко и непринужденно совершать многие тысячи колебаний в секунду. А что будет, если эту легкую и воздушную систему вогнать в резонанс и вывести на ход?
Идеология пищалки: очень мощная электрическая составляющая и слабенький подвес. Именно это сочетание позволит влить в динамик много мощи именно на высоких частотах (электрическая составляющая позволяет), при этом механика не страдает, т.к. хода практически не требуется. Не успеет катушка пищалки выйти на ход, когда он несколько тысяч раз в секунду меняет свое направление движения.
К тому же, есть еще фазовая характеристика, которая выглядит вот так:
Она более или менее устаканивается на частотах 2Фс+ и выше. Соответственно, будет хорошо, если пищалка будет реально играть от 2Фс и выше. Там и ФЧХ ровненькая (легче и качественней получится согласовать с серединками), и драйвер работает чисто.
В этой связи хочется отдельно отметить рупорные пищалкки, которые в системе режутся ТОЛЬКО одним конденсатором. Часто они комплектуются кондерами с завода, и многие считают, что этого достаточно.
Один конденсатор – это фильтр первого порядка с крутизной спада 6дб/октаву (это довольно слабый спад). И чтобы хоть как-то соответствовать тому, что я писал абзацем выше – частоту среза нужно выбирать раза в 3-4 выше fs. А fs у них обычно тыщи 3Гц. То есть, резать нужно на 12 килогерцах минимум. У вас есть знакомые, которые так делали?:) У меня нет. Оттого и часто слышна дикая срань вместо музыки из тачек чотких пацанчиков, установивших рупора и буфаки:) Потому что они режут пищалку родным кондером, который скорее является не музыкальным фильтром, а обычным предохранителем, чтобы в драйвер не летело слишком много лишнего. Который сбережет пищалку, если ее «случайно» включат в полную полосу.
Осознав вышесказанное, я поднял частоту раздела на своих высокочастотниках. И получил весьма интересные результаты:)
Давно замечал, что с 88 пионером особенно классно звучат пищалки. Вставляю другую магнитолу, которая тоже должна звучать годно – не то. Нет той чистоты! Ну, думаю, 88 пионер – это уровень. Почти легенда же! И только в процессе написания этого текста, дотумкал, что в пионере пищалки резались и с магниотолы, и кондером на проводе)) Оттого не забирались вниз и не портили звук. А при подключении обычной магнитолы без развитого кроссовера – обрезка шла только конденсатором.
Если у вас пищалки порезаны кондером – попробуйте уменьшить его номинал, тем самым подняв частоту раздела. Возможно, вы, как и я, будете более уважительно смотреть на обитателей боковых стоек. Возможно, вместо высокочастотного цоканья и шипения услышите звук металла хайхета и тарелок. Особенно приятно слушать на высокой громкости. Громкий звук неперегруженных пищалок – это особое удовольствие!
Хорошего звука вам;)
И конечно же с НОВЫМ ГОДОМ!