BassPort-programmet, skapad speciellt för att beräkna parametrar basreflex. Kan prestera beräkning olika typer av portar: timglas, tratt, runda, runda med flänsar, slitsade, etc. BassPort-programmet är även utrustat med en miniräknare som gör att du kan förinställa porten i en riktig subwooferbox.
Programmet är ett ovärderligt verktyg när du ska beräkna och skapa ett basreflexhus. Genom att veta vilken volym som krävs för en specifik högtalare och ange de nödvändiga indikatorerna kommer BassPort att beräkna: vilken längd basreflexporten ska ha, indikera lufthastigheten i subwoofern, såväl som volymen av luft som den förskjuter.
Programmet har ett enkelt och intuitivt gränssnitt, alla nödvändiga fält för datainmatning är tydligt indikerade. Låt oss titta på gränssnittet för detta program.
Det första som fångar ditt öga är ljudhastigheten, som som standard är 344 meter per sekund. Detta fält är redigerbart. Nästa steg i beräkningen av FI är att registrera inkommande data i följande fönster:
När du har angett alla nödvändiga uppgifter klickar du på beräkna om. Sedan trycker han på nästa knapp nedan, och vi får en ritning på den framtida subwoofern.
Jag började med "kolumnkonstruktion" i början av 80-talet. Och om det först bara var en "högtalare i en låda", så började naturligtvis studiet av påverkan av lådans parametrar (och basreflex) på högtalarens ljud.
Det finns många "subwooferbyggare" där ute, men för de allra flesta är det helt enkelt en "högtalare i en låda" och ju större desto bättre. Ja, till viss del stämmer detta för en stängd låda. Men för en basreflex...
Basreflexen kräver noggrann justering. Vad ser vi i praktiken? Som en basreflex installerar människor avloppsrör av godtycklig längd, gör "slitsade basreflexer" i bilden: "Vasya gjorde dem enligt dessa dimensioner", medan de installerade en annan högtalare. Den som inbillar sig detta är begränsad till att göra en stängd låda (och med rätta!).
Naturligtvis finns det bra modellprogram, som JBL SpeakerShop. Men de kräver alla införandet av ett gäng initiala parametrar. Och även om man känner till dem, resulterar vanligtvis en diskrepans med praxis - enorm(högtalaren visade sig vara något annorlunda, lådan är något annorlunda i storlek, vi vet inte vilket fyllmedel och hur mycket, basreflexröret är något annorlunda, vi vet inte det akustiska motståndet, etc.)
Det finns en enkel teknik för att ställa in en basreflex, som inte kräver att man känner till de exakta källdata för högtalarna, boxarna och inte heller kräver komplicerade mätinstrument eller matematiska beräkningar. Allt är redan genomtänkt och testat i praktiken!
Jag vill prata om en enkel metod för att ställa in en basreflex, som ger ett fel på högst 5%. En teknik som har funnits i mer än 30 år. Jag använde den när jag var skolpojke.
Hur skiljer sig en box med basreflex från en stängd box?
Alla högtalare, som ett mekaniskt system, har sin egen resonansfrekvens. Över denna frekvens låter högtalaren "ganska jämnt", och under denna frekvens sjunker nivån på ljudtrycket som den skapar. Sjunker med en hastighet av 12 dB per oktav (dvs. 4 gånger per tvåfaldig minskning av frekvensen). Den "nedre gränsen för reproducerbara frekvenser" anses vara den frekvens vid vilken nivån sjunker med 6 dB (dvs. 2 gånger).
Frekvenssvar av dynamik i öppet utrymme
Genom att installera högtalaren i en låda kommer dess resonansfrekvens att öka något på grund av att elasticiteten hos luften som komprimeras i lådan kommer att läggas till elasticiteten hos diffusorupphängningen. En ökning av resonansfrekvensen kommer oundvikligen att "dra med sig" den nedre gränsen för de reproducerade frekvenserna. Ju mindre luftvolymen i lådan är, desto högre elasticitet, och följaktligen desto högre resonansfrekvens. Därav önskan att "göra lådan större."
Gul linje – högtalarens frekvensgång i en sluten låda
Det är möjligt att göra lådan "större" till viss del utan att öka dess fysiska dimensioner. För att göra detta är lådan fylld med absorberande material. Vi kommer inte att gå in på fysiken i denna process, men när mängden fyllmedel ökar minskar högtalarens resonansfrekvens i lådan (lådans "ekvivalenta volym" ökar). Om det blir för mycket fyllmedel börjar resonansfrekvensen stiga igen.
Låt oss utelämna påverkan av boxstorlek på andra parametrar, såsom kvalitetsfaktor. Låt oss överlåta detta till erfarna "kolumnbyggare". I de flesta praktiska fall, på grund av begränsat utrymme, är lådans volym ganska nära optimal (vi bygger inga högtalare i skåpstorlek). Och poängen med artikeln är inte att belasta dig med komplexa formler och beräkningar.
Vi blev distraherade. Med en stängd låda är allt klart, men vad ger en basreflex oss? En basreflex är ett "rör" (inte nödvändigtvis runt, kanske rektangulärt i tvärsnitt och en smal slits) av en viss längd, som tillsammans med luftvolymen i lådan har sin egen resonans. Vid denna "andra resonans" stiger ljudutgången från högtalaren. Resonansfrekvensen väljs något lägre än resonansfrekvensen för högtalaren i lådan, d.v.s. i området där högtalaren börjar sjunka i ljudtryck. Följaktligen, där högtalaren upplever en nedgång, uppträder en ökning, vilket i viss mån kompenserar för denna nedgång, vilket utökar den nedre gränsfrekvensen för de återgivna frekvenserna.
Röd linje – högtalarens frekvensgång i en sluten låda med basreflex
Det är värt att notera att under basreflexresonansfrekvensen blir ljudtrycksfallet brantare än för en sluten låda och blir 24 dB per oktav.
Således låter basreflexen dig utöka omfånget av återgivna frekvenser mot lägre frekvenser. Så hur väljer man basreflexresonansfrekvensen?
Om basreflexresonansfrekvensen är högre än optimal, d.v.s. det kommer att ligga nära högtalarens resonansfrekvens i lådan, då får vi "överkompensation" i form av en utskjutande puckel i frekvensgången. Ljudet kommer att vara fatformat. Om frekvensen väljs för lågt kommer nivåhöjningen inte att märkas, eftersom vid låga frekvenser sjunker högtalarutgången för mycket (underkompenserad).
Blå linjer – inte optimal basreflexinställning
Detta är en mycket känslig punkt - antingen kommer basreflexen att ge en effekt eller inte ge någon effekt, eller tvärtom, kommer att förstöra ljudet! Basreflexfrekvensen måste väljas mycket noggrant! Men var kan man få denna noggrannhet i garage eller hemmiljö?
Faktum är att proportionalitetskoefficienten mellan resonansfrekvensen för högtalaren i lådan och resonansfrekvensen för basreflexen, i de allra flesta verkliga konstruktioner, är 0,61 - 0,65, och om vi tar det lika med 0,63, så är felet kommer inte att vara mer än 5 %.
1. Vinogradova E.L. "Design av högtalare med utjämnade frekvensegenskaper", Moskva, red. Energi, 1978
2. "Mer om beräkning och tillverkning av en högtalare," g. Radio, 1984, nr 10
3. "Ställa in basreflexer", g. Radio, 1986, nr 8
Låt oss nu överföra teori till praktik - det är närmare oss.
Hur mäter man resonansfrekvensen för en boxhögtalare? Som bekant, vid resonansfrekvensen, ökar "modulen för total elektrisk resistans" (impedans) för talspolen. Grovt sett växer motståndet. Om det för likström är till exempel 4 Ohm, så kommer det vid resonansfrekvensen att öka Ohm till 20 - 60. Hur mäter man detta?
För att göra detta måste du ansluta ett motstånd i serie med högtalaren med ett värde som är en storleksordning högre än högtalarens eget motstånd. Ett motstånd med ett nominellt värde på 100 - 1000 Ohm är lämpligt för oss. Genom att mäta spänningen över detta motstånd kan vi uppskatta "impedansmodulen" för talarens talspole. Vid frekvenser där högtalarimpedansen är hög blir spänningen över motståndet minimal och vice versa. Så hur mäter man det?
Mätning av högtalarimpedans
De absoluta värdena är inte viktiga för oss, vi behöver bara hitta det maximala motståndet (minsta spänning över motståndet), frekvenserna är ganska låga, så du kan använda en vanlig testare (multimeter) i AC-spänningsmätningsläge. Var får man källan till ljudfrekvenser?
Naturligtvis är det bättre att använda en ljudfrekvensgenerator som källa... Men låt oss överlåta det till proffsen. "Ingen förbjuder oss" att skapa en CD med ett inspelat utbud av ljudfrekvenser, skapade i något datorprogram, till exempel CoolEdit eller Adobe Audition. Till och med jag, med mätinstrument hemma, skapade en CD med 99 spår, några sekunder vardera, med ett frekvensområde från 21 till 119 Hz, i steg om 1 Hz. Mycket bekvämt! Jag lägger den i radion, du hoppar genom spåren och byter frekvens. Frekvensen är lika med spårnummer + 20. Mycket enkelt!
Processen att mäta resonansfrekvensen för en högtalare i en låda är som följer: vi "ansluter" basreflexhålet (en bit plywood och plasticine), sätter på CD:n för att spela, ställer in en acceptabel volym och utan att ändra det, "hoppa" längs spåren och hitta ett spår där spänningen är vid motståndet är minimal. Det är allt - vi vet frekvensen.
Förresten, parallellt, genom att mäta högtalarens resonansfrekvens i lådan, kan vi välja den optimala mängden fyllmedel för lådan! Genom att gradvis lägga till mängden fyllmedel tittar vi på förändringen i resonansfrekvensen. Vi hittar den optimala kvantiteten vid vilken resonansfrekvensen är minimal.
Genom att känna till värdet på "högtalarens resonansfrekvens i en låda med fyllmedel" är det lätt att hitta den optimala resonansfrekvensen för basreflexen. Multiplicera det med 0,63. Till exempel fick vi högtalarens resonansfrekvens i lådan vid 62 Hz - därför blir den optimala resonansfrekvensen för basreflexen cirka 39 Hz.
Nu "öppnar" vi basreflexhålet, och genom att ändra längden på röret (tunneln) eller dess tvärsnitt stämmer vi in basreflexen till önskad frekvens. Hur gör man detta?
Ja, med samma motstånd, testare och CD! Du behöver bara komma ihåg att vid resonansfrekvensen för basreflexen, tvärtom, sjunker "modulen för totalt elektriskt motstånd" för högtalarspolen till ett minimum. Därför behöver vi inte leta efter den lägsta spänningen över motståndet, utan tvärtom efter det maximala - det första maximumet, som ligger under högtalarens resonansfrekvens i lådan.
Naturligtvis kommer basreflexinställningsfrekvensen att skilja sig från den som krävs. Och tro mig - väldigt mycket... Vanligtvis mot låga frekvenser (underkompensation). För att öka basreflexinställningsfrekvensen är det nödvändigt att förkorta tunneln eller minska dess tvärsnittsarea. Detta måste göras gradvis, en halv centimeter i taget...
Så här kommer högtalarimpedansmodulen att se ut i lågfrekvensområdet i en låda med en optimalt avstämd basreflex:
Det är hela tekniken. Mycket enkelt, och ger samtidigt ett ganska exakt resultat.
Den föreslagna metoden för att beräkna en basreflex är baserad på de enklaste mätningarna utförda med en mycket specifik instans av en högtalare installerad i en akustisk basreflex och på en nomografisk bestämning av den senares dimensioner.
Först av allt, styrt av fig. 1 och bordet är det nödvändigt att göra en "standardvolym" - en förseglad plywoodlåda, vars alla leder är noggrant justerade, limmade och belagda med plasticine för att undvika luftläckor.
Därefter mäts den naturliga resonansfrekvensen för högtalaren placerad i fritt utrymme. För att göra detta hängs den i luften bort från stora föremål (möbler, väggar, tak). Mätdiagrammet visas i fig. 2.
ris. 2
Här är ZG en kalibrerad ljudgenerator, V är en växelströmslampvoltmeter och R är ett motstånd med en resistans på 100-1000 ohm (vid högre resistansvärden är mätningen mer exakt).
Genom att vrida ljudgeneratorns frekvensjusteringsratt i området från 15-20 till 200-250 Hz, uppnå maximal avböjning av voltmeternålen. Frekvensen vid vilken avvikelsen är maximal är högtalarens resonansfrekvens i ledigt utrymme Fв.
Nästa steg är att bestämma resonansfrekvensen för högtalaren Fв när den arbetar med en "standardvolym". För att göra detta placeras högtalaren med en diffusor på hålet med en "standardvolym" och trycks lätt för att undvika luftläckor vid skarvningen av ytorna. Metoden för att bestämma resonansfrekvensen är densamma, men i det här fallet blir den 2-4 gånger högre.
ris. 3
ris. 4
Genom att känna till dessa två frekvenser, hittas dimensionerna på basreflexen med hjälp av nomogram. Beroende på diametern på högtalarspridaren, välj nomogrammet som visas i fig. 3 (för diameter 200 mm), i fig. 4 (för diametrar 250 och 300 mm) eller i fig. 5 (för diameter 375 mm). Med hjälp av det valda nomogrammet bestäms basreflexens volym genom att ansluta punkterna som motsvarar de hittade frekvenserna på "Resonansfrekvens"-axlarna med en rak linje.
ris. 5
Fв (se fig. 4 punkt A) och “Resonansfrekvens” Fя (punkt B). Markera skärningspunkten C med hjälpaxeln och dra härifrån en andra rät linje genom punkt D till "optimal volym"-axeln. Värdet som motsvarar den nya skärningspunkten E är den erforderliga volymen.
Om det inte finns några särskilda överväganden för att designa en låda med en speciell konfiguration, kan beräkningen av dess inre dimensioner för en given volym göras med hjälp av nomogrammet som visas i fig. 6. Bredden på basreflexen kommer att vara lika med 1,4 gånger höjden, och höjden kommer att vara lika med 1,4 gånger djupet. Att använda nomogrammet är inte svårt: rita en rak linje mellan de extrema axlarna på vilka volymvärdena är ritade. Skärningspunkterna för den raka linjen med A-, B-, C-axlarna kommer att bestämma lådans bredd, höjd och djup. Diametern på utskärningen för högtalaren är lika med dimension C som anges i tabellen.
ris. 6
Därefter, efter att ha angett diametern på tunneln, måste du bestämma dess längd och kontrollera om den passar in i basreflexlådan. Tunnelns längd återfinns från graferna som visas i fig. 7, för tre inre diametrar: diagram A - för en diameter av 50 mm, B - för en diameter av 75 mm och B - för en diameter av 120 mm. Efter att ha valt lämpliga grafer, hittas tunnelns längd med hjälp av frekvensen Fв och volymen för basreflexen, bestämd tidigare (exempel i fig. 7, B). Det bör vara 35-40 mm mindre än lådans inre djup. Om detta inte fungerar kan du ändra boxens konfiguration något, behålla dess volym eller ta en annan tunneldiameter.
ris. 7
Basreflexen är gjord av plywood ca 30 mm tjock. Om du inte har så tjock plywood, måste du för att öka styvheten limma 25x75 mm stänger diagonalt eller korsvis inuti lådan. Lådan monteras med skruvar och lim och alla sömmar tätas. Det rekommenderas att fästa bakväggen med skruvar (fem stycken per sida) med en filtdyna. Tunneln är gjord av ett tjockväggigt papprör.
Efter att ha gjort en basreflex och installerat en högtalare i den börjar vi dämpa den. För att göra detta rekommenderas det att helt täcka högtalaren från baksidan med ett lager glasull 25-50 mm tjockt, fästa det på skivan runt diffusorhållaren med en ring skruvas med skruvar eller skruvar.
ris. 8
Dämpningens tillräcklighet kontrolleras med hjälp av diagrammet som visas i fig. 8. Resistansen för motstånd I antas vara cirka 0,5 ohm. Om dämpningskoefficienten K för förstärkaren som enheten kommer att arbeta med är känd och högtalarspolens resistans mot växelström r är känd, kan den bestämmas från formeln R = r/K ohm. Flytta reglaget från en position till en annan, lyssna på klicket i högtalaren. Om det är ganska distinkt och det inte finns något "mullrande" eller "ringning", så är dämpningen tillräcklig. Det slutliga beslutet tas efter att ha lyssnat på orkestermusik med väldefinierad bas och höga toner.
(RADIO nr 1 1968, s. 29-30)
Vilken bilägare som helst kan bygga ett fullfjädrat ljudsystem i en bil. Många installerar främre högtalare. Det är här kvalitetsljud börjar. De ger naturligt ljud även vid låga frekvenser. När detta inte blir tillräckligt funderar de på att använda en subwoofer. Den framhäver basens djup och ökar ljudtrycket. Med hjälp av en rätt vald och installerad subwoofer kan du helt förändra ljudet.
Subwoofers finns i en mängd olika typer och kvaliteter. Men för att uppnå högsta kvalitet akustik, rekommenderas att designa sina kapslingar. Den mest populära designmetoden är en sluten låda och basreflex. Ibland föredrar ljudfans bandpass, passiva radiatorer eller akustiska belastningar. Vad är en basreflex och hur är den installerad. Låt oss titta på den i detalj.
En sluten låda (låda) är högtalarhuset. Dess volym är jämförbar med kolonnens volym.
En basreflex för en subwoofer är en design som är ett speciellt hushål. Det kan också vara ett rör byggt inuti det som förbinder den inre volymen och det yttre utrymmet. Det kallas annars en basreflexport. Detta system skiljer sig från en sluten låda genom att det inte dämpar vibrationer som kommer från diffusorns baksida. Tvärtom, på så sätt kompletterar den strålningen. Detta ger en betydande ökning av ljudet.
Basreflexen har en annan typ - en passiv radiator. Porten här är ett speciellt system eller en enkel högtalare som inte är ansluten till en förstärkare.
Det akustiska systemet, såväl som subwoofers, kan enkelt beräknas med hjälp av onlineprogram. Du kan helt enkelt ladda ner dem från Internet. Automatisk beräkning utförs genom att ersätta data på ljudelement. Här måste du ta reda på information om de tekniska egenskaper som krävs för beräkningen.
All information kan hämtas från det inbyggda databasprogrammet. Om egenskaperna redan är kända skrivs de in manuellt. Onlineprogrammet är också bekvämt eftersom det gör det möjligt att välja högtalare som ger den bästa effekten.
De enklaste formerna av akustik är en sluten låda och en basreflex. Det är inte nödvändigt för dem att känna till exakta uppgifter. Beräkning med formler räcker.
Du måste ta reda på tre huvudindikatorer på dynamiken. Resultatet blir valet av kolonnens interna volym. Var uppmärksam på förhållandet mellan resonansfrekvensen i passet och kvalitetsfaktorn. Om indikatorn är mindre än 100, rekommenderas det inte att installera denna högtalare i en sluten låda. Eftersom luften komprimeras i en låst kropp ökar fjädringens styvhet.
Särskilda formler har tagits fram som relaterar resonansfrekvens, kvalitetsfaktor och volym: Fc, Qtc, Vb, respektive, med samma parametrar i passet. Formlerna kan noggrant undersökas på bilden.
Med hjälp av formler väljs den erforderliga volymen av ärendet. Det är viktigt att se till att högtalarnas resonansfrekvens inte är högre än 50 Hz. Och kvalitetsfaktorn närmade sig 0,7.
Fasomriktaren beräknas genom att välja högtalare vars kvalitetsfaktor är från 0,3 till 0,5, och resonansfrekvensförhållandet är 50 (inte mindre).
I det här fallet är det nödvändigt att beräkna följande parametrar:
Information om boxen väljs med samma formler som när man beräknar en stängd box. Endast här skiljer sig kolumnens kvalitetsfaktor: från 0,6 till 0,65. Portdatan bestäms med hjälp av det frekvensvärde som basreflexen är inställd på. Den väljs tillsammans med högtalarens resonansfrekvens. Men det kan vara mindre. Beräkningen utförs med formlerna som också finns på bilden.
Den beräknade längden är ibland längre än det rekommenderade maxvärdet. Men det finns sätt som hjälper till att minska denna längd. Utsignalen från den runda basreflexen placeras på panelplanet. Detta möjliggör en längdförstärkning på cirka 0,85. Och basreflexröret har flänsar i änden, vilket kan förstärka effekten i större utsträckning.
Cirka 15 % av längden kan sparas genom att placera basreflexen nära ena sidan av högtalaren. Om du använder porten som en stympad kon (rund eller rektangulär) kommer detta att göra det möjligt att minska längden med 35%.
Ovanstående metoder är ganska enkla och kräver inga komplexa mätinstrument och matematiska beräkningar. Det är viktigt att tänka på några fler punkter:
För att konfigurera basreflexen online, i ett av programmen, behöver du mycket exakta data om alla parametrar. Men programmet kan fortfarande producera ett stort fel. Därför försöker de flesta användare att justera akustiken själva.
