justavortex (justavortex) wrote,
justavortex
justavortex

Categories:

Акустическое оформление низкочастотных громкоговорителей. Закрытый ящик или фазоинвертор?

Надо же с чего-то начать жж. Ну например с этой моей реплики на одном форуме двухгодичной давности.
На оформление "закрытый ящик" часто жалуются по причине "вялой атаки". И приводится причина:"сзади динамика в закрытом ящике воздух, который надо сжимать". Как будто в оформлении Фазоинвертор подвижная система динамика ни на что не нагружена и механически и электрически. Давайте с этим разберемся.
[QUOTE]михаил ураков пишет:
Бумага ,единственный материал который ПРИИГРЫВАЕТСЯ и со временем приобретает эзотерические свойства ,которые выше нашего понимания.
[/QUOTE
]
Я никак не сторонник эзотерики в качестве каких-то определяющих свойств, но что бумага приигрывается - по-моему среди производителей динамиков давно не откровение. А вот состав бумаги для диффузоров всегда являлся секретом фирмы и как указывает А.М. Лихницкий в конце 30-х годов технологи "Клянгфильм" хранили рецептурные эталоны в сейфе с крайне ограниченным доступом. Как и некоторые (но не все клея), некоторые (но не все) материалы подвеса и т.д. Ну и конечно бумага единственный достоверный материал для динамиков в СЧ диапазоне. Не могу не согласиться с тем, что у любителей сконов куча веток где они могут друг другу их нахваливать. Одним из интересных, как мне кажется, свойств бумажного диффузора является некий оптимальный брэйкап эффект.Т.е. горе-разработчики гнались за голым поршнем, мастеря многополоски с жуткими фильтрами высоких порядков и в конце концов найдя счастье в мертвых пластиковых и алюминиевых тарелках. Однако раньше вероятно было известно, что ограниченный брэйкап на выходе из поршня при удачном рецепте может дать подобие естественных ревербераций инструментов и зала, где они играли. ВОзможно в этом и был секрет приближения к верности. Одним из вариантов, оптимизирующих этот эффект, кроме пропиток и прочего был о ребро сгиба по краю диффузора, дающее особенно округлый и рельефный звук при правильном исполнении, естественно. Собственно, это в свое время отмечал АМЛ, я только продолжил его мысль.
(отвечая на распространенную в литературе чепуху о том, что якобы наполнитель в колонках как-то влияет на температуру в ящике) товарищ тоже не все берет во внимание. Но его идея разогнать драйвер до нагрева на многие градусы корпуса колонки и измерения при этом fr просто блестящая :) Чтобы всех температурщиков, которые друг у друга чушь переписывают, послать подальше.Тут в свое время был некий Либерзон и тоже мне махал книжками с авторитетными подписями перед носом про температурные процессы. Я ему говорю, ты напиши, мол, уравнение Клайперона-то да, посмотри какой там нагрев! Десятые градуса у самого динамика. В комнате в течении суток больше флуктуации температуры-то случаются. :)
Вообще, переходя на механические аналогии, воздух сзади динамика в ЗЯ это пружина, упертая в диффузор. Поглотитель играет роль демпфера - масляного амортизатора. И то и другое важно. Причем представьте, что в одном варианте пружина упирается в стену, а амортизатор также уперт в диффузор (вариант наполнения АС навалом), в другом - пружина уперта с одной стороны в диффузор, с другой в амортизатор (вариант когда стены АС обклеены поглотителем) в обоих случаях дифференциальные уравнения, описывающие систему, будут разными, третий вариант -комбинированный, тоже математика другая. Так что важны и природа поглотителя и его расположение. И конечно сам динамик важен. Ибо Велчур доказал всем, что Акустичесукий Подвес, набитый под завязку плотной стекловатой - прекрасное решение для домашних АС с плотным и глубоким басом.
В одном товарищ очень прав В ФИ оформлении - поглотитель сплошное зло и его должен быть абсолютный минимум, чтобы только стоячие волны убрать если уж не сподобились сделать стенки непараллельными. Он затянивает переходные процессы, что в системе с антирезонансом, где воздух обязан быть насколько можно более добротным, просто губительно. Думаю больше половины бед с гудящими фазиками связаны не только с неверными расчетами и дурацкой практикой использования трубы а не щели, но и именно с тупым демпфированием корпуса по образцу ЗЯ.
Почему щель лучше чем труба?
критерий Рейнольдса Re=VDρ/μ
при одном и том же сечении(эквивалентном диаметру) площадь поверхности ФИ больше, вязкость больше, рейнольдс, который чем меньше, тем ближе течение воздуха в трубе к ламинарному - меньше. Например периметр сечения ФИ при диаметре 10см 31,4см в круглом случае и для щели той же площади 78,5 см2 со сторонами 2,5х31,4см периметр сечения уже 67,5см. Итого в 2 раза больше площадь, вязкость ей прямо пропорциональна, так что имеем при том же сечении ФИ в два раза более ламинарный поток воздуха в ФИ.

Что поглотит импульс подвижной системы,если ее надо мгновенно двинуть в противоположную сторону (например наружу), а динамик еще смещается скажем, внутрь, когда часть мощности сигнала для обратного движения уйдет на гашение инерции от предыдущего? Ему как и всякому движущемуся телу необходима реакция, дабы он пребывал в счастливом динамическом равновесии. Собсно из-за этого и сыр бор. Как ее организовывать, в самом ли динамике, в оформлении ли или частями и в каком соотношении..
Договоримся не трогать поведение системы вблизи резонанса - иначе это нас заведет совсем далеко.. :)
В открытом щите - высокая добротность дина и маленькое смещение создают минимальную инерционную составляющую. При этом воздух в комнате не учавствует в формировании ТС, динамик сам "за все в ответе" но и гасить почти нечего. В ЗЯ (скажем в акустическом подвесе) низкая добротность и fr вкупе с большим ходом превращают дин в что-то типа паруса, так что тут с инерцией все в порядке, такой динамик в открытом щите просто улетит за счет нее в голову счастливого слушателя если с мощой не стесняться, в случае если его не "оформить" вязким, набитым плотным поглотителем в ЗЯ. Т.е. с инерцию гасит не жесткий короткий подвес а полностью ЗЯ с воздухом у поглотителем.
Теперь берем ваш любимый ФИ. Динамик давит вовнутрь. Воздух во-первых сжимается в ящике (который глушить надо крайне аккуратно!), во-вторых в трубе. Возможно суммарное давление меньше, но ведь и добротность динамика выше, и воздух в пустом ящике жестче и добротнее и ФИ играет роль противовеса - гасителя этой самой инерции!
Т.е. переходя на механические аналогии имеет три способа поддержания равновесия сила-реакция в движущемся динамике.
1. Открытый Щит. Диффузор уперт в очень короткую жесткую пружину из конструктива динапика.
2.Закрытый Ящик АП (акустический подвес) диффузор уперт в относительно короткую пружину воздуха в ЗЯ, упертую в большой вязкий амортизатор из поглотителя.
3.Закрытый Ящик БЭ (бесконечный экран) - та же фигня, что и прошлый раз, но пружина в АС мягче (воздуха больше), а в самом дине подвижка жестче и амортизатор из поглотителя меньше
4.ФИ диффузор уперт в жесткую (в идеале) достаточно короткую высокодобротную пружину (из воздуха в АС и своей подвижной системы), на которой через блок висит груз, коим и является идеальный ФИ. Этот груз динамик при движении поднимает вверх-вниз. Чем качественнее передается импульс, тем лучше у таких АС переходная характеристика, поэтому чем больше поглотителя кладут в ФИ тем недостатки свойственные этому исполнению в неграмотной реализации, вырисовывается знаменательнее :). Так что никакой "халявы" для динамика в ФИ не предусмотрено.
Какое основное требование к механической реакции для диффузора? Линейность. Это основное и главное, без чего все остальные достоинства оформления нафиг честному разработчику не нужны (что нужно нечестному можно узнать в темах, не относящихся к винтажу).Итак, что мы имеем?
1. ОЩ. Здесь кроме динамика ее обеспечить некому. Соответственно она обеспечивается в основном малым ходом диффузора и центр. шайбой, часто укрепленной пауком, так ценимым теми, кто в теме. На малых величинах деформации материала работает закон Гука - материал реагирует линейно. Это теоретически очень заманчиво, особенно если учесть отсутствие ящика, с его резонансами, стояка, переотражениями, голосом и т.д. и т.п. Однако есть нюансы. Высокодобротная система подвержена резонансу, причем как все части динамика в отдельности, так и он сам в целом. Соответстно в реальности ниже 60гц будет спад, даже если щит будет весьма большим, так что удасться избежать АКЗ. Однако спад плавный, без дополнительного участия ящика в качестве ФВЧ.
2.ЗЯ
Акустический подвес. Полная противоположность предыдущему. Низкодобротный динамик оказывает минимум реакционного усилия на собственной диффузор механическим способом. Вся ответственность на пружине и вязкому демпферу поглотителя из теплоизоляции. По сути это пружина воздуха погруженная в цилиндр с вязким маслом. Именно это вязкое масло очень сильно линеаризует поведение воздуха в АС. Заодно изрядно убирая переотражения, стоячие волны и прочие прелести ящика. Такое оформление придосточно больших размерах ящика слабо подвержено и резонансу,да и случается он очень низко -ниже 30гц. И теоретически и практически такой ЗЯ, изобретенный Велчуром, дает прекрасный результат по линейности. Вышеприведенный Адвент, AR, KLH и еще бессчетное множество производителей повсеместно использовали его в 60-е, пока Тиль со Смоллом не онаучили ФИ.
Собсно, это решение - лучшее и безоговорочный лидер для малогабаритных АС, снимающий все вопросы. Только так и надо делать, все больше изобретать ничего не надо! Но у маркетинга свои причуды.
3.БЭ Для этого оформления характерны компромиссы и все известные недостатки ЗЯ, излечимые только большим корпусом, даже останавливаться на нем не хочу.
4.ФИ. Имеем динамик, упертый в пружину с грузиком на блоке. Чем меньше будет корпус тем лучше передача имульса от диффузора к ФИ (грузику) и обратно. Это ключевое качество, определяющее адекватный отклик системы. Напомню принцип работы ФИ. Подаем синусоиду со снижающейся частотой на динамик и видим как он колеблется, грузик колеблется вместе с ним, но в противофазе (динамик внутрь – воздух из ФИ наружу) и близи резонансной частоты начинает терять синхронность и вдруг начинает вести себя ненаучно т.е. диффузор идет вперед много дальше, чем требует от него сила Ампера,и вот тут «грузик» - вязкий воздух в щели или трубе тянет линамик назад, гася этот резонансный выброс. Чем менее жесткая между ними связь, тем больше каждый из них будет жить свой жизнью, ни о какой линейности речи уже не идет.
в тоже время
хуже ситуация с переотражениями
выше резонансная частота ящика (ниже которой в ФИ происходит фильтрация ящиком аж 12дб на октаву)
выше компрессия, на которую в сетуют в ЗЯ.
и наоборот больше ящик - ниже частота резонанса, копрессия, но хуже импульс. Так что готовая система с ФИ неизбежно будет являть собой этот компромисс. мало того, как ни крути, но стенки надо демпфировать - это еще больше поглощает импульс диффузор-ФИ. Но если их не демпфировать, переотражения невозможно исказят его!
Это мы считаем еще, что наш ФИ исполнен грамотно. Увы, на практике чаще всего мы имеем не грузик а дуделку-свистелку с массой своих потерь, которые конечно линейности также не добавляют, так что доблестные разработчики в массе выбирают и тут наихудшее из всех возможных решений. В известной степени от недостатков ФИ избавлены АС с пассивным радиатором, но у них ряд своих сложностей, прежде всего - настройка этого самого радиатора.
Таким образом ФИ - неизбежный компромисс, а точнее набор компромиссов. Поэтому я считаю такое оформление изначально убогим и не стоящим серьезного внимания.
Главный источник этих компромиссов - корпус АС с нелинейным, отчасти неизбежно заглушенным воздухом, передающий импульсы к ФИ. Что делать для решения проблемы? Все правильно - выкинуть корпус нахрен и оставить один грузик, прикрепленный к диффузору динамика. Называться такая система будет уже задний рупор и она - куда интереснее и перспективнее.
Tags: акустический подвес, акустическое оформление, бесконечный экран, закрытый ящик, фазоинвертор
Subscribe

  • Тот, да не тот или G.(3)

    Наш новый знакомый Нингишзидда часто изображался древними как несущий или ведущий барана. Понятно, что барана ведут новым покровителям и понятно, что…

  • G.(2)

    Кадуцей. Официальный смысл не особенно интересен - подарок Аполлона Гермесу "в знак примирения". Но интересно, что внезапно он встречается на…

  • G.

    Итак, сейчас мы покажем, что существовало лицо, которое не просто приняло "сторону силы", но получило, в силу своего прошлого статуса, общее…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments