Нам знадобиться:
- БУДЬ-яка програма для розрахунку саба (софт),
- примітивні навички столяра (розпилювання ДСП, вміння працювати з лобзиком і дрилем),
- акуратність,
- витратний матеріал: силікон, саморізи, ДСП, свердло на 3 мм.
цього вистачить...
Тепер почнемо збірку супермегарулезного саба.
Посилено шукаємо прогу з розрахунку корпусу саба. Особливої різниці в них немає: все примітивно однакові
Софт для саба
Як ми вже з'ясували, розрахунок параметрів акустичного оформлення для НЧ-головки - заняття не з простих. Побічно дане висновок підтверджує існування спеціалізованого програмного забезпечення (пз), яке дозволяє значно полегшити роботу інсталятора. Таких програм в даний час існує декілька: Blaubox, WinSpeakerz, Term-Pro, JBL SpekerShop та ін. Але вони під чому схожі. Ви можете підібрати корпус для наявного динаміка або ж, навпаки, підібрати НЧ-голівку до вже побудованого боксу. Подібні програми дозволяють порівнювати роботу того чи іншого гучномовця в корпусах різного типу. Швидше за все, в базі даних ви знайдете потрібний вам гучномовець з перерахуванням всіх необхідних характеристик. Якщо ні, то базу можна доповнити параметрами вашого драйвера, якими вас виробник забезпечив, а вже потім розраховувати всі необхідні характеристики боксу для досягнення оптимальної АЧХ і потужності сабвуфера. Вводимо параметри динаміка і отримуємо об'єм корпусу.
На цій стадії у мене виникла серйозна проблема - я не знав більшої частини параметрів динаміка.
Виникло два рішення цієї проблеми:
перше - знайти марку сволего динаміка в Інтернеті,
друге - розрахувати самому.
Перше не підійшло т. к. занадто великі розбіжності між різними джерелами. Пішов по другому шляху.
Вимірювання параметрів Тіля-Смолла в домашніх умовах.
Пам'ятаєте! Наведена нижче методика дієва тільки для вимірювання параметрів динаміків з резонансними частотами нижче 100Гц, на більш високих частотах похибка зростає.
Самими основними параметрами, за якими можна розрахувати і виготовити акустичне оформлення (простіше кажучи - ящик) є:
- Резонансна частота динаміка Fs(Герц)
- Еквівалентний об'єм, Vas(літри або кубічних футів)
- Повна добротність Qts
- Опір постійному струму Re(Ом)
Для більш серйозного підходу знадобиться ще знати:
- Механічну добротність Qms
- Електричну добротність Qes
- Площа дифузора Sd (м2) або його діаметр Dia(см)
- Чутливість SPL(dB)
- Індуктивність Le(Генрі)
- Імпеданс Z(Ом)
- Пікову потужність Pe(Ват)
- Масу рухомої системи Mms(р)
- Відносну жорсткість Cms(метрів/ньютон)
- Механічний опір Rms(кг/с)
- Рухову потужність BL
Більшість цих параметрів може бути виміряна або розраховано в домашніх умовах за допомогою не особливо складних вимірювальних приладів та комп'ютера або калькулятора, уміє витягувати коріння і зводити в ступінь.
Для ще більш серйозного підходу до проектування акустичного оформлення і врахування характеристик динаміків рекомендую читати більш серйозну літературу. Автор цієї "праці" не претендує на особливі знання в області теорії, а все тут викладене є компіляцією з різних джерел - як іноземних, так і російських.
Вимірювання Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.
Для проведення вимірювань цих параметрів вам знадобиться наступне обладнання:
- Вольтметр
- Генератор сигналів звукової частоти
- Частотомір
- Потужний (не менше 5 ватт) резистор опором 1000 Ом
- Точний (+- 1%) резистор опором 10 Ом
- Дроти, затискачі та інша дребедень для з'єднання всього цього в єдину схему.
Звичайно, в цьому списку можливі зміни. Наприклад, більшість генераторів мають власну шкалу частоти і частотомір не є в такому випадку необхідністю. Замість генератора можна також використовувати звукову плату комп'ютера і відповідне програмне забезпечення, здатне генерувати синусоїдальні сигнали від 0 до 200Гц необхідної потужності.
Ось так виглядає схема для вимірювань
Калібрування
Для початку необхідно відкалібрувати вольтметр.
Для цього замість динаміка під'єднується опір 10 Ом і підбором напруги, видається генератором, треба домогтися напруги 0.01 вольта. Якщо резистор іншого номіналу, то напруга має відповідати 1/1000 номіналу опору в омах. Наприклад для калібрувального опору 4 ома напруга повинна бути 0.004 вольта.
Запам'ятайте! Після калібрування регулювати вихідну напруга генератора не МОЖНА до закінчення всіх вимірювань.
Re Знаходження
Тепер, приєднавши замість калібрувального опору динамік і виставивши на генераторі частоту, близьку до 0 герц, ми можемо визначити його опір постійному струму Re. Їм буде показання вольтметра, помножене на 1000. Втім, Re можна заміряти і безпосередньо омметром.
Знаходження Fs і Rmax
Динамік при цьому та всіх наступних вимірах повинен перебувати у вільному просторі.
Резонансна частота динаміка знаходиться на піку його імпедансу (Z-характеристиці). Для її знаходження плавно змінювати частоту генератора і дивіться на показання вольтметра. Та частота, на якій напруга на вольтметре буде максимальним (подальше зміна частоти буде призводити до падіння напруги) і буде частотою основного резонансу для цього динаміка. Для динаміків діаметром більше 16см ця частота повинна лежати нижче 100Гц. Не забудьте записати не тільки частоту, але і показання вольтметра. Помножені на 1000, вони дадуть опір динаміка на резонансній частоті Rmax, необхідне для розрахунку інших параметрів.
Знаходження Qms, Qes і Qts
Ці параметри знаходяться за такими формулами:
Як видно, це послідовне знаходження додаткових параметрів Ro, Rx і вимірювання невідомих нам раніше частот F1 і F2. Це частоти, при яких опір динаміка одно Rx. Оскільки Rx завжди менше Rmax, то і частот буде дві - одна дещо менше Fs, а інша дещо більше. Ви можете перевірити правильність своїх вимірювань наступною формулою:
Якщо розрахунковий результат відрізняється від знайденого раніше більше, ніж на 1 герц, то потрібно повторити все спочатку і більш акуратно.
Отже, ми знайшли і дослідили кілька основних параметрів і можемо на їх підставі робити деякі висновки:
- Якщо резонансна частота динаміка вище 50Гц, то він має право претендувати на роботу в кращому випадку як мідбас. Про сабвуфері на такому динаміку можна відразу забути.
- Якщо резонансна частота динаміка вище 100Гц, то це взагалі не низькочастотник. Можете використовувати його для відтворення середніх частот в трисмугові системах.
- Якщо співвідношення Fs/Qts у динаміка становить менше 50-ти, то цей динамік призначений для роботи виключно в закритих ящиках. Якщо більше 100 - виключно для роботи з фазоінвертором або в бандпассах. Якщо ж значення знаходиться в проміжку між 50 і 100, то тут потрібно уважно дивитися і на інші параметри - до якого типу акустичного оформлення динамік тяжіє. Краще всього для цього використовувати спеціальні комп'ютерні програми, здатні змоделювати в графічному вигляді акустичну віддачу такого динаміка в різному акустичному оформленні. Правда, при цьому не обійтися без інших, не менш важливих параметрів - Vas, Sd, Cms і L.
Знаходження Sd
Це так звана ефективна випромінююча поверхня дифузора. Для самих низьких частот (у зоні дії поршневого) вона збігається з конструктивною і дорівнює:
Радіусом R у даному випадку буде половина відстані від середини ширини гумового підвісу одного боку до середини гумового підвісу протилежною. Це пов'язано з тим, що половина ширини гумового підвісу також є випромінюючою поверхнею. Зверніть увагу що одиниця вимірювання цієї площі - квадратні метри. Відповідно і радіус потрібно в неї підставляти в метрах.
Знаходження індуктивності котушки динаміка L
Для цього потрібні результати одного з відліків з самого першого тесту. Знадобиться імпеданс (повне опір) звуковий котушки на частоті близько 1000Гц. Оскільки реактивна складова (XL) відстоїть від активної Re на кут 900, то можна скористатися теоремою Піфагора:
Оскільки Z (імпеданс котушки на певній частоті) і Re (опір котушки по постійному струму) відомі, то формула перетворюється:
Знайшовши реактивне опір XL на частоті F можна рассчитаь і саму індуктивність за формулою:
Вимірювання Vas
Є кілька способів вимірювання еквівалентного об'єму, але в домашніх умовах простіше використовувати два: метод "додаткової маси" і метод "додаткового обсягу". Перший з них вимагає з матеріалів декілька тягарців відомого ваги. Можна використовувати набір тягарців від аптечних ваг або скористатися старими мідними монетками 1,2,3 та 5 копійок, оскільки вага такої монети в грамах відповідає номіналу. Другий метод вимагає наявності герметичного скриньки заздалегідь відомого об'єму з відповідним отвором під динамік.
Знаходження Vas методом додаткової маси
Для початку потрібно рівномірно навантажити дифузор і тягарцями знову виміряти його резонансну частоту, записавши її як F's. Вона повинна бути нижче, ніж Fs. Краще якщо нова резонансна частота буде менше на 30%-50%.
Маса важків береться приблизно 10 грамів на кожен дюйм діаметр дифузора. Тобто для 12" головки потрібен вантаж масою близько 120 грамів.
Потім необхідно розрахувати Cms на основі отриманих результатів за формулою:
де М - маса доданих вантажу у кілограмах.
Виходячи з отриманих результатів Vas(м3), розраховується за формулою:
Знаходження Vas методом додаткового обсягу
Потрібно герметично закріпити динамік у вимірювальному ящику. Краще всього це зробити магнітом назовні, оскільки динаміку все одно, з якого боку у нього обсяг, а вам буде простіше підключати проводи. Та й зайвих отворів при цьому менше. Об'єм ящика позначений як Vb.
Потім потрібно провести вимірювання Fс (резонансної частоти динаміка в закритому ящику) і, відповідно, обчислити Qmc,Qec і Qtc.
Методика вимірювання повністю аналогічна описаній вище. Потім знаходиться еквівалентний об'єм за формулою:
Практично з тими ж результатами можна використовувати і більш просту формулу:
Отриманих в результаті всіх цих даних вимірювань достатньо для подальшого розрахунку акустичного оформлення низькочастотної ланки досить високого класу.
Тепер треба вирішити, куди можна вписати саб, т е визначитися з його формою. Я Вас запевняю вона можит бути будь-яка, на якість звучання вона не робить НІЯКОГО погіршення (не беручи в розрахунок рупорні саби)
Тепер беремо в руки лінійку, косинець, олівець і ТОЧНО розмічаємо лист ДСП. Пиляємо, намагаючись не додавати до звуку пилки власний МАТ. Збираємо саб з допомогою бруса 30*30 мм, який вставляється в ребра. Вся ця конструкція прошивається саморізами із кроком 5 см по ребрах. Електролобзиком вирізається отвір під динамік (ТІЛЬКИ НЕ ПРОМАХНІТЬСЯ). Всі шви зсередини промащуються силіконом, а зовні шпаклівкою. Добу корпус сохне.
За цей час треба розжитися ватою!
Публікація: www.radiokot.ru, www.cxem.net