Сидить краса в темниці...
...а на вулиці, в даному випадку, тільки тунель фазоінвертора. Така доля самого чудово обробленого динаміка, якщо його помістили в смуговий гучномовець (bandpass). В історії наших басових публікацій цей тип акустичного оформлення сабвуферів - замыкаюший. І справа тут не в тому, що він останній за своїми якостями. Це зовсім не так. Просто для того, щоб впоратися з бандпассом, і самостройщику і професіоналу необхідно збагатити свою пам'ять знанням всіх тих багатств..." і далі за текстом, хто проходив і пам'ятає, звичайно.
Смуговий гучномовець - сама примхлива конструкція, яку можна представити у багажнику автомобіля, причому це відноситься і до фази изгоотвления, і, головне, до роботи кінцевого продукту. Як ми покажемо трохи далі, простір для помилок, які породжують жахливе звучання, недосяжне в більш простих конфігураціях - величезний. Природно запитати - кою ж чорт понесе нас на ці галери? Відповідь проста - жадібність і любов.
Жадібність - до звукового тиску. При скільки-небудь грамотному виготовленні бандпасс за створюваної ним гучності басового випромінювання перемагає суперників навіть не нокаутом, а "за явним перевагою".
Любов до прекрасного. Бандпасс всі свої могутні децибели видає через трубу, сиріч тунель фазоінвертора. Динамік схований всередині і для нього не треба шукати місця, звідки він випромінював би в салон. Знайти місце для тунелю, по діаметру рідко більше 100 - 120 мм куди простіше і конструкції можливі самі дотепні.
Ще про одну перевагу, на яке люблять напирати в деяких посібниках, я мовчу, бо воно уявне. Мова йде про те, що, раз, мовляв, смуговий гучномовець, то йому і розділового фільтру не ребуется. Економія яка! Ніякої, тому що потрібно, але про це - потім. Зараз - по порядку.
Смуговий гучномовець 4-го порядку складається з двох камер, одна з яких - закрита, а інша сполучається з навколишнім простором через тунель, як звичайний гучномовець фазоінверторного типу.
Динамік встановлений у стінку, що розділяє ці камери. Виходить начебто взяли фазоінвертор і приставили до нього "з лиця" закритий ящик, або навпаки, взяли динамік в закритому ящику і забезпечили паранджею у вигляді фазоінвертора. Будь-яка з цих моделей укладає в собі великий таємний зміст бандпасса, який зводиться до поняття симетрична навантаження. У чому біда звичайного гучномовця прямого випромінювання? У тому, що акустичне опір середовища, яку динамік повинен порушувати і приводити в коливання, дуже мало. Мало в порівнянні з силами пружності та тертя, що бушують в рухомий системі самого динаміка. Підведену до нього енергію динамік практично всю гасить у себе в утробі, перетворюючи в кінцевому иотге в тепло. В акустичну енергію, переходить від 0,2% до 0,5%. Нічого собі к. п. д.? У якомусь сенсі це схоже на спробу стригти іграшковим веслом, прив'язаним до ковшу екскаватора. Шуму і пихтіння багато, солярка тече рікою, але все це гине в замаслених механізми, тому що середовище майже не пручається. Можна, звичайно, зробити весло більше, що і доводиться робити в басових динаміках, де в ролі весла виступає дифузор.
У звичайному динаміці - закритому чи з фазоінвертором, позаду дифузора - повністю або частково замкнуте простір, де акустична енергія або гине, але перед цим частково контролює коливання дифузора в закритому ящику; або ж концентрується і вихлюпується назовні через тунель фазоінвертора, помітно збільшуючи к. п. д. динаміка в тій смузі частот, де це відбувається. Але, якщо в цих гучномовцях за "спиною" дифузора є якийсь нагляд, то його "обличчя" кинуто напризволяще і марно намагається викликати енергійні струсу в млявою, майже невагомою повітряній масі.
Творці бандпасса, уклавши динамік між закритими обсягами, як раз і домоглися того, що обидві сторони дифузора навантажені досить енергійно сопротивляющимися повітряними масами, які, опираючись, мимоволі концентрують излученную акустичну енергію і видають "на гора" вже в посиленому вигляді.
У реальному житті це виглядає так. На графіку зображені АЧХ гучномовців у відкритому просторі, побудованих на основі однієї і тієї ж головки з оптимальними для даного оформлення параметрами. В як динаміка для всіх розглянутих прикладів обраний Infinity Kappa 100w.br.
Цей динамік за своїм параметрами представляє майже ідеальний компроміс, що дозволяє реалізувати на його базі і закритий гучномовець, і фазоінвертор і полосовик. Так трапляється не дуже часто, рідше, у всякому випадку, ніж це обіцяють виробники, приписуючи беззастережну бисксуальность своїм творінням.
Вже на цьому графіку видно, що нижче 90 - 100 Гц смуговий гучномовець (червона крива) дає неабияку фору фазоинвертору (синя крива), не кажучи вже про закритому ящику (зелена). Лякає, правда, такий відвертий горб на характеристиці бандпасса, з-за якого можна легко запідозрити, що полосовик при відмінною віддачі буде відчайдушно бубоніти на одній ноті. Тим більше, що багато реально створені конструкції так і роблять, ніж відлякали від себе багатьох поборників виразного баса (зате притягли любителів баса громового). Все не так. Так, буває, бубонять, тільки не з-за цього. Погляньте на другий графік - АЧХ тієї ж трійці, але з урахуванням внутрішньої акустики салону автомобіля середніх розмірів, для якого і оптимізували характеристики:
У цих, насправді реальних умовах меломанский фаворит - закритий ящик, дає ідеально, до пів-децибела горизонтальну АЧХ. Фазоінвертор - помітний горб в районі "смачного" баса, який багато воліють стерильної горизонтальній АЧХ - не дарма все басс-коректори на підсилювачах, якщо є, налаштовані на частоту 40 - 45 Гц. А смуговий варіант, з тим же динаміком і при тій же підведеної потужності, видає на 6 дБ більше звуковий тиск. Це, між іншим, еквівалентно збільшенню потужності підсилювача в 4 (прописом - чотири) рази. Куди подівся горб? А пропав, скомпенсований зростанням віддачі на частотах нижче критичної для обраного в цьому прикладі розміру салону.
Ну як, руки зачесалися? Почекайте трохи, виперіть що-небудь, щоб вгамувати свербіж і прочитайте ще раз написане трохи вище: з оптимальними параметрами. А які параметри оптимальні і що буде, якщо в них не потрапити? Тут простір для маневру і для ДТП ширше, ніж у закритого, приміром, ящика, втричі, бо саме в стільки разів більше число характеристик підлягає вибору. Два об'єму (по кількості камер) і налаштування тунелю в одній з них. Ще скажіть Bose (спасибі що другого тунелю не дозволяють робити...
Давайте в порядку надходження:
Обсяг задній (закритою) камери Vr( визначає, по суті, "робочий діапазон" готового бандпасса. З графіка видно, що чим більше обсяг закритої камери, тим нижче стають обидві межі робочої смуги, і тим нижча віддача (к. п. д.) гучномовця. Зрозуміло, також як і в закритому ящику, із зростанням обсягу знижується максимально допустима підведена потужність, оскільки втрачається контроль за переміщенням дифузора. Якщо обсяг задньої камери зменшувати, вся колоколообразная АЧХ зсувається вгору по частоті, к. п. д. зростає, але ціною звуження смуги пропускання.
При зміні обсягу передньої камери (з тунелем) Vf крайні межі робочої смуги залишаються на місці, зате змінюються обриси "верхівки" дзвони. Чим тісніше передня камера, тим менше її посилення, зате воно рпоявляется у більш широкій смузі частот. Показаний на графіку обсяг передньої камери 8 л слід вважати критичним, тому що на цьому рубежі вже починає "просідати" середня часто горизонтального ділянки АЧХ. При подальшому зменшення Vf характеристика придбає відверто двугорбую форму і це вже нічим не виправити.
Ласкава макушечка, досягнута при налаштуванні передньої камери як годиться, на середину смуги пропускання, перетворюється в картини, майже точно повторюють малюнок Маленького принца "Удав, проглотивший слона", хоботом то в одну, то в іншу сторону. "Не біда", - скаже оптимістично налаштований читач, вже покінчив з пранням і готовий до полосованию деревини, --"налаштовуємо на середину, за приписами доктора і насолоджуємося шедеврами Стенлі Кларка на заздрість іншим". Опаньки! Ось тут-то якраз - головна пастка, в яку ми разом з Вами трохи не догодили, і де багато хто, на жаль, побували. Наведені характеристики відносяться до вільного простору, ну або хоча б до великого, скажімо - житлового приміщенню. Але ніяк не до салону машини. Скориговані на внутрішню акустику, ці три характеристики будуть виглядати так:
Те що було ідеально в безмежному просторі (налаштування на 55 Гц), звернулося до бурхливо заваливающуюся вище 50 Гц характеристику. З'єднати її з мідбасом - абсолютно нереально, тому що частоту розділу доведеться вибирати герцах на 60, а так низько мідбаси не затягнути. А якщо не затягнути, виникне яма якраз там, де зосереджені найбільші виразні елементи басового регістра - нижній мідбас (80 - 100 Гц). Зате те, що виглядало кривувато на попередньому зображенні, розквітло в дуже гідну і досить рівну характеристику, без натуги доходить до 90 - 95 Гц, де її можна одружити навіть з 5-дюймовими мідбасом. (Ви цю кривульку вже бачили на самому першому графіку - вона у мене була схована.) Характеристику з налаштуванням на 45 Гц з попереднього прикладу навіть не наводжу, щоб не лякати зайвий раз. Зате доповню графік тим, що може вийти при помилці в іншу сторону - налаштування тунелю на 75 Гц. Бачите вузенький і противний горбик на 80 Гц? Ось він-то і буде нудотно бубоніти, отруюючи нам життя, а бандпассу - репутацію.
Ви можете сказати: "Ну і що, погано розраховане оформлення зобов'язана робити погані характеристики та відповідні звуки". Правильно, але ціна помилки - кілька різна. Ось Вам приклад: для тієї ж головки Infinity Kappa 100w.br, вміщеній в закритий ящик, "помилимося" в обсязі порівняно з вихідними 14 л у півтора рази, а потім, де наша не пропадала, ще в півтора. Частотки для об'єму ящика 20 і 30 літрів у вільному просторі взагалі майже не розрізняються, в салоні - розходяться нижче 50 Гц, але залишаються більш ніж сприятливі.
А ми з об'ємом розмахнулися більше ніж удвічі! Нервовий фазоінвертор гостріше реагує на фальш у налаштуванні тунелю, але все ж зберігає пристойності. Для прикладу - результати перебудови тунелю від 30 до 45 Гц при незмінному обсязі 29 л. Корчить АЧХ сильно, але жити все ж можна.
Ось із-за такої "строгості в пілотуванні" і нещадності до помилок розрахунку, невдалих бандпассов створено, схоже, більше, ніж вдалих. Додайте до цього можливості, які обіцяє вибір невідповідного динаміка - ми оперували з одним з кращих для такого випадку. Загалом, життя могла б запросто не вдасться...
Інший відлякуючий від бандпасса елемент його специфіки - набагато більш складна і клопітка виготовлення. Там, де динамік "дивиться на вулицю", його з вулиці можна і встановлювати. Все зробити, все скріпити, загерметизувати, а вже наостанок притягнути голівку. Тут ставити її доведеться всередину, а, стало бути, як мінімум одну стінку робити отъемной, втрачаючи жорсткість і набуваючи натомість головний біль з ущільненням стику. Робота "не для хлопчика, але чоловіка".
Зате... все в житті є своє "зате". Крім, хіба що, мігрені...
Зате бандпасс дає незвичайні компонувальні можливості. Скажімо: простешая кнструктивная реалізація, показана на початку статті, виглядає як закритий з усіх боків ящик, пошкодити який неможливо, а, стало бути, і розміщувати в межах багажника можна "за смаком". Якщо йти за шляхи встановлення двох динаміків, тут відкриваються можливості взагалі унікальні. Подивіться: два ідентичних бандпасса можна зростити в один трикамерний, зробивши їм загальну передню камеру, а два тунелі замінити одним, подвоєного перерізу. Тоді вся конструкція може передавати баси в салон через одне-єдине вікно не бозна-якого розміру, прибудоване, наприклад, в центрі задньої полиці або навпроти отвору підлокітника заднього сидіння. Витончено?
А можна навпаки: посадити динаміки "спина до спині" у закриту камеру, а басовий "вихлоп" організувати через тунелі, розташовані поза об'єму ящика і підведені до отворів, початково призначався для задніх динаміків.
Одним словом, розвернутися тут можна дуже душевно, треба тільки весь час мати на увазі: бандпасс - потужне, саме, фактично потужна зброя басової атаки. А таке озброєння - не для новобранців, тому, якщо у Вас, або навіть у Вашого, цілком професійного інсталятора, немає достатнього досвіду розрахунку, проектування, виготовлення, установки та вимірювання характеристик сабвуферів - краще зупинитися на чому-небудь простіше. А якщо все перераховане є і Ви потрапили в налаштування" - запросіть послухати, а?
Автор: Андрій Елютин, АвтоЗвук; Публікація: www.avtozvuk.com, www.cxem.net