Fanoušci dobrého akustického zvuku vědí, že jeho kvalita závisí především na přenosu nízkofrekvenční složky zvuku. Použití basového reflexu může výrazně zvýšit hladinu akustického tlaku při stejném příkonu. To vše je však možné pouze správným výpočtem rozměrů díry fázového měniče (FI), což eliminuje harmonické kmity a poskytuje vysoce kvalitní zvuk.

Druhy reproduktorů

Zvuk je oscilace, která má mechanickou povahu výskytu a šíří se pod tlakem ze zdroje záření. Akustický systém, který je zvukovým sloupcem, převádí elektrické signály na mechanické, vnímané lidským uchem. Frekvence těchto kmitů leží v rozmezí od 20 Hz do 20 KHz. Existují různé typy řečníků:

  1. Akustická bludiště . Vypadá to jako labyrint vytvořený ve tvaru tunelu uprostřed sloupu. Jeho účelem je zesílit nízké frekvence díky mnoha ohybům. Vnitřní stěny labyrintu jsou pokryty tlumícím povlakem, díky kterému labyrint nezavádí do zvuku rušivé zvuky.
  2. Otevřený typ . Je to systém, ve kterém není nainstalována stěna opačná ke směru záření reproduktorů. U tohoto typu výkonu není možné získat dobré nízké frekvence kvůli nedostatečné kompresi a střední a vysoké zvuky se zdají otevřenější a vzdušnější.
  3. Uzavřený typ . Je vyroben z kompletně uzavřeného krytu, který uvnitř vytváří uzavřený objem vzduchu. Tento objem vytváří vnitřní tlak, který narušuje normální průběh difuzorů reproduktorů. Sloupy tohoto druhu mají velké rozměry s překrytím na vnitřních stěnách - klapky. Výhodou tohoto systému je čistota zvuku, jehož rozsah nemíchá nežádoucí cizí zvuky.
  4. Izobarický typ . Vyznačuje se složitostí výroby a vysokými náklady, ale díky konstrukčním prvkům umožňuje zvýšit výkon a hloubku nízkofrekvenční složky. Uprostřed sloupce jsou dva reproduktory, oddělené zvukotěsnou přepážkou a nasměrované jedním směrem. Tyto reproduktory jsou vzájemně propojeny paralelně a pracují ve fázi.
  5. Pasivní . Jeho hlavním účelem je zvýšit účinnost reprodukce nízkofrekvenční složky zvuku pomocí pasivního emitoru. Tento emitor je umístěn v hloubce díry vytvořené v těle sloupu a nemá magnetický systém. Když je aplikován signál, difuzor radiátoru se nepohybuje konverzí elektrického signálu, ale pod vlivem proudu vzduchu způsobeného instalovaným nízkofrekvenčním reproduktorem. Tento design umožňuje dosáhnout hlubokých basů, ale může do zvuku zavést rachot.
  6. S dipólovým emitorem . Akustika dipólového typu reprodukuje zvuk ve dvou směrech. Jiný název pro tento typ je bipolární. Svým typem odkazuje na otevřený pohled. Přijatelné nízké frekvence vyžadují použití reproduktorů s velkými rozměry difuzéru.
  7. Kontraperturální . Zřídka použitá konstrukce. Reproduktory v něm jsou vysílány na horní nebo dolní stranu a je jim dodán stejný signál. Když se zvuk emitovaný reproduktory srazí, změní svůj směr a šíří se radiálně. Nevýhody takového systému zahrnují výskyt reverbu, proto je stereo panorama „rozmazané“. Výhodou je výskyt efektu „rozpuštění“ zvukových vibrací v místnosti.
  8. Fázový měnič . Tento systém je vytvořen ve formě klasického uzavřeného sloupu, ale se speciální dírou. Do ní je instalována trubka, která jde hluboko do krabice. Tento přístup vám umožní získat nízkofrekvenční zvuk výrazně nižší než frekvence reproduktorů. Takový systém je velmi populární, protože vám umožňuje reprodukovat hluboké basy v relativně malé velikosti těla a rozdávat frekvence, které jsou nedosažitelné jednoduchým použitím reproduktorů.

Použití typu fázového měniče umožňuje nejen rozšířit dolní frekvenční rozsah, ale také zvýšit účinnost. V tomto případě se frekvenční rozsah nemění. Otvor pro měnič fází je vyroben z různých typů a velikostí. Může být umístěn na libovolný povrch sloupu. Při vývoji akustického systému je nejdůležitější správně vypočítat velikost basového reflexního pole, které určuje nejen reprodukovatelný frekvenční rozsah, ale také kvalitu celého zvuku.

Princip fungování zařízení

Každý sloupec typu fázového invertoru obsahuje otvor - fázový invertor. Často se nazývá akustický tunel nebo port. Jeho principem činnosti je změnit fázi zvukových vibrací způsobených zadní stranou difuzéru o sto osmdesát stupňů. Když v krabici nastane rezonance, amplituda oscilace difuzéru dosáhne minimální hodnoty.

To je způsobeno skutečností, že při pohybu vpřed vytváří reproduktor vakuum uprostřed uzavřeného sloupce, čímž vytlačuje vzduch do kanálu fázového invertoru a zvyšuje vakuum. Proto jsou při rezonanční frekvenci vyzařovány mechanické vlny skrz otvor, nikoliv reproduktorovým difuzorem.

Objem vzduchu a rezonanční frekvence, na kterou je kanál naladěn, závisí na velikosti a typu basového reflexního portu. Objem vzduchu v kanálu začíná rezonovat a zvyšuje reprodukci frekvence, když nastane okamžik, kdy difuzor emituje frekvenci, pro kterou je fázový měnič navržen.

Klasický tunel má ve své podobě prstencový tvar. Ale pro zvětšení užitečného vnitřního prostoru má často štěrbinový vzhled. Odmítnutí válcového tvaru tunelu umožňuje snížit jeho délku a snížit hluk vznikající při uvolňování vzduchu.

V případě chyb ve výpočtu štěrbinového fázového střídače je mnohem obtížnější jej upravit než klasický pohled, protože je vytvořen společně se sloupcem. Samotný výpočet je složitější než u uzavřených systémů: kromě toho se kromě objemu skříně zohledňuje i nastavitelná rezonanční frekvence. Optimální velikosti se volí s ohledem na amplitudově-frekvenční charakteristiky kolony, konkrétně na její uniformitu.

Výpočet nízkofrekvenčního tunelu

Existuje několik metod pro provádění výpočtů velikosti FI. Nejoblíbenější je výpočet fázového měniče online nebo pomocí specializovaných programů. Takové metody obvykle vyžadují znalost mnoha parametrů použitých reproduktorů. Existují možnosti a snazší, ale s velkým rozdílem mezi konečným výsledkem a skutečnou hodnotou. Ačkoli v každém případě, po kalkulaci a výrobě musíte provést úpravu.

Jednoduchý vzorec pro výpočet

Metoda výpočtu spočívá v použití jednoduchých vzorců a nastává metodou výběru dat, kdy je jako základ použita požadovaná délka kanálu FI.

F = (C / 2 π) * K, kde:

  • F je požadovaná frekvence ladění;
  • C je rychlost zvuku;
  • π je matematická konstanta rovná 3, 14;
  • K je koeficient v závislosti na velikosti basového reflexu.

V tomto případě je koeficient K roven druhé odmocnině poměru S / LV, kde:

  • S je plocha díry;
  • L je délka kanálu;
  • V je objem sloupce.

Měřiče se používají všude jako měrné jednotky a hertz pro frekvenci. Při určování hodnot objemu se má za to, že je lepší zvolit úzký fázový měnič, ale tento přístup je nesprávný, protože současně se v něm zvyšuje rychlost vzduchu, což způsobuje zkreslení zvuku. Navrhování širokého a dlouhého FI také nedává smysl, protože délka fázového střídače by neměla překročit vlnovou délku v okamžiku rezonance. Dodržování tohoto pravidla pomáhá zbavit se stojatých vln.

Používání specializovaných programů

Existuje mnoho programů, které vám umožňují automatizovat výpočty při vytváření reproduktorů, například Bassport. Tento program je speciálně navržen pro automatizaci výpočtu portu basového reflexu. Při vývoji programu bylo vzato v úvahu, že když se průtok vzduchu v trubce zvýší na více než šest metrů za sekundu, hluk bude patrný.

Programové rozhraní je intuitivní, zejména proto, že má lokalizaci v ruštině. Abyste dosáhli požadovaných výsledků, musíte zadat:

  • rychlost zvuku;
  • objem kolony;
  • basový reflex a frekvence reproduktorů;
  • průměr difuzéru;
  • zdvih difuzéru.

Po zadání všech údajů zbývá kliknout na tlačítko „Přepočítat“ a získat výsledek odpovídající maximálnímu faktoru kvality, který závisí především na poměru objemu krabice k průměru portu. Program Bassport umožňuje provádět výpočty pro různé formy, ale nejčastěji se při průtokech až 6 metrů za sekundu používá jednoduchý formulář pro trubkovitý nebo štěrbinový typ.

Při používání programu je třeba poznamenat následující nuance. Měření průměru difuzéru probíhá mezi vzdálenostmi opačnými ke středům závěsů. Barva zobrazení hodnot průtoku označuje možný výskyt hluku: černá - žádný šum, červená - šum je znatelně slyšitelný.

Používání online programů je založeno na stejném principu: zadávají se systémové parametry a zobrazuje se výsledek. Weby s takovými programy lze snadno najít na vyžádání „fázová invertorová online kalkulačka“ v libovolném vyhledávači. Ačkoli pro spolehlivost výsledků, měli byste znovu zkontrolovat data získaná na několika webech.

Po provedení výpočtů zbývá provést a upravit fázový měnič. V domácnosti není provádění takových operací obtížné, zatímco některé speciální materiály nejsou potřeba.

Vlastní port

Fázový měnič, jako reproduktor, se podílí na reprodukci zvuku. Aby se zabránilo rušení, je kanál umístěn blíže k nízkofrekvenčnímu emitoru ve vzdálenosti nepřesahující jeho vlnovou délku. Jako FI se používají tuhé konstrukce, například v domácích výrobcích se používají kanalizační plastové trubky.

Při pokusu o výpočet fázového střídače pro subwoofer však spotřebitelé čelí skutečnosti, že průměr těchto trubek se neshoduje s vypočtenými hodnotami, takže trubka je vyrobena z improvizovaného hustého materiálu - papír Whatman. Chcete-li si vytvořit kanál sami, budete potřebovat:

  • novinový tisk;
  • whatman;
  • lepidlo.

Podle výpočtu je vybrána základna s průměrem o něco menším, než je vypočteno. Potom se pomocí trnu kolem něj navine několik vrstev novinového papíru ošetřeného lepidlem. Navíjení se provádí pevně, aby nedocházelo k pronikání mezi vrstvy vzduchu.

Pruh vyříznutý z papíru Whatman, jehož šířka se shoduje s délkou zkumavky, se na povrch novinového papíru několikrát navine. V tomto případě se epoxidové lepidlo nanáší před každou zatáčkou. Získává se smícháním pryskyřice a tvrdidla podle pokynů. Po dokončení všech zatáček se produkt utáhne v kruhu se závitem pro ztužení a nechá uschnout.

Po dni se základna odstraní. V případě potíží se může rozbít uvnitř a odstranit po částech. Vyrobený kanál tohoto druhu má dobrou pevnost a snadno se podrobuje dalšímu zpracování. Následně je výsledná trubice nainstalována v otvoru ve sloupci, ale ne na konec, a začne se poslouchat zvuk. V továrně se používá speciální zařízení. Takové zařízení pracuje na základě multivibrátoru, který je naladěn na rezonanční frekvenci dynamické hlavy. Po připojení reproduktoru se spustí generátor a délka potrubí se reguluje na maximální kolísání vzduchu v něm.

Podobně se můžete nakonfigurovat sami. Za tímto účelem je na vstupu nízkofrekvenční signál. Trubka se rozprostírá dopředu nebo se vrhá do krabice a poté se odhaduje objem odpadního vzduchu. Po stanovení polohy maximálního výstupu je přebytečná trubka odstraněna zvnějšku a samotný port je utěsněn. Pokud chcete, aby design dodal hotový vzhled, je trubka otevřená, ale můžete se bez ní obejít.

Kategorie:

Technologie