Na akustice místnosti jsme zjistili, že každá místnost je jakýmsi rezonátorem, který dramaticky ovlivňuje charakter zvuku systému. Nyní je čas mluvit přímo o zdrojích právě tohoto zvuku, tedy o akustických systémech.

Abyste správně pochopili procesy probíhající v krabici, na jejíž stěně je namontován jeden nebo více reproduktorů, musíte si pečlivě přečíst několik knih, z nichž každá obsahuje více vzorců než v celém školním kurzu fyziky. Do takové džungle se nedostanu, takže jako vyčerpávající rozbor či průvodce stavbou audiofilských reproduktorů mi tento materiál nestojí za to. Pevně ​​však doufám, že to pomůže začínajícím milovníkům hudby (a některým chronickým také) správně se orientovat v rozmanitosti akustických řešení, z nichž každé samozřejmě jeho vývojáři označují za jediné správné.

Nějaký čas po vynálezu v roce 1924 elektrodynamického radiátoru s kónickým difuzorem (no dobře, jen reproduktor), jeho dřevěný rám plnil především dekorativní a ochranné funkce. Je to pochopitelné - po mnoha letech poslechu desek přes slídové membrány a zvonky gramofonů se zvuk nového aparátu a bez jakéhokoli akustického vytříbení jevil jako pouhá apoteóza eufonie.

Gramofonové membrány byly nejčastěji vyrobeny z hliníku nebo slídy.

Nahrávací technologie se však rychle zdokonalovaly a ukázalo se, že je krajně problematické reprodukovat slyšitelný rozsah více či méně věrohodně s reproduktorem jednoduše namontovaným na jakémsi stojanu. Faktem je, že dynamická hlava, která je ponechána sama sobě, je ve stavu akustiky zkrat. Tedy vlny z přední a zadní plochy difuzoru, vyzařované samozřejmě v protifázi, se navzájem volně překrývají, což nejsmutněji ovlivňuje efektivitu práce a hlavně přenos basů.

Mimochodem, v průběhu tohoto příběhu budu nejčastěji mluvit o nízkých frekvencích, protože jejich reprodukce je klíčovým momentem v provozu každé reproduktorové skříně. RF budiče díky malé délce emitovaných vln nemusí vůbec interagovat s vnitřním objemem kolony a nejčastěji jsou od něj zcela izolovány.

Duše dokořán

Nejjednodušší způsob, jak oddělit přední a zadní vyzařování reproduktoru, je namontovat jej na co největší štít. Z této jednoduché myšlenky se vlastně zrodily první akustické systémy, které byly krabicí s otevřenou zadní stěnou, protože pro kompaktnost byly hrany štítu jednoduše vzaty a ohnuty do pravého úhlu. Z hlediska reprodukce basů však nebyl úspěch takových návrhů příliš působivý. Kromě nedokonalosti karoserie byl problém podle moderních koncepcí také ve velmi malém průběhu odpružení difuzoru. Abychom se ze situace nějak dostali, byly použity reproduktory co největší, schopné vyvinout přijatelný akustický tlak s malou amplitudou kmitání.

PureAudioProject Trio 15TB s 15" basovými reproduktory na 3vrstvých bambusových panelech

Přes zdánlivou primitivnost takových struktur měly i některé výhody, a to natolik specifické a zajímavé, že vyznavači otevřených reproduktorů dosud nevymřeli.

Za prvé, absence jakýchkoli překážek v cestě zvukových vln je nejlepší způsob, jak zvýšit citlivost. Tento moment je zvláště cenný pro audiofilní elektronkové zesilovače, zejména jednokoncové nebo bez nich zpětná vazba. Papírové kužely velkého průměru i při výkonu kolem čtyř nebo pěti wattů dokážou vytvořit poměrně působivý a přitom překvapivě otevřený a svobodný zvuk.

S výškou 1,2 m ve světě otevřené akustiky jsou Jamo R907 považovány za téměř kompaktní

Co se týče zadního vyzařování, aby do přímého zvuku nevnášelo zkreslení, musí dorazit k posluchači se znatelným zpožděním (přes 12-15 ms) - v tomto případě je jeho účinek pociťován jako mírný dozvuk, který pouze dodává zvuku vzduch a rozšiřuje hudební prostor . Jemnost spočívá v tom, že k vytvoření tohoto velmi „znatelného zpoždění“ musí být reproduktory samozřejmě umístěny v dostatečné vzdálenosti od stěn. Navíc velká plocha předního panelu a působivá velikost basových měničů mají odpovídající vliv na celkové rozměry reproduktorů. Jedním slovem, majitelé malých a dokonce i středně velkých obývacích pokojů, prosím, nebojte se.

Mimochodem, speciálním případem otevřených systémů je akustika postavená na elektrostatických zářičích. Pouze díky téměř beztížné membráně velké plochy, kromě všech výše popsaných výhod, mají elektrostaty schopnost delikátně přenášet i ty nejostřejší dynamické kontrasty a díky chybějící separaci signálů v pásmu středů a výšek mají také záviděníhodnou přesnost zabarvení.

otevřená dekorace

Profesionálové:Špičkové otevřené reproduktory jsou skvělým způsobem, jak si pořádně užít poslech puristických trubkových reproduktorů s jedním koncem.

mínusy: Na tukové kompresní basy je lepší rovnou zapomenout. Celá zvuková cesta musí být podřízena myšlence otevřené akustiky a samotné reproduktory budou muset být vybrány z extrémně omezeného počtu návrhů.

zamčený v krabici

S růstem výkonu a zlepšováním parametrů zesilovačů přestala být hlavním kamenem úrazu ultravysoká citlivost akustiky, ale problémy s nerovnoměrnou frekvenční charakteristikou a zejména správnou reprodukcí basů se ještě více prohloubily. relevantní.

Obrovský krok k pokroku v tomto směru udělal v roce 1954 americký inženýr Edgar Vilchur. Nechal si patentovat uzavřenou reprosoustavu a v žádném případě se nejednalo o trik ve stylu současných patentových trollů.

Patentová přihláška Edgara Vilchura pro AU v uzavřeném formátu

V té době už byl vynalezen fázový měnič a samozřejmě byl reproduktor také opakovaně zkoušen na krabici se spodkem, ale nic dobrého z toho nebylo. Vzhledem k elasticitě uzavřeného objemu vzduchu bylo nutné buď ztratit značnou část energie difuzoru, nebo udělat pouzdro neúměrně velké, aby se snížil tlakový spád. Vilchur se rozhodl proměnit zlo v dobro. Velmi snížil elasticitu odpružení, čímž přesunul ovládání pohybu difuzoru na objem vzduchu - pružina mnohem lineárnější a stabilnější než zvlnění nebo pryžový kroužek.

V uzavřeném boxu jsou pohyby difuzoru řízeny vzduchem - na rozdíl od papíru nebo gumy nestárne a neopotřebovává se

Podařilo se tedy nejen zcela zbavit akustického zkratu a zvýšit výkon na nízkých frekvencích, ale také výrazně vyhladit frekvenční charakteristiku v celé její délce. Nastal však i menší moment. Ukázalo se, že tlumení uzavřeným objemem vzduchu vede ke zvýšení rezonanční frekvence pohybujícího se systému a prudkému zhoršení reprodukce frekvencí pod tuto hranici. Pro boj s takovou nepříjemností bylo nutné zvýšit hmotnost difuzoru, což logicky vedlo ke snížení citlivosti. Navíc absorpce téměř poloviny akustické energie uvnitř „černé skříňky“ nemohla přispět ke snížení akustického tlaku. Jedním slovem, nový typ reproduktorů vyžadoval zesilovače s docela vážným výkonem. Naštěstí v té době již existovaly.

Subwoofer SVS SB13-Ultra s uzavřeným akustickým designem

Dnes se uzavřený design používá převážně u subwooferů, zejména těch, které si nárokují seriózní hudební výkon. Faktem je, že pro domácí kina je energický rozvoj nejnižších basů často důležitější než dynamická a fázová přesnost v celém nízkofrekvenčním rozsahu. Ale spojením relativně kompaktního uzavřeného subwooferu se slušnými satelity můžete dosáhnout mnohem korektnějšího zvuku – sice nenaplněného ultra hlubokými basy, ale extrémně rychlého, sebraného a čistého. Za vše výše uvedené mohou také celorozsahové reproduktory, jejichž „uzavřené“ modely se na trhu občas objeví.

uzavřená krabice

Profesionálové: Příkladná rychlost útoku a rozlišení v rozsahu nízkých frekvencí. Relativně kompaktní design.

mínusy: Je potřeba dostatečně výkonný zesilovač. Superhlubokých basů na hranici infrazvuku je velmi obtížné dosáhnout.

Pouzdro - potrubí

Dalším způsobem, jak omezit protifázové zadní záření, byl fázový invertor, v ruštině doslova „rozbalovač fází“. Nejčastěji se jedná o dutou trubku namontovanou na přední nebo zadní ploše pouzdra. Princip činnosti je zřejmý z názvu a je přímočarý: protože je obtížné a iracionální zbavit se záření ze zadní strany difuzoru, znamená to, že musí být synchronizován ve fázi s frontálními vlnami a použit pro prospěch posluchačů.

Amplituda a fáze pohybu vzduchu ve fázovém měniči se mění v závislosti na frekvenci kmitů difuzoru

Vzduchová trubka je ve skutečnosti nezávislý oscilační systém, který přijímá impuls z pohybu vzduchu uvnitř krytu. Fázový měnič, který má zcela definovanou rezonanční frekvenci, pracuje tím efektivněji, čím blíže jsou oscilace kužele jeho ladící frekvenci. Zvukové vlny vyšších frekvencí prostě nemají čas pohybovat vzduchem v potrubí a ty nižší, i když mají čas, ale čím jsou nižší, tím více se fáze fázového měniče posune, a tedy i jeho účinnost. Když otočení fáze dosáhne 180 stupňů, tunel začne upřímně a velmi efektivně tlumit zvuk basového měniče. To vysvětluje velmi strmý pokles akustického tlaku reproduktoru pod frekvenci ladění bassreflexu - 24 dB / okt.

V boji s turbulentním podtextem konstruktéři fázových měničů neustále experimentují

V uzavřeném boxu je mimochodem při frekvencích pod rezonanční frekvenční odezva doznívání mnohem plynulejší - 12 dB/okt. Krabice s trubkou v boční stěně však na rozdíl od mrtvé skříně nenutí konstruktéry k žádným trikům, aby minimalizovali rezonanční frekvenci samotného reproduktoru, což je poměrně problematické a drahé. Je mnohem snazší nastavit tunel fázového měniče - stačí vybrat jeho vnitřní objem. To je teoreticky pravda. V praxi jako vždy začínají nepředvídatelné potíže, například při vysoké hlasitosti může vzduch opouštějící otvor vydávat hluk téměř jako vítr v komíně kamen. Setrvačnost systému navíc často způsobuje pokles rychlosti náběhu a špatnou artikulaci basů. Jedním slovem, prostor pro experimenty a optimalizaci před konstruktéry systémů fázových měničů je prostě neuvěřitelný.

Fázový měnič

Profesionálové: Energetická zpětná vazba na nízkých frekvencích, schopnost reprodukovat nejhlubší basy, relativní jednoduchost a nízké náklady na výrobu (s poměrně velkou složitostí výpočtu).

mínusy: Ve většině implementací ztrácí na uzavřenou krabici z hlediska rychlosti útoku a jasnosti artikulace.

Pojďme bez cívky

Pokusy zbavit se genetických problémů fázového měniče a zároveň ušetřit na objemu pouzdra, aniž by byla ohrožena hloubka basů, přiměly vývojáře nahradit dutou trubku membránou poháněnou vibracemi stejného pracovní objem vzduchu. Jednoduše řečeno, další nízkofrekvenční budič byl instalován v uzavřené krabici, pouze bez magnetu a kmitací cívky.

Pasivní zářič může zdvojnásobit účinnou plochu difuzoru, nebo dokonce ztrojnásobit, pokud jsou instalovány ve dvojicích v jednom sloupu.

Konstrukce se nazývala „pasivní radiátor“ (Passive radiator), což se z angličtiny často příliš dobře nepřekládá jako „pasivní radiátor“. Na rozdíl od trubice subwooferu zabírá pasivní kužel mnohem méně místa ve skříni, není tak kritický pro umístění a kromě toho, jako vzduch uvnitř uzavřené skříně, tlumí hlavní měnič a vyhlazuje jeho frekvenční odezvu.

Subwoofer pasivní radiátor REL S/5. Hlavní řidič je nasměrován na podlahu

Dalším plusem je, že se zvětšením plochy vyzařovací plochy je k dosažení požadovaného akustického tlaku potřeba menší amplituda kmitání, což znamená, že se snižují následky nelineárního chodu odpružení. Oba difuzory kmitají ve fázi, a rezonanční frekvence volná membrána se upravuje jemným nastavením hmoty - jednoduše se na ni nalepí malé závaží.

Pasivní radiátor

Profesionálové: Kompaktní tělo s působivou hloubkou basů. Absence podtónů fázového měniče.

mínusy: Zvýšení hmotnosti vyzařujících prvků vede ke zvýšení přechodového zkreslení a zpomalení impulsní odezvy.

východ z labyrintu

Akustika, vyzbrojená fázovými měniči a pasivními zářiči, reprodukuje hluboké basy díky rezonátorům pracujícím se vzduchem uvnitř reproduktorů. Kdo však řekl, že objem sloupu nemůže sám o sobě hrát roli nízkofrekvenčního zářiče? Samozřejmě může a tomu odpovídajícímu designu se říká akustický labyrint. Ve skutečnosti se jedná o vlnovod s délkou poloviny nebo čtvrtiny vlnové délky, při které se plánuje dosažení rezonance systému. Jinými slovy, design je vyladěn na spodní hranici frekvenčního rozsahu reproduktoru. Samozřejmě použití plného vlnovodu by bylo ještě efektivnější, ale pak by pro frekvenci řekněme 30 Hz bylo třeba udělat 11 metrů.

Akustický labyrint je oblíbeným designem domácích akustiků. Ale pokud je to žádoucí, lze případ nejmazanější formy objednat hotové

Aby se do sloupu přiměřených rozměrů vešlo i dvakrát kompaktnější provedení, jsou ve skříni instalovány přepážky, které tvoří nejkompaktnější zakřivený vlnovod s průřezem přibližně rovným ploše difuzoru.

Od fázového měniče se labyrint liší především méně „rezonančním“ (tedy nezvýrazněným na určité frekvenci) zvukem. Relativně nízká rychlost a laminární charakter pohybu vzduchu v širokém vlnovodu zabraňuje vzniku turbulencí, které, jak si pamatujeme, generují nežádoucí podtóny. Měnič je v tomto případě navíc bez komprese, což zvyšuje rezonanční frekvenci, protože jeho zadní vyzařování nenarazí prakticky na žádné překážky.

Schéma pro výpočet případu na dbdynamixaudio.com

Existuje názor, že akustické labyrinty vytvářejí méně problémů se stojatým vlněním v místnosti. Při sebemenším chybném výpočtu při konstrukci nebo výrobě se však stojaté vlny mohou vyskytovat v samotném vlnovodu, který má na rozdíl od fázového měniče mnohem složitější rezonanční strukturu.

Obecně je třeba říci, že kompetentní výpočet a doladění akustického labyrintu jsou velmi obtížné a časově náročné procesy. Z tohoto důvodu se tento typ ozvučnice vyskytuje jen zřídka, a to pouze v reproduktorech velmi vážné cenové hladiny.

akustické bludiště

Profesionálové: Nejen dobrá odezva, ale také vysoká tónová přesnost basů.

mínusy: Vážné rozměry, velmi vysoká složitost (čti - cena) vytvoření správně fungující struktury.

Hej, na trajektu!

Horn - nejstarší a možná nejprovokativnější typ akustického designu. Vypadá to cool, ne-li pobuřující, zní to jasně, ale někdy... Ve starých filmech si postavy občas něco zakřičí a charakteristické zabarvení takového zvuku se už dávno stalo memem v hudebním i filmovém světě. .

Avantgarde Acoustics Trio s 2,25 m Basshorn XD nízkofrekvenčním polem lesních rohů

Současná akustika se samozřejmě od plechového trychtýře s rukojetí velmi vzdálila, ale princip fungování je stále stejný – klakson zvyšuje odpor vzduchu, aby lépe odpovídal relativně vysoké mechanické odolnosti pohyblivé reprosoustavy. Zvyšuje se tak jeho účinnost a zároveň se vytváří jasná směrovost záření. Na rozdíl od všech dříve popsaných struktur se horna nejčastěji používá ve vysokofrekvenčních reproduktorových jednotkách. Důvod je prostý - jeho průřez se exponenciálně zvětšuje a čím nižší je reprodukovaný kmitočet, tím větší má být velikost výstupního otvoru - již při 60 Hz je potřeba zvon o průměru 1,8 m. Je jasné, že takto monstrózní struktury jsou vhodnější pro koncerty na stadionech, kde je lze opravdu pravidelně najít.

Hlavním trumfem přívrženců přehrávání lesních rohů je, že akustické zesílení umožňuje pro daný zvukový výstup snížit dráhu membrány, což znamená zvýšit citlivost a zlepšit hudební rozlišení. Ano, ano, opět kývnutí majitelům elektronkových jednocyklů. Kromě toho, při správném výpočtu, mohou zvony hrát roli akustických filtrů, které ostře ořezávají zvuk mimo své pásmo a umožňují vám omezit se na nejjednodušší, a tedy minimálně zkreslující elektrické výhybky, a někdy se bez nich dokonce obejít.

Systémy Realhorns - speciální akustika pro zvláštní příležitosti

Skeptici neunaví připomínat charakteristické zbarvení rohu, zvláště patrné na vokálech, a dodávat mu charakteristickou nosovost. Překonat tento problém opravdu není snadné, i když soudě podle toho, jak hrají nejlepší příklady high-endových lesních rohů, je to docela reálné.

náustek

Profesionálové: Vysoká akustická účinnost, což znamená vynikající citlivost a dobré hudební rozlišení systému.

mínusy: Charakteristické obtížně odstranitelné zabarvení zvuku, dětinské velikosti středo- a ještě více nízkofrekvenčních struktur.

Kruhy na vodě

Právě touto analogií lze nejsnáze popsat povahu vyzařování protiaperturních akustických systémů, které byly poprvé vyvinuty v Sovětském svazu v 80. letech minulého století. Princip činnosti není triviální: dvojice identických reproduktorů je namontována tak, že jejich difuzory jsou umístěny proti sobě ve vodorovné rovině a pohybují se symetricky, vzduchovou mezeru buď stlačují, nebo rozšiřují. V důsledku toho vznikají kruhové vzdušné vlny, které vyzařují rovnoměrně do všech stran. Navíc charakteristika těchto vln při jejich šíření je zkreslena minimálně a jejich energie ubývá pomalu - úměrně vzdálenosti, nikoli její druhé mocnině, jako je tomu u běžných reproduktorů.

Duevel Sirius kombinuje prvky designu rohu a kontraapertury

Kromě rozsahu a kruhová orientace, protiaperturní systémy jsou zajímavé svým překvapivě širokým vertikálním rozptylem (asi 30 stupňů oproti standardním 4-8 stupňům), stejně jako absencí Dopplerova jevu. U reproduktorů se projevuje údery signálu způsobenými neustálou změnou vzdálenosti od zdroje zvuku k posluchači vlivem kmitání kužele. Pravda, skutečná slyšitelnost těchto zkreslení stále vyvolává mnoho kontroverzí.

Vzájemné pronikání soustředných zvukových polí pravého a levého reproduktoru vytváří velmi rozsáhlou a jednotnou zónu prostorového vjemu, to znamená, že otázka přesného umístění reproduktorů vůči posluchači se v podstatě stává irelevantní.

Italsko-ruská protiaperturní akustika Bolzano Villetri

Charakteristickým rysem proticlony je, že zvuk přicházející k posluchači prakticky ze všech směrů, přestože vytváří působivý prezenční efekt, nedokáže plně předat informaci o zvukové scéně. Odtud vyprávění posluchačů o pocitu piána létajícího po místnosti a dalších divech virtuálních prostorů.

Kontrapertura

Profesionálové:Široká zóna velkolepého prostorového vnímání, naturalistické zabarvení díky netriviálnímu využití vlnových akustických efektů.

mínusy: Akustický prostor se znatelně liší od zvukové scény koncipované při nahrávání zvukového záznamu.

A další...

Pokud si myslíte, že tento seznam možností designu reproduktorů je vyčerpán, pak značně podceňujete designové nadšení elektroakustiky. Popsal jsem pouze nejoblíbenější řešení a nechal v zákulisí blízkého příbuzného labyrintu - přenosové vedení, pásmový rezonátor, skříň s akustickým impedančním panelem, zátěžové trubky ...

Nautilus od Bowers & Wilkins je jedním z nejneobvyklejších, nejdražších a nejuznávanějších reproduktorů, pokud jde o zvuk. Typ provedení - nakládací potrubí

Taková exotika je poměrně vzácná, ale někdy se zhmotní v designu se skutečně jedinečným zvukem. A někdy ne. Hlavní věcí je nezapomenout, že mistrovská díla, jako je průměrnost, se nacházejí ve všech designech, bez ohledu na to, co říkají ideologové konkrétní značky.

Adaptováno podle Stereo & Video Magazine, červen 2016

Charakteristickým rysem proticlony je, že zvuk přicházející k posluchači prakticky ze všech směrů, přestože vytváří působivý prezenční efekt, nedokáže plně předat informaci o zvukové scéně. Odtud vyprávění posluchačů o pocitu piána létajícího po místnosti a dalších divech virtuálních prostorů.

Kontrapertura

Profesionálové:Široká zóna velkolepého prostorového vnímání, naturalistické zabarvení díky netriviálnímu využití vlnových akustických efektů.

mínusy: Akustický prostor se znatelně liší od zvukové scény koncipované při nahrávání zvukového záznamu.

A další...

Pokud si myslíte, že tento seznam možností designu reproduktorů je vyčerpán, pak značně podceňujete designové nadšení elektroakustiky. Popsal jsem pouze nejoblíbenější řešení a nechal v zákulisí blízkého příbuzného labyrintu - přenosové vedení, pásmový rezonátor, skříň s akustickým impedančním panelem, zátěžové trubky ...

Nautilus od Bowers & Wilkins je jedním z nejneobvyklejších, nejdražších a nejuznávanějších reproduktorů, pokud jde o zvuk. Typ provedení - nakládací potrubí

Taková exotika je poměrně vzácná, ale někdy se zhmotní v designu se skutečně jedinečným zvukem. A někdy ne. Hlavní věcí je nezapomenout, že mistrovská díla, jako je průměrnost, se nacházejí ve všech designech, bez ohledu na to, co říkají ideologové konkrétní značky.

16/09/2013 , Vloženo v

Existuje řada principů, podle kterých lze všechny subwoofery klasifikovat jako poslechovou místnost. Níže uvádíme ty hlavní, v každém případě s uvedením výhod a nevýhod každého typu.

Vestavěný zesilovač

V závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti vestavěného zesilovače existují Aktivní A Pasivní subwoofery.

Aktivní subwoofery jsou v současnosti nejběžnější a celkově jsou nejlepší volbou pro použití v nebo. Aktivní subwoofery jsou jednoduše nejflexibilnější a snadno se instalují. Nemusí však nutně znít nejlépe. Nejjednodušší aktivní subwoofer nese zesilovač, ovládání dělicí frekvence (LPF nebo HPF - Low Pass Filter nebo High Pass Filter), fázový přepínač a dva typy vstupních připojení. Přítomnost vestavěného zesilovače vyžaduje samostatný napájecí kabel ze zásuvky 220 V do subwooferu. Ovládání dělicí frekvence umožňuje shora omezit rozsah, ve kterém bude subwoofer hrát. Ovládání fáze (častěji přepínač) vám umožní lépe integrovat subwoofer se zbytkem reproduktorů ve vašem systému. Je navržen tak, aby invertoval nebo plynule měnil fázi vstupu audio signálu do subwooferu. Pro něj správná instalace s největší pravděpodobností budete muset poslouchat hru systému v obou režimech (0 a 180) a vybrat si ten s nejlíbivějšími a nejhlubšími basy. No a samozřejmě aktivní subwoofer je potřeba signalizovat z odpovídajícího linkového výstupu vašeho AV receiveru nebo procesoru.

Aktivní subwoofery LJAudio a SVSound

Výhody aktivních subwooferů:

• Velmi snadné použití (stejně jako AV přijímače ve srovnání se sadou samostatných komponent);
• Snadnější instalace a konfigurace díky skutečnosti, že vše, co potřebujete, je již zabudováno do nich;
• Zpravidla jsou levnější (jako AV receivery ve srovnání s AV procesor + vícekanálový zesilovač).

Nevýhody aktivních subwooferů:

• Vestavěné zesilovače na většině, i když ne na všech, subwooferech jsou relativně horší;
• Méně pohodlné z hlediska instalace, tk. vždy je třeba vytáhnout 2 kabely (napájecí a signální);
• Pokud se zesilovači stane něco špatného, ​​není tak snadné najít náhradu nebo jej opravit;
• Výrobci ne vždy prodávají náhradní díly na starší modely;
• Některé aktivní subwoofery se automaticky nezapnou, když dostanou slabý zvukový signál (systém automatického vypnutí/zapnutí nefunguje dobře).

Pasivní subwoofery původně navržený pro použití v tandemu s externím zesilovačem. Zesilovač lze použít jako vyhrazený ( nejlepší možnost) a integrované (můžete například používat volné kanály AV receiveru). Důležité je, že vzhledem k tomu, že subwoofer zpočátku vyžaduje více energie pro reprodukci nízkofrekvenčních zvuků, musí být zesilovač dostatečně výkonný. Navíc, pokud subwoofer nemá vestavěný vysokopropustný filtr (a pasivní subwoofer většinou ne), musí být signál filtrován na straně AV přijímače, než se dostane do subwooferu.

Pasivní subwoofery PRO, RBH a JBL

Výhody pasivních subwooferů:

• Externí zesilovače jsou většinou solidnější, mají správné masivní zdroje, kvalitní zapojení signálových obvodů;
• Schopný strávit více energie a vydat více dB;
• Vícekanálový zesilovač může přimět několik pasivních subwooferů hrát ve vašem ;
• Pasivní subwoofery jsou jednodušší a levnější na výrobu;
• Vnitřní užitečný objem skříně je při stejných rozměrech větší, což umožňuje větší flexibilitu v umístění portů reproduktoru a fázového měniče;
• Pokud zesilovač začne fungovat, lze jej snadno vyměnit za jakýkoli jiný;
• Méně požární nebezpečí (elektrika a dřevěná skříň jsou prostorově odděleny);
• Jednou z hlavních výhod je velká flexibilita instalace. Zesilovač můžete namontovat do stojanu spolu se zbytkem vašeho stejnosměrného zařízení a k subwooferu vést pouze jeden běžný reproduktorový kabel. Nemusíte je krmit!
• Dlouhé akustické (reproduktorové) dráty jsou obvykle levnější než speciální kabely pro subwoofer stejné délky;
• Kabely reproduktorů (mohou být zcela ploché) se schovávají mnohem snadněji než kabely subwooferu.

Externí zesilovač pro subwoofer

Nevýhody pasivních subwooferů:

• Výrazně náročnější na organizaci a instalaci;
• Externí zesilovače mohou být dražší než vestavěné.

Směrovost emitoru

Podle toho, kterým směrem se reproduktor dívá, lze subwoofery rozdělit na:

Vyzařující dolů (DolůStřelba). Tento typ subwooferu má reproduktor nainstalovaný ve spodní stěně skříně a směřující k podlaze. Subwoofery tohoto typu vypadají spíše jako nějaký nábytek než reproduktorový systém. Nepotřebují ochranný gril. Dokážou hrát ještě efektivněji než jejich příbuzní, proto byste se měli vyvarovat jejich instalace v rozích místností a v těsné blízkosti stěn (platí pro variantu s jedním subwooferem v systému). Jinak může být zvuk příliš dunivý.

Down Firing subwoofery Yamaha a Atlantic Tech

Vyzařování dopředu (PředníStřelba). Reproduktor tohoto typu subwooferu je namontován na jedné z předních stěn skříně a je nasměrován rovnoběžně s rovinou podlahy. Tyto typy subwooferů vyžadují ochrannou mřížku, která chrání reproduktor před poškozením, a jsou spíše jako běžný reproduktorový systém.

Přední zemětřesení a subwoofery Rhythmic Audio

Typ akustického provedení

Tato klasifikace je nejrozsáhlejší a je hluboce zakořeněna v sekci akustiky fyzikální vědy. Jako minimální vzdělávací program si povíme něco málo o účelu a funkci jakéhokoli akustického designu reproduktoru. Reproduktor vydává zvuk nejen dopředu, ale i dozadu. Přední a zadní zvukové vlny jsou fázově opačné. V tomto ohledu existuje termín „akustický uzávěr“, ve kterém se vlny na obou stranách reproduktorového kužele sčítají a (pokud jsou fázově zcela opačné) se navzájem ruší. Teoreticky byste zvuk z holého reproduktoru neměli slyšet vůbec, v praxi zvuk bude, ale velmi vzdálený originálu. Pouzdro (box) akustického systému, ve kterém je reproduktor instalován, umožňuje tento obvod eliminovat a dodat zvukovým vlnám požadované parametry z hlediska dynamiky a frekvenční charakteristiky.

Vynecháme další teorii a pokusíme se stručně zhodnotit nejběžnější typy akustického designu, přičemž nezapomeneme mluvit o výhodách a nevýhodách každého z nich.

Uzavřená krabice (ZYa, uzavřené pouzdro,Ohrada). Reproduktor je instalován v uzavřeném vzduchotěsném pouzdře. Toto řešení zcela izoluje zadní zvukovou vlnu reproduktoru od přední.

výhody:

• Jednoduchost návrhu a výroby (je třeba vzít v úvahu pouze dva parametry: objem krabice a faktor kvality reproduktoru);
• Relativně malý objem těla;
• Vynikající impulsní odezva (reakce na krátkodobý signál, schopnost komponenty přesně reprodukovat krátkodobé hudební události);
• Není potřeba používat podzvukový filtr (LPF), protože existuje přirozená tendence AP potlačovat frekvence pod rezonanční frekvencí reproduktoru;
• Rychlý, přirozený, hladký, pevný, ostrý, kontrolovaný a teplý je řada subjektivních charakteristik často používaných k popisu basů produkovaných dobrým subwooferem tohoto typu.

Nevýhody:

• Relativně vysoký dolní frekvenční limit, zřídka pod 30 Hz (úroveň -3 dB);
• Nejnižší účinnost ve srovnání s jinými typy akustického provedení.

Fázový měnič(FI, Ported, Ventilated, Bass-Reflex). Reproduktor je instalován v krytu, který má tunel, který pokračuje dovnitř ve formě trubky, krabice nebo štěrbiny po určitou délku. Tento tunel se nazývá bassreflexový port. Díky tomu vnitřní objem boxu komunikuje s okolním prostorem. Délka a plocha průřezu tunelu jsou kritickými parametry pro správné fungování tohoto typu akustického designu. Reproduktor i port fázového měniče pracují v tandemu a tvoří druhý oscilační systém, který vyzařuje (již ve fázi s kuželem reproduktoru) dodatečnou zvukovou energii zadní vlny. Reproduktor je zpravidla instalován v přední stěně skříně. Port fázového invertoru je nejčastěji umístěn na stejné stěně, méně často na kolmé (v případě směrem dolů hledícího reproduktoru) stěně skříně a ladí zařízení na maximální výkon v určité (výjimečně širší než 1-2 oktávy). ) frekvenční rozsah. V tomto rozsahu reproduktor pracuje s minimální zátěží, vibracemi a zkreslením (většina zvuku je vydávána portem), což umožňuje subwooferu zvládnout větší maximální výkon. Nad frekvencí ladění se tunel stává stále méně "průhledným" pro zvukové vibrace a reproduktor funguje jako v uzavřené krabici. Pod ladící frekvencí se děje pravý opak: setrvačnost portu postupně mizí a na nejnižších frekvencích reproduktor pracuje s malou nebo žádnou zátěží, jako by byl vyjmutý z pouzdra. Amplituda kmitání se rychle zvyšuje a s ní i riziko vyplivnutí kužele reproduktoru nebo poškození kmitací cívky nárazem na magnet. Tato funkce vyžaduje použití infra-nízkofrekvenčních filtrů (subsonických) v bassreflexových subwooferech.

výhody:

• Nižší hranice frekvenční odezvy, tiše umístěná v oblasti nebo dokonce pod 20 Hz (na úrovni -3 dB);
• Umožňuje dodat větší výkon díky menší amplitudě kmitání reproduktorového kužele, zejména v oblasti a nad frekvencí ladění;
• Produktivnější, překračující v průměru 3 dB v hladině akustického tlaku svých protějšků v uzavřeném boxu;
• Hluboké, silné, plné, hlasité, inspirující, ohromující a země třesoucí – takové přídomky často doprovázejí popis nízkofrekvenčních efektů reprodukovaných tímto typem subwooferu.

Nevýhody:

• Vyžaduje větší pouzdro;
• Při návrhu a výrobě je obtížnější dosáhnout požadovaného výsledku;
• Vyžadují přídavný infra-nízkofrekvenční filtr (sabsonický) nebo omezení hlasitosti, tk. je vysoká pravděpodobnost poškození reproduktoru při frekvencích pod ladicí frekvencí;
• Impulzní charakteristiky jsou horší než WL, což ovlivňuje subjektivní vnímání basových tónů, zejména v hudbě;
• Průměr otvoru musí být relativně velký, aby nedocházelo k nežádoucím podtónům vzduchu procházejícího skrz něj. To s sebou nese nutnost zvětšit délku tunelu, což zase s sebou nese nutnost zvětšit samotné tělo. Výsledkem může být krabice zcela obscénních rozměrů;
• Zvučné, dusné, pomalé, jednotónové, pomalé a nepřesné jsou často subjektivními epitety ohledně basů z neúspěšných subwooferů tohoto typu.

Většina subwooferů na trhu spotřební elektroniky je bassreflexová. Zařízení tohoto typu umožňují získat nejhlubší a nejhlasitější basy, i když v některých místech kvůli kvalitě reprodukce zvláště jemných a přesných hudebních detailů.

Pásmový reproduktor 4. řádu (pásmový průkazVětraný\Utěsněný, pásmový, PSU). Pásmová propust 4. řádu se vyznačuje reproduktorem, jehož přední a zadní část jsou instalovány ve dvou samostatných komorách jediného pouzdra. Navíc zadní část reproduktoru je v uzavřené krabičce a přední v krabičce s portem (tunelem) nebo naopak. Skříň takového subwooferu je vytvořena jako uzavřená krabice, ale s přidáním akustického filtru (portu). Tento filtr, pracující v tandemu s přední zvukovou vlnou reproduktoru, omezuje šířku pásma zařízení a současně zvyšuje hladinu akustického tlaku v tomto frekvenčním rozsahu.

výhody:

• Poměrně nízký limit frekvenční odezvy je dosažitelný (na úrovni -3 dB), ale pouze díky nižší návratnosti a vyšší úroveň zkreslení;
• Extrémně vysoké hladiny akustického tlaku jsou dosažitelné za cenu více vysoká frekvence nastavení a úzká šířka pásma;
• Menší celková potřeba reproduktoru, menší šance na jeho poškození;

Nevýhody:

• Je těžké vše uvést na pravou míru. Výsledek silně závisí na přesnosti získaných objemů obou komor a také na frekvenci ladění;
• Sklon k jednotónovým basům, zvláště pokud nejsou dobře postavené;
• Chcete-li dosáhnout široké šířky pásma, budete se muset smířit s nízkou citlivostí a přítomností zkreslení v určitém rozsahu;
• slabé impulsní odezvy;
• Šířka pásma a citlivost jsou nepřímo úměrné.

Pásmové subwoofery Lanzar a Sonance

Nejčastěji se subwoofery tohoto typu nacházejí v automobilových instalacích zaměřených na účast v automobilových soutěžích v kategorii maximálního akustického tlaku (SPL).

Páskový reproduktor 6. řádu (pásmový průkazVětraný). Pásmová propust 6. řádu se vyznačuje reproduktorem, jehož přední a zadní část jsou instalovány ve dvou samostatných komorách jediného pouzdra. Navíc je zadní i přední strana reproduktoru v krabici s portem (tunelem). Každá kamera je naladěna na vlastní vypočítanou frekvenci. Výsledná frekvenční odezva by teoreticky měla být lepší než všechny dříve popsané možnosti návrhu. Práva na tento typ akustického designu a tajemství principů výpočtu pouzdra vlastní Bose. Teorii vysvětlují takto: „Basové reproduktory jsou umístěny mezi dvěma samostatnými akusticky elastickými objemy uvnitř patentovaného modulu Bose ‚Acoustimass‘. Když se kužel reproduktoru pohybuje, excituje vzduch v komorách. Vzduch v komoře, působící jako akustická pružina, interaguje se vzduchem v tunelu a vytváří více nízkofrekvenčního zvuku s menším zesilovacím výkonem. Systém je citlivější a vyžaduje menší amplitudu kmitání reproduktorového kužele, což zase vede k menšímu zkreslení. I kdyby se zkreslení nějak vytvořilo, díky patentované technologii zůstane v zajetí akustických hlasitostí kabinetu a nikdy se nedostane k vašim uším.“

výhody:

• Velká citlivost;
• Menší kolísání kužele - minimální úroveň slyšitelného zkreslení.

Nevýhody:

• Celkový objem dvou komor má za následek poměrně objemnou krabici;
• Obtížné na stavbu. Výsledek silně závisí na přesnosti implementace vypočtených parametrů;
• Neexistují žádné jasné vzorce pro výpočet objemů a velikostí portů kvůli patentu vlastněnému Bose;
• Reproduktor může poměrně snadno selhat v důsledku stálého vysokého tlaku, což má za následek přehřívání jeho částí;
• Slabé impulsní odezvy.

EBS (RozšířenéBasPolička, rozšířená basová polička). EBS je typ konstrukce bassreflexové reproduktorové skříně. Rozdíl je v tom, že pracovní objem skříně je záměrně zvolen o 25-75 % větší než optimální vypočítaný a port je naladěn na frekvenci blízkou rezonanční frekvenci reproduktoru. Ve výsledku tak získáme slušný nárůst spodní mezní frekvence subwooferu. Pokud změříte frekvenční odezvu takového zařízení, objeví se stejná „Polička“, která se nachází bezprostředně nad ladicí frekvencí.

výhody:

• Nízkofrekvenční odezva (-3 dB), snadno dosahující hodnot hluboko pod 20 Hz;
• Infra-nízké, země otřásající basy;
• Zvýšený výkon pod 25 Hz na úkor snížení výkonu nad 30 Hz (Frekvence závisí na vnitřních parametrech hlasitosti a frekvenci ladění portu).

Nevýhody:

• obří velikost těla;
• Reproduktor je schopen odolat o 25–50 % menšímu maximálnímu výkonu, než se začne rozpadat;
• Nedostatek účinku přítomnosti, nedostatek útoku - taková epiteta se nacházejí při popisu EBS;
• Celkový efekt basů je značně zjemněn. Signály na frekvencích mezi 40 a 60 Hz jsou extrémně nízké úrovně;
• Je obtížnější „prodat“, protože většina lidí je slabě vnímavá ke zvukům na tak nízkých frekvencích;
• K tomu, aby byl zvuk při 20 Hz tak hlasitý jako při 40 Hz, je potřeba 8krát více energie (stejně jako objem pohybovaného vzduchu).

Nekonečná obrazovka (Infinite Baffle, IB). IB je typ konstrukce otevřeného reproduktoru, ve kterém je obrazovka oddělující přední a zadní zvukové vlny prezentována jako nekonečná rovina. Tento design zahrnuje montáž basových reproduktorů ve velmi velkém izolovaném pracovním objemu, jehož rozměry umožňují zanedbat odporovou sílu vytvářenou stlačováním vzduchu u jiných typů provedení. Tento typ konstrukce neovlivňuje změny rezonanční frekvence reproduktoru, k čemuž v jiných případech nevyhnutelně dochází. Místnost vedle místnosti domácího kina (suterén, půda, sklep, spíž, garáž atd.) se často používá jako „izolovaný“ objem. Na rozdíl od svých bassreflexových a uzavřených protějšků se IB-subwoofery vyznačují absencí cizích podtónů, které jsou tak často vytvářeny bassreflexovými porty a stěnami OH skříně. Jak říkají příznivci IB: „Poslouchejte basu, ne tělo (Hear The Bass, Not The Box)“.

výhody:

• Nejnižší mez frekvenční odezvy (na úrovni -3 dB), dosahující hodnoty 5 Hz;
• Extrémně infra-nízké, země otřásající a dech beroucí basy;
• Absence cizích podtextů a zvukové barvy;
• Úspora vnitřního prostoru - není třeba instalovat velké krabice v místnosti;
• Utajení instalace je pro interiérového designéra darem z nebes.

Nevýhody:

• Vždy komplexní zakázkový instalační projekt. IB nejsou průmyslové kvality;
• Dostupnost vhodné sousední místnosti pro instalaci reproduktorů;
• V přilehlé místnosti budou basy stejně jako ve vašem kině (je zde otázka dodatečného odhlučnění);
• Je potřeba více reproduktorů, protože jejich maximální výkon je snížen o 50 % (žádný akustický odpor vzduchu, snáze se poškodí reproduktor);
• Složitý výpočet a ladění, vyžadující profesionální kalibrační zařízení a ekvalizéry.

Možnosti uspořádání IB subwooferů

Tyto subwoofery se nacházejí pouze v domácnostech pokročilých nadšenců domácího kina, kteří jsou právem označováni jako „Bass Heads“. Tito chlapíci neznají žádné kompromisy a staví subwoofery, vyčleňují pro ně celou přilehlou místnost, namontují několik párů 15-18" reproduktorů, dodávají 3-4 kW zesilovacího výkonu - to vše pro dosažení právě toho efektu přítomnosti. A zjevně ne nadarmo, protože kanál LFE zvukové stopy řady filmů obsahuje nízkofrekvenční efekty, které klesají až na 5 Hz!

Reálný příklad frekvenční odezvy IB subwooferu (červený graf)

Pasivní radiátor (PI, Passive Radiator, PR). Pasivní zářič se vždy používá v kombinaci s aktivním a slouží jako náhrada tunelu fázového invertoru. Reproduktor s pasivním zářičem je svým způsobem nejvíce podobný bassreflexovému reproduktoru akustické vlastnosti ovšem se zvýšenou citlivostí. Pasivní zářiče se často vyrábějí ve formě běžného reproduktoru, který nemá magnet a cívku, nebo jednoduše ve formě ploché membrány na zavěšení. Zářič musí být větší nebo alespoň stejně velký jako aktivní reproduktor.

výhody:

• Absence podtónů a zvukového zabarvení vytvořeného portem fázového měniče;
• Snadné nastavení. Jednoduchým přidáním nebo odečtením malých množství hmoty PI lze frekvenci ladění případu změnit na 0,1 až 15 Hz. Snadno dosažitelné jemné doladění;
• Možnost ladění malých pouzder na nižší frekvenci - bez omezení délky tunelu;
• Méně hrozí porucha reproduktoru na infra-nízkých frekvencích, není potřeba používat podzvuk.

Paradigm, Definitive Tech a Mirage Passive Radiator Subwoofers

Nevýhody:

• Může docházet ke zkreslení v důsledku „ping-pongového“ efektu (stručně řečeno, kolísání PI může způsobit kolísání hlavního reproduktoru);
• O něco vyšší nižší frekvenční odezva subwooferu oproti FI;
• Nejstrmější rolloff (36 dB/oktávu) je pod frekvencí ladění;
• Nákladnější na výrobu (PI stojí více než plastová FI trubka).

Přenosové vedení (TL, Labyrint, přenosové vedení, TL). Reproduktor je instalován v pouzdře, uvnitř kterého je uspořádán akustický labyrint nebo dlouhá trubka, která se nazývá přenosové vedení. Délka takového labyrintu závisí na rezonanční frekvenci reproduktoru a materiálu, ze kterého je vyrobena tlumicí kompozice pokrývající stěny celého labyrintu. TL se může zužovat a rozšiřovat nebo si ponechat stejnou plochu průřezu po celé své délce a také mít řadu ohybů a otočení pro zmenšení konečných rozměrů ozvučnice. Délka přenosového vedení odpovídá 1/4 vlnové délky rezonanční frekvence reproduktoru. Labyrint je většinou vyplněn různými druhy tlumícího materiálu, který pomáhá pohltit většinu zpětné energie. zvuková vlna a umožňuje použít kratší TL při zachování cílové frekvence reproduktoru.

výhody:

• Vynikající impulsní odezva, stejná (a často lepší) než uzavřená provedení (ZYa) a výrazně lepší než bassreflexová provedení (FI);
• Tužší konstrukce karoserie a priori eliminuje deformace způsobené jejími stěnami;
• Nízkofrekvenční sklon odezvy (kolem 10 dB / oktáva nebo méně), což vede ke zvýšení návratnosti v hluboké basové zóně;
• Méně zabarvení v horních basových tónech díky sníženým špičkám impedance;
• Játrové, jasnější a hlubší basy.

Subwoofery Transmission Line PMC a Earthquake

Nevýhody:

• Složitost designu a konstrukce;
• Ne všichni řečníci si v bludišti vedou dobře a neexistují žádná konkrétní doporučení pro jejich výběr;
• Neexistují žádné jasné návrhové metody a výpočtové vzorce pro tvorbu TL, celkově jde vždy o metodu pokus-omyl;
• Velikost pouzdra může být působivá.

V domácích kinech se vyskytuje zřídka. Reproduktory založené na labyrintu jsou z velké části pro nadšence Hi-Fi a Hi-End.

Isobaric (Compound, Isobaric) se dvěma reproduktory. Dva reproduktory jsou instalovány společně v pouzdře s uzavřeným prostorem o určitém objemu mezi nimi. Reproduktory musí vzájemně spolupracovat ve fázi. Objem prostoru mezi reproduktory by měl být co nejmenší, aby se kužely mohly volně pohybovat. V procesu modelování pouzdra tohoto typu se bere polovina vnitřního objemu ozvučnice, což umožňuje, aby byl jakýkoli subwoofer dvakrát kompaktnější než jakýkoli jiný typ akustického designu.

výhody:

• Dvojnásobná velikost pouzdra pro jakýkoli reproduktor oproti ZYA je hlavním plusem;
• Zlepšená odezva na nejnižších frekvencích;
• Silnější, rychlejší, jasnější a přirozenější jsou epiteta používaná k popisu basů reprodukovaných izobarikou.

Nevýhody:

• Činnost interního reproduktoru vyžaduje přídavný zesilovací výkon stejné velikosti, což je zbytečné;
• Citlivost systému je oproti CL nižší o 3 dB díky zdvojnásobení hmotnosti difuzorů a snížení vnitřní hlasitosti na polovinu;
• Citlivost systému je o 6dB nižší oproti dvěma OH stejné hlasitosti a se stejnými reproduktory.

V současné době jsou subwoofery tohoto typu extrémně vzácné a pouze tam, kde jsou velké problémy s prostorem pro jejich instalaci a basy jsou požadovány spíše čisté než hlasité.

Vytáhněte/zatlačte (tam/Vytáhněte) se dvěma reproduktory. V uzavřené skříni s jediným vnitřním objemem jsou speciálním způsobem instalovány dva reproduktory. Nejlepší možností je, když jsou reproduktory instalovány ve stejné rovině skříně, přičemž jeden směřuje ven a druhý dovnitř. Připojení k zesilovači se provádí v protifázi, kdy ve skutečnosti je provoz reproduktorových kuželů ve fázi. Liché harmonické se podle teorie Vance Dickasona samy ruší. A pokud věříte společnosti M&K, která se specializuje na výrobu Push / Pull subwooferů, tento přístup vám umožní zbavit se dokonce i harmonických. Tak či onak jsou harmonická zkreslení generovaná anomáliemi reproduktoru a jeho komponent redukována podobnými invertovanými anomáliemi druhého reproduktoru. Zvuk, jak říkají zastánci tohoto typu designu, je díky vzájemným korekcím, které reproduktory provádějí, maximálně přirozený a přirozený. Často existuje možnost designu Push / Pull, kdy oba reproduktory vypadají směrem ven, což vypadá estetičtěji a povědoměji. I když je v tomto případě účinek snížení zkreslení vyjádřen slabě, všechny ostatní výhody tohoto přístupu zůstávají. Velikost ozvučnice by měla být dvakrát větší, než byla vypočtena pro jeden reproduktor. Systém se ukazuje být citlivější (o 3 dB) ve srovnání s ozvučením s poloviční hlasitostí a jedním reproduktorem na desce se zcela podobnou křivkou frekvenční odezvy. Subwoofer bude schopen odolat dvojnásobnému výkonu.

výhody:

• Lepší citlivost;
• dvojnásobný maximální výkon;
• Žádné harmonické zkreslení;
• Vhodná schopnost generovat vysoké hladiny akustického tlaku (SPL).

Nevýhody:

• Jediný velký kryt subwooferu, který může být jak nevzhledný, tak i náročný na stavbu a pohyb.
• Frekvenční odezva vesměs odpovídá dvěma samostatným subwooferům v případech poloviční velikosti, zde však nemáte možnost je při nastavování rozmístit v různých částech místnosti, což je často extrémně nutné.

Push/Pull subwoofery od Blue Sky, MK Sound a 3D DIY model

Společnosti, které vynikly v technologii push/pull subwooferů, jako je MK Sound a Ken Kreisel (zakladatel MK), dnes nabízejí subwoofery a reproduktory, které vypadají skvěle s bezkonkurenčním výkonem a zvukem. To potvrzuje i používání jejich produktů v předních filmových studiích v Hollywoodu a nahrávacích studiích v Londýně. My jen dodáváme, že Ken Kreisel je vynálezcem subwooferů jako takových a systémů satelit-subwoofer.

Velikost reproduktoru (reproduktor)

Velmi často se subwoofery dělí do tříd podle velikosti (obvykle průměru) pracovní plochy instalovaného reproduktorového kužele. Reproduktory (woofery) používané při konstrukci subwooferů jsou zpravidla rozměrově největší, protože se musí stěhovat velký počet vzduchu k vytvoření nízkofrekvenčních zvukových vln. K dosažení stejné úrovně hlasitosti o oktávu nižší (např. 30 Hz místo 60 Hz) potřebujete čtyřnásobek výkonu. Čím nižší je rezonanční frekvence reproduktoru, tím nižší frekvenci zvuků může reproduktor reprodukovat s danou úrovní zkreslení. Rezonanční kmitočet reproduktoru (označovaný Fs) je určen kombinací hmotnosti jeho pohyblivých částí (kužel, ochranná čepička, cívka a jeho základna) a pružnosti zavěšení. Za normálních okolností bychom k pohonu měniče subwooferu potřebovali výkonnější zesilovač než běžný reproduktorový systém. Je však důležité pamatovat na to, že i když musíte mít zesilovač se světlou výškou, aby nedocházelo ke zkreslení (ořezávání), hlavním úkolem je stále sladit subwoofer s hlavními reproduktory. Při jakékoli úrovni hlasitosti by subwoofer neměl vyčnívat a být lokalizován, ale pouze neviditelně rozšiřovat hranici zvuku systému dolů po křivce frekvenční odezvy.

Nejběžnější velikosti reproduktorů pro použití v subwooferech jsou 8″, 10″, 12″, 15″ nebo 18″(mluvíme o průměru kulatého difuzoru). Přestože je 18″ subwoofer schopen reprodukovat basy při nejnižší frekvenci a maximální hlasitosti, největší měnič není vždy nejlepší. Nejlepší volba pro optimální reprodukci basových tónů. Větší basové reproduktory se obtížněji ovládají a ladí. V současné době jsou na trhu 10″ subwoofery, které dokážou přesunout tolik vzduchu jako staré 15″ modely. To je umožněno 10″ kuželem měniče s velmi dlouhým dosahem, navrženým tak, aby byla zachována linearita po celou dobu jeho zdvihu, a vysoce výkonným digitálním zesilovačem třídy D, schopným napájet takový woofer v malé skříni.

Diskutujte
na Facebooku

poslat
v google plus

Co na Kickeru miluji, je jeho nekomplikovaný přístup. Zatímco všichni odpočívají a nýtují subwoofery v bassreflexových pouzdrech, tito staří autoři si pamatují, že existují i ​​jiné typy designu. Pasivní zářič (také známý jako pasivní zářič) má mnoho společného s fázovým měničem, ale postrádá mnoho svých nedostatků. A koneckonců nic nového, Harry Olson popsal svůj princip ve svém patentu již v roce 1935 ...

Design

Nebudu předbíhat a v první řadě "porada na oblečení". Kicker CWTB10 je velmi kompaktní - délka pouzdra nepřesahuje 44 cm. Vnější průměr, respektive jako u typické desítky, je o něco méně než 28 cm. V sérii je také 8palcový model, je ještě kompaktnější.

Chtěl bych zdůraznit, že subwoofer je výrobcem umístěn jako univerzální - lze jej použít nejen v autě, ale řekněme i v lodích, otevřených SUV nebo čtyřkolkách. Pouzdro je vyrobeno ze silného nárazuvzdorného plastu a je zcela utěsněno.

Pro montáž subwooferu jsou k dispozici závitové otvory a několik držáků pro horizontální nebo vertikální montáž.

Na test jsem dostal model s nominální impedancí 2 ohmy, ale obecně má Kicker CWTB10 i 4ohmovou verzi. Je lepší připojit 2ohmový k nějakému basovému monobloku, ale 4ohmový lze použít i s vícekanálovými zesilovači připojením subwooferu ke dvojici kanálů v kobylce.

Nyní vlastně k akustickému provedení – pasivnímu zářiči. Tvar těla zde nehraje nejdůležitější roli, ale v našem případě je vyroben ve formě trubky, na jejíchž koncích je difuzér. Dynamics ve skutečnosti vlastní pouze jeden z nich. Druhý úplně stejný difuzor a na úplně stejném zavěšení - to je pasivní radiátor.

Jak pasivní radiátor funguje?

Ne nadarmo jsem hned na začátku zmínil, že pasivní zářič má mnoho společného s fázovým měničem. Pro ty, kteří nevědí, jak funguje fázový měnič, vám to stručně řeknu.

Jak se kužel reproduktoru pohybuje tam a zpět, střídavě stlačuje a dekompresuje vzduch uvnitř skříně. V souladu s tím bude mít tento vzduch střídavě tendenci procházet portem ven a pak jím být nasáván zpět. Trik je ale v tom, že vzduch uvnitř portu má určitou setrvačnost a všechny tyto vibrace se do výstupu z něj „dostanou“ s určitým zpožděním.

Při určité frekvenci (to je to, co se nazývá frekvence ladění portu) se ukáže, že vzduch na výstupu z portu bude kmitat synchronně se samotným difuzorem. To znamená, že záření z difuzoru a z portu se bude sčítat. Ve skutečnosti se jedná o efekt akustického zesílení.

Pasivní radiátor funguje úplně stejně. Jen místo portu se vzduchovou hmotou zde funguje jen difuzor na závěsu. Pasivní zářič je ve skutečnosti úplně stejný reproduktor, jen bez magnetického systému. A pokud lze nastavení konvenčního portu fázového invertoru změnit jeho proporcemi a rozměry, pak u pasivního zářiče je nastavení změněno hmotností difuzoru a elasticitou/viskozitou/tuhostí jeho zavěšení.

Jaké jsou výhody pasivního zářiče oproti klasickému bassreflexovému portu?

A podíváte se na rozměry pouzdra a otázka zmizí sama od sebe. V případě Kicker CWTB10 je vnitřní objem něco kolem 27 litrů. Pokud se pro takový případ pokusíte vypočítat běžný port (například v JBL Speakershop nebo v BassPort), program vám pro něj dá velmi nepohodlné velikosti. Buď bude průřez příliš malý, nebo délka šílená.

A s pasivním radiátorem můžete provést jakoukoli oblast a jakékoli nastavení. Myslíte, že bude možné udělat běžný port stejné sekce s nízkým nastavením? Tady jsem na tom stejně.

Jak je to uvnitř uspořádáno?

Reproduktory jsou připevněny přes „tlapy“ ochranné mřížky. Abyste se dostali ke šroubům, stačí z nich odstranit zátky.

Mimochodem, nejsou to pro vás žádné samořezné šrouby, vše je vážné - se zapuštěnými maticemi implantovanými do těla.

Uvnitř těla je vyplněn nadýchaný syntetický zimník. Zkrátka za prvé vytváří efekt „zvětšení“ vnitřního objemu a za druhé do jisté míry tlumí vibrace vzduchu uvnitř.

Samotný reproduktor je bez příplatkových popisků a jiných ozdob. Přestože řada Comp R naznačená na přední straně naznačuje její příbuznost se samostatným subwooferovým reproduktorem Kicker 43CWR104. S největší pravděpodobností je to ono, pouze ve zjednodušené verzi - bez ozdobných překryvů a s jednoduššími kabelovými připojovacími svorkami.

A tady je to, co je na druhé straně případu. Zvenku to vypadá jako reproduktor, ale uvnitř to jako reproduktor vůbec nevypadá. Spíš to vypadá jako reproduktor bez motoru.

Tam, kde je obvykle k difuzoru připevněna cívka, je upevněna kovová podložka – ta upravuje hmotnost pohyblivého systému.

Měření

Pro zajímavost jsem vzal impedanční křivku nejen pro celý subwoofer, ale i samostatně pro reproduktor. Soudě podle charakteru křivek je pasivní zářič naladěn někde kolem 35 Hz, což je velmi blízko Fs samotného reproduktoru.

Naměřené parametry reproduktorů v subwooferu Kicker CWTB10:

• Fs (přirozená rezonanční frekvence) - 35 Hz
• Vas (ekvivalentní objem) - 19,5 litrů
• Qms (mechanický faktor kvality) - 8,97
• Qes (elektrický faktor kvality) - 0,51
• Qts (faktor plné kvality) - 0,49
• Mms (efektivní hmotnost pohyblivého systému) - 159 g
• BL (elektromechanický vazební koeficient) - 11,1 T m
• Re (odpor hlasové cívky stejnosměrný proud) - 1,8 Ohm
• dBspl (referenční citlivost, 1m, 1W) - 84,2 dB

Parametry reproduktorů jsou však takové, spíše pro zajímavost. Subwoofer máme hotový, takže jeho práci jako sestavy ocením.

Pro začátek natočím frekvenční odezvu záření samotného difuzoru. Věnujte pozornost poklesu pouze v pasivní zóně ladění radiátoru - asi 35 Hz:

Faktem je, že když subwoofer pracuje na této frekvenci, pasivní zářič vstoupí do rezonance a sám začne stlačovat a dekomprimovat vzduch v pouzdru a pro reproduktor se vzduch v pouzdru stává elastickým. Což zase omezuje průběh jeho difuzoru.

Ukazuje se, že subwoofer na těchto frekvencích téměř nefunguje? Samozřejmě ne, jde jen o to, že v blízkosti ladicí frekvence pasivního zářiče nefunguje reproduktor, ale zářič samotný:

A takto spolupracují:

Bohužel nemohu ukázat celkovou frekvenční charakteristiku, protože je správné provádět měření na nižších frekvencích pouze v blízkém poli (do anechoické komory MTUCI by se nemělo brát kvůli jednomu měření). Ale i letmý rozbor frekvenční charakteristiky reproduktoru a pasivního zářiče jasně ukazuje, že subwoofer by měl v autě fungovat velmi chutně. Což se vlastně v praxi potvrdilo.

Soud v případu a závěry

Malý experiment v autě ukázal, že schopnosti tohoto subwooferu není nutné předčasně posuzovat podle jeho velikosti. Pasivní zářič je při správné konfiguraci (a zde správně nakonfigurován) velký výkon. Co se týče dopadu a hloubky basů, Kicker CWTB10 rozhodně není horší než průměrný 12palcový subwoofer.

Z podstaty basy řeknu jednu věc - tohle je Kicker. Hustá, těžká, šťavnatá. Pro klubovou hudbu - obecně dar z nebes. Zajímavé je, že s nárůstem hlasitosti nezačnou basy tlačit na uši, ale začnou být vnímány hmatově – basový rytmus je vnímán údery do hrudníku, jako by to byl těžký gumový míček. A tohle je z nějaké desítky!

V otevřeném prostoru (a s takovým výkonem Kickeru CWTB10 jej můžete klidně používat i na lodi, dokonce i na otevřeném SUV) basy zcela přirozeně ztrácí na hloubkách, ale téměř neztrácejí na tlaku. Dokonce bych řekl, že se stává ještě hustší a shromážděnější ve své struktuře. A opět to pravé pro rytmickou klubovou hudbu.

Obecně platí, že správně vypočítaný pasivní radiátor pro vás není nějakým „fasíkem na trubce“. Tohle bude těžší.

• Kompaktní, snadná instalace
• Lze použít v otevřených SUV, lodích, čtyřkolkách atd.
• Kvalitní výkon
• Překvapivě vysoká odezva basů na 10palcový kalibr
• Na klubové hudbě jsou basy prostě nádherné

• tíhne k rytmické hudbě

Diskutujte
na Facebooku

poslat
v google plus

Pasivní zářič poprvé popsal Harry Olson ( Harry Olson) v patentu z roku 1935 „Reproduktor a způsob přenosu zvuku“. Na domácím audio trhu se pasivní radiátorové reproduktory dočkaly poměrně umírněné distribuce a v audiu do auta nebyly použity vůbec. Ale nedávno dva známí výrobci audio zařízení pro automobilový průmysl Boston Acoustics A Zemětřesení začal používat pasivní zářiče a osvojil si zkušenosti s jejich používáním z domácích audio zařízení.

Navenek pasivní zářiče vypadají klamavě, protože vypadají a dokonce se pohybují jako běžný subwoofer. Zdá se to ale pouze zvenčí reproduktorové soustavy. Jak název napovídá, v těchto zářičích není žádný „pohon“. Jinými slovy, není zde žádná kmitací cívka, magnet, středící a koncové podložky, ohebný přívod a připojovací svorky. Pasivní zářiče jsou v podstatě nepřipojené reproduktorové měniče, takže jsou spárovány s připojeným basovým reproduktorem ve stejné skříni. Systémy s pasivními radiátory se týkají typu krytu s otvorem nebo portem, tzn. existuje typ fázového měniče. Matematicky jsou totožné, pouze místo portu je použita membrána. Je třeba si uvědomit dva hlavní parametry pasivních radiátorů: hmotnost a tuhost membrány.

Hmotnost je klíčovým konstrukčním prvkem a musí být přesně vypočítána správné fungování fázový invertor, protože dokáže změnit rezonanční frekvenci a tím i nastavení celého pouzdra. Tuhost membrány je dána kombinací pružnosti materiálu závěsu a objemu vzduchu uvnitř komory pouzdra.

Pasivní zářiče jsou naladěny tak, aby rezonovaly na frekvenci pod rozsahem lineární odezvy wooferu. Provozní rozsah pasivního zářiče leží mezi hodnotami 1/4 oktávy nad a pod hodnotou rezonance. To znamená, že kombinací basového reproduktoru a pasivního zářiče lze rozšířit basový rozsah zhruba o půl oktávy. Tento princip samozřejmě platí, když existuje správné nastavení emitor. Strmost frekvenční odezvy je poměrně strmá – 18 dB/oktávu.

Oba difuzory: aktivní i pasivní se mohou pohybovat ve fázi, s relativním oscilačním posunem, až do protifáze. Udržet oscilace obou kuželů ve fázi by bylo ideální pro zesílení výstupu basového reproduktoru, ale ve své fyzice je tento druh rezonančního systému nemožný.

Převážně běžné jsou systémy s pasivním zářičem větším, než je průměr aktivního reproduktoru. To umožňuje basovému reproduktoru s relativně menším průměrem zlepšit výkon v rozsahu horních a středních basů. V tomto případě je rozšířen i spodní rozsah přehrávání, ale je potřeba jiné provedení skříně.

Jako každé konstrukční řešení má pasivní radiátor určité nevýhody. Výše bylo uvedeno, že zářič je schopen reprodukovat tóny v protifázi, to znamená s posunem o 180° vzhledem k akustickým oscilacím reproduktoru. V závislosti na produkované frekvenci, vzájemné poloze pasivního zářiče a aktivního zářiče lze pozorovat několik poklesů frekvenční charakteristiky. Čím delší je rozsah, kdy plná frekvenční odezva nezahrnuje žádné náhlé změny nebo zlomy, lidské ucho tyto poklesy nezaznamená.

Dalším vnitřním problémem je velký sklon frekvenční charakteristiky. Frekvenční odezva prudce klesá pod ladicí frekvenci pasivního zářiče. Navíc elastické vlastnosti vzduchu v pouzdře reproduktoru již neobnovují pohyb zářiče a zejména nízkofrekvenčního měniče pod rezonancí pasivního zářiče. V tomto režimu není vyloučena ani možnost poškození jak aktivního nízkofrekvenčního měniče, tak pasivního zářiče.

V současné době se slibně vyvíjí pasivní zářiče, které mají nastavitelnou sadu kuželových závaží pro snadnější ladění. Také důležité správná volba Basový reproduktor s nízkým celkovým faktorem kvality (Q TS \u003d 0,2-0,4) a odpovídajícím designem krytu.

Historie vzniku tunelového fázového invertoru sahá až do roku 1930 z akustického labyrintu Stromberg-Carlson ( Stromberg Carlson). Tento labyrint se skládal z dlouhé trubky, na jejímž jednom konci byla namontována hlava reproduktoru, zatímco druhý konec byl ponechán otevřený. Plocha průřezu otevřené části se rovnala ploše hlavy. Experimenty 60. let 20. století s cílem změnit rychlost zvuku v závislosti na vnitřním nátěru různé typy tlumicí materiály a různé tvary trubek stanovily moderní standard pro tento typ konstrukce trupu.

Tunelový fázový měnič je dlouhá komora na zadní straně reproduktoru.

Na opačném konci tunelu je průchod nebo otvor (hlavně velikosti membrány hlavy reproduktoru), který vystupuje na vnější stranu skříně. Správně navržený tunelový bassreflex eliminuje fázové vzájemné tlumení zvukových vln reproduktoru. Navzdory tomu nejsou tato zařízení pro svou velikost a složitost umístění zatím v caraudiu příliš využívána. Konstrukce se skládá z podlouhlého obvodu vyrobeného tak, aby eliminoval stojaté vlny a rezonance typické pro ostatní reproduktorové skříně. Potlačení stojatých vln chrání měnič před škodlivými účinky odražených vln, které způsobují zkreslení a poškození kužele.

Délka tunelu narušuje synchronizovaný pohyb vzduchu uvnitř komory, což oslabuje kmity frontální vlny. Změnou délky tunelu se ladí komora, podobně jako při ladění píšťaly katedrálních varhan otevřených na jednom konci. To je založeno na jevu fázového posunu oscilací akustických vln. Fázový posun zadní zvukové vlny (wooferu) zesiluje přední vlnu na nízkých frekvencích, kde tato začíná slábnout v důsledku zvýšení odporu vzduchu v tomto rozsahu.

Tlumení tunelového fázového měniče na rozdíl od odporu vzduchu uzavřeného pouzdra neomezuje pohyb difuzoru. Díky tomu je také účinnější než rezonanční fázový měnič. Věrnost a linearita frekvenční odezvy má také vysoký výkon. Konstrukce pouzder takových fázových měničů vyžaduje dodržování výpočtů a přesné nastavení. Běžně používané reproduktorové hlavy mají nízký celkový (Q ts =0,2-0,4) a elektrický (Q es =0,3-0,4) faktor kvality při nízké vlastní rezonanční frekvenci. Délka dráhy zadní akustické vlny je pro daný případ individuální a je určena zlomkovou částí vlnové délky při rezonanční frekvenci basů. Pokud je například rezonanční frekvence použitého tunelového bassreflexového reproduktoru 40 Hz, bude vlnová délka přibližně 8,61 m. Kanál uvnitř tunelu by měl být 1/4, 1/2 nebo 3/4 této hodnoty a měl by se rovnat 2,15, 4, 31 nebo 6,46 m, v daném pořadí. Kvůli těmto hodnotám bývá tunel pro větší kompaktnost složen do bludiště. Zkrácení skutečné délky usnadňuje správná výplň tlumícím materiálem, např. vlnou.

V jistém smyslu není akustický design čtvrtého řádu (pasivní zářič bassreflex a tunelový bassreflex) dostatečně vhodný pro komponentní použití v audiu, ale poskytuje alternativu ke stávajícím krytům subwooferů.