En cuanto a la acústica de la sala, encontramos que cualquier sala es una especie de resonador que afecta dramáticamente el carácter del sonido del sistema. Ahora es el momento de hablar directamente sobre las fuentes de este mismo sonido, es decir, sobre los sistemas acústicos.

Para comprender correctamente los procesos que ocurren en una caja en la pared en la que están montados uno o más altavoces, debe leer detenidamente un par de libros, cada uno de los cuales contiene más fórmulas que en todo el curso de física de la escuela. No me meteré en tal jungla, por lo que este material no vale como análisis exhaustivo o guía para construir parlantes para audiófilos. Sin embargo, realmente espero que ayude a los amantes de la música novatos (y también a algunos crónicos) a navegar adecuadamente por la variedad de soluciones acústicas, cada una de las cuales, por supuesto, sus desarrolladores llaman la única correcta.

Algún tiempo después de la invención en 1924 de un radiador electrodinámico con un difusor cónico (bueno, solo un altavoz), su marco de madera cumplió principalmente funciones decorativas y protectoras. Es comprensible, después de muchos años de escuchar discos a través de membranas de mica y campanas de gramófonos, el sonido del nuevo dispositivo y sin ningún refinamiento acústico parecía solo la apoteosis de la eufonía.

Las membranas de los gramófonos solían estar hechas de aluminio o mica.

Sin embargo, las tecnologías de grabación estaban mejorando rápidamente y quedó claro que era extremadamente problemático reproducir el rango audible de manera más o menos plausible con un altavoz simplemente montado en algún tipo de soporte. El hecho es que la cabeza dinámica, abandonada a sí misma, está en un estado de acústica cortocircuito. Es decir, las ondas de las superficies delantera y trasera del difusor, emitidas, por supuesto, en antifase, se superponen libremente, lo que lamentablemente afecta la eficiencia del trabajo, y especialmente la transmisión de graves.

Por cierto, en el transcurso de esta historia, hablaré con mayor frecuencia sobre las bajas frecuencias, ya que su reproducción es un momento clave en el funcionamiento de cualquier gabinete de altavoces. Los controladores de RF, debido a la pequeña longitud de las ondas emitidas, no necesitan interactuar con el volumen interno de la columna y, en la mayoría de los casos, están completamente aislados de él.

Alma bien abierta

La forma más fácil de separar la radiación delantera y trasera del altavoz es montarlo en un escudo lo más grande posible. De esta idea simple, de hecho, nacieron los primeros sistemas acústicos, que eran una caja con una pared trasera abierta, ya que para que los bordes del escudo fueran compactos simplemente se tomaron y se doblaron en ángulo recto. Sin embargo, en términos de reproducción de bajos, el éxito de tales diseños no fue demasiado impresionante. Además de la imperfección de la carrocería, el problema también estaba en un curso de suspensión del difusor muy pequeño, según los conceptos modernos. Para salir de alguna manera de la situación, los altavoces se utilizaron lo más grandes posible, capaces de desarrollar una presión de sonido aceptable con una pequeña amplitud de oscilación.

PureAudioProject Trio 15TB con woofers de 15" en paneles de bambú de 3 capas

A pesar de lo aparentemente primitivo de tales estructuras, también tenían algunas ventajas, y eran tan específicas e interesantes que los seguidores de los oradores abiertos no han desaparecido hasta ahora.

Para empezar, la ausencia de obstáculos en el camino de las ondas sonoras es la mejor manera de aumentar la sensibilidad. Este momento es especialmente valioso para los amplificadores de válvulas para audiófilos, especialmente de un solo extremo o sin realimentación. Los conos de papel de gran diámetro, incluso con una potencia de unos cuatro o cinco vatios, pueden crear un sonido bastante impresionante y, al mismo tiempo, sorprendentemente abierto y libre.

Con una altura de 1,2 m en el mundo de la acústica abierta, los Jamo R907 se consideran casi compactos

En cuanto a la radiación trasera, para no introducir distorsiones en el sonido directo, debe llegar al oyente con un retraso notable (más de 12-15 ms) - en este caso, su efecto se siente como una ligera reverberación, que sólo añade aire al sonido y amplía el espacio musical. La sutileza es que para crear este "retraso notable", los altavoces, por supuesto, deben estar ubicados a una distancia considerable de las paredes. Además, la gran área del panel frontal y el impresionante tamaño de los controladores de graves tienen un efecto correspondiente en las dimensiones generales de los altavoces. En una palabra, propietarios de salas de estar pequeñas e incluso medianas, no se preocupen.

Por cierto, un caso especial de sistemas abiertos es la acústica construida sobre emisores electrostáticos. Solo debido al diafragma casi ingrávido de un área grande, además de todas las ventajas descritas anteriormente, los electrostáticos tienen la capacidad de transmitir con delicadeza incluso los contrastes dinámicos más agudos, y debido a la falta de separación de la señal en las zonas de rango medio y agudo, además tienen una precisión tímbrica envidiable.

decoracion abierta

Ventajas: Los parlantes abiertos de gama alta son una excelente manera de disfrutar al escuchar los parlantes puristas de tubo de un solo extremo.

Contras: Es mejor olvidarse inmediatamente de los bajos de compresión gruesa. Toda la ruta del sonido debe estar subordinada a la idea de acústica abierta, y los propios altavoces deberán elegirse entre un número extremadamente limitado de propuestas.

encerrado en una caja

Con el crecimiento de la potencia y la mejora de los parámetros de los amplificadores, la ultra alta sensibilidad de la acústica ha dejado de ser el principal escollo, pero los problemas de respuesta de frecuencia desigual, y especialmente la correcta reproducción de graves, se han vuelto aún más graves. pertinente.

Un paso de gigante hacia el progreso en esta dirección lo dio en 1954 el ingeniero estadounidense Edgar Vilchur. Patentó un sistema de altavoces de tipo cerrado, y de ninguna manera fue un truco al estilo de los trolls de patentes actuales.

Solicitud de patente de Edgar Vilchur para AU en formato cerrado

En ese momento, ya se había inventado un inversor de fase y, por supuesto, el altavoz también se probó repetidamente en una caja con fondo, pero no salió nada bueno. Debido a la elasticidad del volumen cerrado de aire, era necesario perder una parte significativa de la energía del difusor o hacer que la carcasa fuera prohibitivamente grande para reducir el gradiente de presión. Vilchur decidió convertir el mal en bien. Redujo en gran medida la elasticidad de la suspensión, cambiando así el control del movimiento del difusor al volumen de aire, un resorte mucho más lineal y estable que una corrugación o un anillo de goma.

En una caja cerrada, los movimientos del difusor están controlados por aire; a diferencia del papel o la goma, no envejece ni se desgasta.

Por lo tanto, fue posible no solo deshacerse por completo del cortocircuito acústico y aumentar la salida a bajas frecuencias, sino también suavizar significativamente la respuesta de frecuencia en toda su longitud. Sin embargo, también hubo un momento menor. Resultó que la amortiguación por un volumen cerrado de aire provoca un aumento en la frecuencia de resonancia del sistema en movimiento y un fuerte deterioro en la reproducción de frecuencias por debajo de este umbral. Para combatir tal molestia, fue necesario aumentar la masa del difusor, lo que lógicamente condujo a una disminución de la sensibilidad. Además, la absorción dentro de la "caja negra" de casi la mitad de la energía acústica no pudo evitar contribuir a la reducción de la presión sonora. En una palabra, un nuevo tipo de altavoz requería amplificadores de potencia bastante seria. Afortunadamente, en ese momento ya existían.

Subwoofer SVS SB13-Ultra con diseño acústico cerrado

Hoy en día, el diseño cerrado se usa principalmente en subwoofers, especialmente en aquellos que exigen un rendimiento musical serio. El hecho es que para los sistemas de cine en casa, el desarrollo enérgico de los graves más bajos suele ser más importante que la precisión dinámica y de fase en todo el rango de frecuencias bajas. Pero al combinar un subwoofer cerrado relativamente compacto con satélites decentes, puede lograr un sonido mucho más correcto, aunque no lleno de graves ultraprofundos, sino extremadamente rápido, recogido y claro. Todo lo anterior también se puede atribuir a los altavoces de rango completo, cuyos modelos "cerrados" aparecen ocasionalmente en el mercado.

caja cerrada

Ventajas: Velocidad de ataque y resolución ejemplares en el rango de baja frecuencia. Diseño relativamente compacto.

Contras: Se requiere un amplificador suficientemente potente. Los graves súper profundos al borde del infrasonido son muy difíciles de lograr.

Caja - tubo

Otra forma de frenar la radiación trasera en contrafase fue el inversor de fase, en ruso literalmente "desenrollador de fase". La mayoría de las veces, es un tubo hueco montado en la superficie delantera o trasera de la caja. El principio de funcionamiento está claro en el nombre y es sencillo: dado que es difícil e irracional deshacerse de la radiación de la parte posterior del difusor, significa que debe sincronizarse en fase con las ondas frontales y usarse para el beneficio de los oyentes.

La amplitud y la fase del movimiento del aire en el inversor de fase cambian según la frecuencia de las oscilaciones del difusor.

De hecho, una tubería de aire es un sistema oscilatorio independiente que recibe un impulso del movimiento del aire dentro de la carcasa. Al poseer una frecuencia de resonancia completamente definida, el inversor de fase funciona de manera más eficiente cuanto más cerca están las oscilaciones del cono de su frecuencia de sintonización. Las ondas de sonido de frecuencias más altas simplemente no tienen tiempo para mover el aire en la tubería, y las más bajas, aunque tienen tiempo, pero cuanto más bajas son, más cambia la fase del inversor de fase y, en consecuencia, su eficiencia. Cuando la rotación de fase alcanza los 180 grados, el túnel comienza a amortiguar de manera franca y muy efectiva el sonido del controlador de graves. Esto explica la fuerte caída en la presión del sonido del altavoz por debajo de la frecuencia de sintonización del reflejo de graves: 24 dB/oct.

En la lucha contra los sobretonos turbulentos, los diseñadores de inversores de fase experimentan constantemente

En una caja cerrada, por cierto, a frecuencias por debajo de la respuesta de frecuencia resonante, la caída es mucho más suave: 12 dB / oct. Sin embargo, a diferencia de una caja en blanco, una caja con un tubo en la pared lateral no obliga a los diseñadores a recurrir a ningún truco para minimizar la frecuencia de resonancia del propio altavoz, lo que es bastante problemático y costoso. Es mucho más fácil configurar un túnel inversor de fase: simplemente seleccione su volumen interno. Esto es cierto en teoría. En la práctica, como siempre, comienzan dificultades imprevistas, por ejemplo, a niveles de volumen altos, el aire que sale del orificio puede hacer un ruido casi como el viento en la chimenea de una estufa. Además, la inercia del sistema a menudo provoca una caída en la velocidad de ataque y una mala articulación en el bajo. En una palabra, el espacio para la experimentación y la optimización que tienen los diseñadores de sistemas inversores de fase es simplemente increíble.

Inversor de fase

Ventajas: Retroalimentación enérgica en bajas frecuencias, la capacidad de reproducir los bajos más profundos, relativa simplicidad y bajo costo de fabricación (con bastante complejidad de cálculo).

Contras: En la mayoría de las implementaciones, pierde frente a una caja cerrada en términos de velocidad de ataque y claridad de articulación.

Vamos sin bobina

Los intentos de deshacerse de los problemas genéticos del inversor de fase y, al mismo tiempo, ahorrar en el volumen de la caja sin comprometer la profundidad de los graves, llevaron a los desarrolladores a reemplazar el tubo hueco con una membrana impulsada por las vibraciones del mismo. volumen de trabajo de aire. En pocas palabras, se instaló otro controlador de baja frecuencia en una caja cerrada, solo que sin un imán y una bobina móvil.

Un radiador pasivo puede duplicar la superficie efectiva del difusor, o incluso triplicarla si se instalan de dos en dos en una columna.

El diseño se denominó "radiador pasivo" (Radiador pasivo), que a menudo no se traduce demasiado bien del inglés como "radiador pasivo". A diferencia de un tubo de subwoofer, un cono pasivo ocupa mucho menos espacio en el gabinete, no es tan crítico para la ubicación y, además, como el aire dentro de una caja cerrada, amortigua el controlador principal, suavizando su respuesta de frecuencia.

Subwoofer radiador pasivo REL S/5. El conductor principal se dirige al suelo.

Otra ventaja es que al aumentar el área de la superficie radiante, se requiere una amplitud de oscilación menor para lograr la presión sonora deseada, lo que significa que se reducen las consecuencias del funcionamiento no lineal de la suspensión. Ambos difusores oscilan en fase, y frecuencia de resonancia la membrana libre se ajusta mediante un ajuste fino de la masa: simplemente se le pega un pequeño peso.

radiador pasivo

Ventajas: Cuerpo compacto con una impresionante profundidad de graves. La ausencia de armónicos de inversor de fase.

Contras: Un aumento en la masa de los elementos radiantes conduce a un aumento en la distorsión transitoria y una desaceleración en la respuesta al impulso.

salida del laberinto

La acústica, armada con inversores de fase y radiadores pasivos, reproduce graves profundos gracias a unos resonadores que funcionan con la mediación del aire en el interior de los altavoces. Sin embargo, ¿quién dijo que el volumen de la columna no puede desempeñar el papel de un radiador de baja frecuencia por sí solo? Por supuesto que puede, y el diseño correspondiente se llama laberinto acústico. De hecho, se trata de una guía de ondas, con una longitud de la mitad o un cuarto de la longitud de onda, a la que se pretende conseguir la resonancia del sistema. En otras palabras, el diseño se ajusta al límite inferior del rango de frecuencia del altavoz. Por supuesto, usar una guía de ondas de longitud de onda completa sería aún más eficiente, pero para una frecuencia de, digamos, 30 Hz, tendría que ser de 11 metros.

El laberinto acústico es un diseño favorito de los acústicos de bricolaje. Pero si lo desea, el caso de la forma más astuta se puede pedir listo para usar.

Para acomodar incluso un diseño dos veces más compacto en una columna de dimensiones razonables, se instalan deflectores en la caja, formando la guía de onda curva más compacta, con una sección transversal aproximadamente igual al área del difusor.

El laberinto se diferencia del inversor de fase en primer lugar por su sonido menos “resonante” (es decir, no acentuado a una determinada frecuencia). La velocidad relativamente baja y la naturaleza laminar del movimiento del aire en una guía de ondas ancha evita que se produzcan turbulencias que, como recordamos, generan sobretonos no deseados. Además, en este caso, el driver está libre de compresión, lo que aumenta la frecuencia de resonancia, porque su radiación trasera prácticamente no encuentra obstáculos.

Esquema para el cálculo de casos en dbdynamixaudio.com

Existe la opinión de que los laberintos acústicos crean menos problemas con las ondas estacionarias en la habitación. Sin embargo, con el más mínimo error de cálculo en el diseño o la fabricación, pueden producirse ondas estacionarias en la propia guía de ondas, que, a diferencia de un inversor de fase, tiene una estructura de resonancia mucho más compleja.

En general, se debe decir que un cálculo competente y un ajuste fino de un laberinto acústico son procesos muy difíciles y que consumen mucho tiempo. Es por esta razón que este tipo de gabinete rara vez se encuentra, y solo en parlantes de un nivel de precio muy serio.

laberinto acústico

Ventajas: No solo una buena respuesta, sino también una alta precisión de graves tonales.

Contras: Dimensiones serias, muy alta complejidad (lectura - costo) de crear una estructura que funcione correctamente.

¡Oye, en el ferry!

Cuerno: el tipo de diseño acústico más antiguo y, quizás, el más provocativo. Se ve genial, si no escandaloso, suena brillante, pero a veces... En las películas antiguas, los personajes a veces se gritan algo entre sí, y la coloración característica de ese sonido se ha convertido durante mucho tiempo en un meme tanto en la música como en el cine. mundos

Avantgarde Acoustics Trio con matriz de bocinas de baja frecuencia Basshorn XD de 2,25 m

Por supuesto, la acústica actual se ha alejado mucho de un embudo de hojalata con asa, pero el principio de funcionamiento sigue siendo el mismo: la bocina aumenta la resistencia del aire para adaptarse mejor a la resistencia mecánica relativamente alta del sistema de altavoces móviles. Por lo tanto, su eficiencia aumenta y, al mismo tiempo, se forma una clara direccionalidad de la radiación. A diferencia de todas las estructuras descritas anteriormente, la bocina se usa con mayor frecuencia en unidades de altavoces de alta frecuencia. La razón es simple: su sección transversal aumenta exponencialmente y cuanto menor es la frecuencia reproducida, mayor debe ser el tamaño del orificio de salida: ya a 60 Hz se requiere una campana con un diámetro de 1,8 m. Está claro que tal monstruoso las estructuras son más adecuadas para conciertos en estadios, donde realmente se pueden encontrar periódicamente.

La principal baza de los seguidores de la reproducción de trompeta es que la amplificación acústica permite, para una salida de sonido dada, reducir el recorrido de la membrana, lo que significa aumentar la sensibilidad y mejorar la resolución musical. Sí, sí, de nuevo un guiño a los propietarios de monociclos tubulares. Además, con el cálculo adecuado, las campanas pueden desempeñar el papel de filtros acústicos, cortando bruscamente el sonido fuera de su banda y permitiéndole limitarse a los cruces eléctricos más simples y, por lo tanto, con una distorsión mínima, y ​​en ocasiones incluso prescindir de ellos.

Sistemas Realhorns - acústica especial para ocasiones especiales

Los escépticos no se cansan de recordar la característica coloración de los cuernos, especialmente perceptible en las voces, y dotarla de una característica nasalidad. Realmente no es fácil superar este problema, aunque a juzgar por la forma en que tocan los mejores ejemplos de trompetas de gama alta, es bastante real.

boquilla

Ventajas: Alta eficiencia acústica, lo que significa excelente sensibilidad y buena resolución musical del sistema.

Contras: Coloración característica del sonido difícil de eliminar, tamaños infantiles de estructuras de frecuencia media y más aún de baja frecuencia.

círculos en el agua

Es por esta analogía que la forma más fácil de describir la naturaleza de la radiación de los sistemas acústicos de contraapertura, se desarrolló por primera vez en la Unión Soviética en los años 80 del siglo pasado. El principio de funcionamiento no es trivial: un par de altavoces idénticos se montan de manera que sus difusores estén ubicados uno frente al otro en un plano horizontal y se muevan simétricamente, ya sea comprimiendo o expandiendo el entrehierro. Como resultado, se crean ondas de aire circulares que se irradian uniformemente en todas las direcciones. Además, las características de estas ondas durante su propagación se distorsionan mínimamente y su energía decae lentamente, en proporción a la distancia, y no a su cuadrado, como en el caso de los altavoces convencionales.

Duevel Sirius combina elementos de bocina y diseños de contraapertura

Además de rango y orientación circular, los sistemas de contraapertura son interesantes por su dispersión vertical sorprendentemente amplia (unos 30 grados frente a los 4-8 grados estándar), así como por la ausencia del efecto Doppler. Para los altavoces, se manifiesta en pulsos de señal causados ​​por un cambio constante en la distancia desde la fuente de sonido hasta el oyente debido a la oscilación del cono. Es cierto que la audibilidad real de estas distorsiones todavía genera mucha controversia.

La penetración mutua de los campos de sonido concéntricos de los altavoces derecho e izquierdo crea una zona muy amplia y uniforme de percepción envolvente, es decir, de hecho, la cuestión del posicionamiento preciso de los altavoces en relación con el oyente se vuelve irrelevante.

Acústica de contraapertura italo-rusa Bolzano Villetri

Un rasgo característico de la contraapertura es que el sonido que llega al oyente desde prácticamente todas las direcciones, aunque crea un efecto de presencia impresionante, no puede transmitir información completa sobre el escenario sonoro. De ahí las historias de los oyentes sobre la sensación de un piano volando por la habitación y otras maravillas de los espacios virtuales.

contrapertura

Ventajas: Una amplia zona de percepción envolvente espectacular, timbres naturalistas debido al uso no trivial de efectos acústicos de onda.

Contras: El espacio acústico difiere notablemente del escenario sonoro concebido al grabar un fonograma.

Y otros...

Si cree que esta lista de opciones de diseño de altavoces está agotada, entonces subestima en gran medida el entusiasmo por el diseño de la electroacústica. Describí solo las soluciones más populares, dejando atrás un pariente cercano del laberinto: una línea de transmisión, un resonador de paso de banda, una caja con un panel de impedancia acústica, tuberías de carga ...

Nautilus de Bowers & Wilkins es uno de los altavoces más inusuales, caros y autorizados en términos de sonido. Tipo de diseño - tuberías de carga

Tal exotismo es bastante raro, pero a veces se materializa en un diseño con un sonido verdaderamente único. Y a veces no. Lo principal es no olvidar que las obras maestras, como la mediocridad, se encuentran en todos los diseños, sin importar lo que digan los ideólogos de una marca en particular.

Adaptado de la revista Stereo & Video, junio de 2016

Un rasgo característico de la contraapertura es que el sonido que llega al oyente desde prácticamente todas las direcciones, aunque crea un efecto de presencia impresionante, no puede transmitir información completa sobre el escenario sonoro. De ahí las historias de los oyentes sobre la sensación de un piano volando por la habitación y otras maravillas de los espacios virtuales.

contrapertura

Ventajas: Una amplia zona de percepción envolvente espectacular, timbres naturalistas debido al uso no trivial de efectos acústicos de onda.

Contras: El espacio acústico difiere notablemente del escenario sonoro concebido al grabar un fonograma.

Y otros...

Si cree que esta lista de opciones de diseño de altavoces está agotada, entonces subestima en gran medida el entusiasmo por el diseño de la electroacústica. Describí solo las soluciones más populares, dejando atrás un pariente cercano del laberinto: una línea de transmisión, un resonador de paso de banda, una caja con un panel de impedancia acústica, tuberías de carga ...

Nautilus de Bowers & Wilkins es uno de los altavoces más inusuales, caros y autorizados en términos de sonido. Tipo de diseño - tuberías de carga

Tal exotismo es bastante raro, pero a veces se materializa en un diseño con un sonido verdaderamente único. Y a veces no. Lo principal es no olvidar que las obras maestras, como la mediocridad, se encuentran en todos los diseños, sin importar lo que digan los ideólogos de una marca en particular.

16/09/2013 , Publicado en

Hay una serie de principios por los cuales todos los subwoofers se pueden clasificar para una sala de escucha. A continuación enumeramos los principales, en cada caso, indicando las ventajas y desventajas de cada tipo.

Amplificador incorporado

Dependiendo de la presencia o ausencia de un amplificador incorporado, hay Activo Y Pasivo subwoofers

Subwoofers activos son actualmente los más comunes y, en general, son la mejor opción para usar en o. Los subwoofers activos son, sencillamente, los más flexibles y fáciles de instalar. Sin embargo, no necesariamente suenan mejor. El subwoofer activo más simple lleva un amplificador, un control de frecuencia de cruce (LPF o HPF - filtro de paso bajo o filtro de paso alto), un interruptor de fase y dos tipos de conexiones de entrada. La presencia de un amplificador incorporado requiere un cable de alimentación separado desde el tomacorriente de 220 V hasta el subwoofer. El control de frecuencia de cruce le permite limitar desde arriba el rango que reproducirá el subwoofer. Un control de fase (más a menudo un interruptor) le permitirá integrar mejor el subwoofer con el resto de los altavoces de su sistema. Está diseñado para invertir o cambiar suavemente la fase de la entrada de la señal de audio al subwoofer. Para su instalación correcta lo más probable es que tengas que escuchar la reproducción del sistema en ambos modos (0 y 180) y elegir el que tenga los graves más agradables y profundos. Bueno, y, por supuesto, un subwoofer activo necesita señalizarse desde la salida de línea correspondiente de su receptor o procesador AV.

Subwoofers activos LJAudio y SVSound

Ventajas de los subwoofers activos:

• Muy fácil de usar (así como receptores de AV en comparación con un conjunto de componentes separados);
• Más fáciles de instalar y configurar debido al hecho de que todo lo que necesita ya está integrado;
• Por regla general, son menos costosos (como los receptores AV en comparación con un conjunto de procesador AV + amplificador multicanal).

Desventajas de los subwoofers activos:

• Los amplificadores incorporados en la mayoría de los subwoofers, aunque no en todos, son relativamente inferiores;
• Menos conveniente en términos de instalación, tk. siempre es necesario tirar de 2 cables (alimentación y señal);
• Si le pasa algo malo al amplificador, no es tan fácil encontrar un reemplazo o repararlo;
• Los fabricantes no siempre venden repuestos para modelos más antiguos;
• Algunos subwoofers activos no se encienden automáticamente cuando reciben una señal de audio baja (el sistema de apagado/encendido automático no funciona bien).

Subwoofers pasivos diseñado originalmente para su uso en tándem con un amplificador externo. El amplificador se puede utilizar como un dedicado ( la mejor opción) e integrado (por ejemplo, puede utilizar los canales libres del receptor de AV). El punto importante es que, dado que el subwoofer inicialmente requiere más potencia para reproducir sonidos de baja frecuencia, el amplificador debe ser lo suficientemente potente. Además, si el subwoofer no tiene un filtro de paso alto incorporado (y un subwoofer pasivo generalmente no lo tiene), la señal debe filtrarse en el lado del receptor de AV antes de que llegue al subwoofer.

Subwoofers pasivos PRO, RBH y JBL

Ventajas de los subwoofers pasivos:

• Los amplificadores externos suelen ser más sólidos, tienen las fuentes de alimentación masivas adecuadas, cableado de circuitos de señal de alta calidad;
• Capaz de digerir más potencia y emitir más dB;
• Un amplificador multicanal puede hacer que suenen varios subwoofers pasivos en su ;
• Los subwoofers pasivos son más simples y económicos de fabricar;
• El volumen útil interno de la caja es mayor con las mismas dimensiones, lo que permite una mayor flexibilidad en la ubicación de los puertos del altavoz y del inversor de fase;
• Si el amplificador comienza a fallar, puede reemplazarse fácilmente por cualquier otro;
• Menos peligro de incendio (los componentes eléctricos y la caja de madera están separados en el espacio);
• Una de las principales ventajas es la gran flexibilidad de instalación. Puede montar el amplificador en un bastidor junto con el resto de su equipo de CC y conectar solo un cable de altavoz regular al subwoofer. ¡No necesitas darles de comer!
• Los cables acústicos largos (altavoces) suelen ser más baratos que los cables especiales para subwoofer de la misma longitud;
• Los cables de los parlantes (pueden ser completamente planos) son mucho más fáciles de ocultar que los cables del subwoofer.

Amplificador de subwoofer externo

Desventajas de los subwoofers pasivos:

• Significativamente más difícil de organizar e instalar;
• Los amplificadores externos pueden ser más caros que los incorporados.

Directividad del emisor

Según la dirección en la que mire el altavoz, los subwoofers se pueden dividir en:

Irradiando hacia abajo (AbajoDisparo). Este tipo de subwoofer tiene un altavoz instalado en la pared inferior de la caja y dirigido al piso. Los subwoofers de este tipo se parecen más a un mueble que a un sistema de altavoces. No necesitan rejilla protectora. Pueden reproducir incluso más eficientemente que sus parientes, por lo que debe evitar instalarlos en las esquinas de las habitaciones y muy cerca de las paredes (se aplica a la opción con un subwoofer en el sistema). De lo contrario, el sonido puede ser demasiado retumbante.

Subwoofers Down Firing Yamaha y Atlantic Tech

Irradiando hacia adelante (Parte delanteraDisparo). El altavoz de este tipo de subwoofer se monta en una de las paredes frontales de la caja y se dirige paralelo al plano del suelo. Estos tipos de subwoofers requieren una rejilla protectora para proteger el altavoz de daños y se parecen más a un sistema de altavoces convencional.

Subwoofers de audio rítmico y terremoto de disparo frontal

Tipo de diseño acústico

Esta clasificación es la más extensa y está profundamente arraigada en la sección de Acústica de la ciencia de la Física. Como programa educativo mínimo, hablaremos un poco sobre el propósito y la función del diseño acústico de cualquier parlante. El altavoz emite sonido no solo hacia delante, sino también hacia atrás. Las ondas de sonido delanteras y traseras están en fase opuesta. En este sentido, existe un término “cierre acústico” en el que las ondas a ambos lados del cono del altavoz se suman y (si están en fase completamente opuesta) se anulan entre sí. En teoría, no debería escuchar el sonido de un altavoz desnudo, en la práctica, el sonido será, pero muy lejos del original. La caja (caja) del sistema acústico, en la que se instala el altavoz, permite eliminar este circuito y dar a las ondas sonoras los parámetros requeridos en términos de dinámica y respuesta de frecuencia.

Omitiremos más teoría e intentaremos repasar brevemente los tipos de diseño acústico más comunes, sin olvidar hablar de las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.

Caja cerrada (ZYa, Caja cerrada,Recinto). El altavoz está instalado en una carcasa cerrada y hermética. Esta solución aísla completamente la onda sonora trasera del altavoz de la delantera.

ventajas:

• Facilidad de diseño y producción (sólo hay que tener en cuenta dos parámetros: el volumen de la caja y el factor de calidad del altavoz);
• Volumen corporal relativamente pequeño;
• Excelente respuesta de impulso (respuesta a una señal a corto plazo, la capacidad del componente para reproducir con precisión eventos musicales a corto plazo);
• No es necesario utilizar un filtro subsónico (LPF), porque hay una tendencia natural del AP a suprimir las frecuencias por debajo de la frecuencia resonante del altavoz;
• Rápido, natural, suave, ajustado, nítido, controlado y cálido son una serie de características subjetivas que se utilizan a menudo para describir los graves producidos por un buen subwoofer de este tipo.

Desventajas:

• Límite de frecuencia inferior relativamente alto, rara vez por debajo de 30 Hz (nivel de -3 dB);
• La eficiencia más baja en comparación con otros tipos de diseño acústico.

Inversor de fase(FI, Portado, Ventilado, Bass-Reflex). El altavoz se instala en una carcasa que tiene un túnel que continúa hacia el interior en forma de tubo, caja o ranura de cierta longitud. Este túnel se denomina puerto bass reflex. Debido a ello, el volumen interno de la caja se comunica con el espacio circundante. La longitud y el área de la sección transversal del túnel son parámetros críticos para el correcto funcionamiento de este tipo de diseño acústico. Tanto el altavoz como el puerto inversor de fase funcionan en tándem, formando un segundo sistema oscilatorio que irradia (ya en fase con el cono del altavoz) energía sonora adicional de la onda trasera. El altavoz, por regla general, se instala en la pared frontal de la caja. El puerto inversor de fase se ubica con mayor frecuencia en la misma pared, con menos frecuencia en la pared perpendicular (en el caso de un altavoz que mira hacia abajo) de la caja y sintoniza el dispositivo a la salida máxima en un cierto (raramente más ancho que 1-2 octavas). ) rango de frecuencia. En este rango, el parlante funciona con carga, vibración y distorsión mínimas (la mayor parte del sonido es emitido por el puerto), lo que permite que el subwoofer maneje más potencia máxima. Por encima de la frecuencia de sintonización, el túnel se vuelve cada vez menos "transparente" a las vibraciones del sonido y el altavoz funciona como si estuviera en una caja cerrada. Por debajo de la frecuencia de sintonización sucede lo contrario: la inercia del puerto desaparece gradualmente, y en las frecuencias más bajas el altavoz funciona con poca o ninguna carga, como si lo hubieran sacado de la caja. La amplitud de la oscilación aumenta rápidamente y, con ella, el riesgo de que el cono del altavoz salga disparado o se dañe la bobina móvil al golpear el imán. Esta característica requiere el uso de filtros de frecuencia infra baja (subsónicos) en los subwoofers bass-reflex.

ventajas:

• Límite de respuesta de frecuencia inferior, ubicado en silencio en la región o incluso por debajo de 20 Hz (al nivel de -3 dB);
• Le permite suministrar más potencia debido a la menor amplitud de la oscilación del cono del altavoz, especialmente en el área y por encima de la frecuencia de sintonización;
• Más productivos, superando en promedio los 3dB en nivel de presión sonora de sus contrapartes en caja cerrada;
• Profundo, potente, lleno, fuerte, inspirador, deslumbrante y estremecedor: estos epítetos a menudo acompañan la descripción de los efectos de baja frecuencia reproducidos por este tipo de subwoofer.

Desventajas:

• Requiere una caja más grande;
• Es más difícil obtener el resultado deseado en diseño y producción;
• Requieren un filtro de frecuencia infra baja adicional (sabsonic) o limitación de volumen, tk. existe una alta probabilidad de daño al altavoz en frecuencias por debajo de la frecuencia de sintonización;
• Las características de impulso son peores que WL, lo que afecta la percepción subjetiva de las notas graves, especialmente en la música;
• El diámetro del puerto debe ser relativamente grande para evitar sobretonos no deseados del aire que lo atraviesa. Esto conlleva la necesidad de aumentar la longitud del túnel, lo que, a su vez, conlleva la necesidad de aumentar el propio cuerpo. El resultado puede ser una caja de dimensiones completamente obscenas;
• Resonante, cargado, lento, de una sola nota, lento e impreciso son a menudo epítetos subjetivos con respecto a los graves de los subwoofers defectuosos de este tipo.

La mayoría de los subwoofers del mercado de la electrónica de consumo son bass-reflex. Los dispositivos de este tipo le permiten obtener los graves más profundos y fuertes, aunque en algunos lugares debido a la calidad de reproducción de detalles musicales especialmente sutiles y precisos.

Altavoz paso banda 4º orden (pase de bandaventilado\sellado, paso de banda, fuente de alimentación). El paso de banda de cuarto orden se caracteriza por un altavoz, cuyas partes delantera y trasera están instaladas en dos cámaras separadas de una sola carcasa. Además, la parte trasera del altavoz está en una caja cerrada y la parte delantera en una caja con un puerto (túnel) o viceversa. La carcasa de dicho subwoofer se crea como una caja cerrada, pero con la adición de un filtro acústico (puerto). este filtro, trabajando en conjunto con la onda de sonido frontal del altavoz, limita el ancho de banda del dispositivo, elevando simultáneamente el nivel de presión del sonido en este rango de frecuencia.

ventajas:

• Se puede lograr un límite de respuesta de frecuencia bastante bajo (al nivel de -3 dB), pero solo debido a rendimientos más bajos y nivel más alto distorsión;
• Se pueden lograr niveles de presión de sonido extremadamente altos, a costa de más alta frecuencia configuraciones y ancho de banda estrecho;
• Se requiere menos recorrido total del altavoz, menos posibilidades de dañarlo;

Desventajas:

• Es difícil hacerlo todo bien. El resultado depende en gran medida de la precisión de los volúmenes obtenidos de ambas cámaras, así como de la frecuencia de sintonización;
• Propenso al bajo de una nota, especialmente si no está bien construido;
• Para conseguir un ancho de banda amplio, tendrás que aguantar una baja sensibilidad y la presencia de distorsión en un rango determinado;
• Respuestas de impulso débiles;
• El ancho de banda y la sensibilidad están inversamente relacionados.

Subwoofers pasabanda Lanzar y Sonance

En la mayoría de los casos, los subwoofers de este tipo se encuentran en instalaciones automotrices destinadas a participar en competencias de audio para automóviles en la categoría de presión de sonido máxima (SPL).

Altavoz de banda de sexto orden (pase de bandaventilado). El paso de banda de sexto orden se caracteriza por un altavoz, cuyas partes delantera y trasera están instaladas en dos cámaras separadas de una sola carcasa. Además, tanto la parte trasera como la delantera del altavoz están en una caja con un puerto (túnel). Cada cámara está sintonizada a su propia frecuencia calculada. La respuesta de frecuencia resultante, en teoría, debería ser mejor que todas las opciones de diseño descritas anteriormente. Los derechos de este tipo de diseño acústico y los secretos de los principios de cálculo del caso son propiedad de Bose. Explican la teoría de esta manera: “Los woofers se ubican entre dos volúmenes separados acústicamente elásticos dentro del módulo 'Acoustimass' patentado de Bose. Cuando el cono del altavoz se mueve, excita el aire en las cámaras. El aire de la cámara, actuando como un resorte acústico, interactúa con el aire del túnel y produce más sonido de baja frecuencia con menos potencia de amplificación. El sistema es más sensible y requiere una menor amplitud de oscilación del cono del altavoz, lo que, a su vez, da lugar a una menor distorsión. Incluso si de alguna manera se creara distorsión, gracias a la tecnología patentada, permanecerá cautiva de los volúmenes acústicos del gabinete y nunca llegará a sus oídos”.

ventajas:

• Gran sensibilidad;
• Menos fluctuación del cono: el nivel mínimo de distorsión audible.

Desventajas:

• El volumen total de las dos cámaras da como resultado una caja bastante voluminosa;
• Difícil de construir. El resultado depende en gran medida de la precisión de la implementación de los parámetros calculados;
• No existen fórmulas claras para calcular los volúmenes y tamaños de los puertos debido a una patente propiedad de Bose;
• El altavoz puede fallar con bastante facilidad como resultado de una alta presión constante, lo que conlleva el sobrecalentamiento de sus partes;
• Respuestas de impulsos débiles.

EBS (ExtendidoBajoestante, estante bajo extendido). EBS es un tipo de diseño de gabinete de altavoz bass-reflex. La diferencia es que el volumen de trabajo de la carcasa se elige a propósito para que sea entre un 25 y un 75 % mayor que el calculado de forma óptima, y ​​el puerto se sintoniza a una frecuencia cercana a la frecuencia de resonancia del altavoz. Como resultado, obtenemos un aumento decente en la frecuencia de corte más baja del subwoofer. Si mide la respuesta de frecuencia de dicho dispositivo, el mismo "Estante" se vuelve visible, ubicado inmediatamente encima de la frecuencia de sintonización.

ventajas:

• Respuesta de baja frecuencia (-3 dB), alcanzando fácilmente valores muy por debajo de los 20 Hz;
• Graves infrarrojos que hacen temblar la tierra;
• Mayor salida por debajo de 25 Hz a expensas de una salida reducida por encima de 30 Hz (las frecuencias dependen de los parámetros de volumen internos y la frecuencia de sintonización del puerto).

Desventajas:

• Tamaño de cuerpo gigante;
• El altavoz es capaz de soportar un 25-50 % menos de potencia máxima antes de que empiece a averiarse;
• Falta de efecto de presencia, falta de ataque: tales epítetos se encuentran al describir EBS;
• El efecto general de los graves se suaviza en gran medida. Las señales a frecuencias entre 40 y 60 Hz tienen un nivel extremadamente bajo;
• Es más difícil “vender”, porque la mayoría de las personas son poco receptivas a los sonidos de frecuencias tan bajas;
• Se necesita 8 veces más potencia (así como el volumen de aire movido) para producir un sonido a 20 Hz tan alto como a 40 Hz.

Pantalla Infinite (Baffle Infinite, IB). IB es un tipo de diseño de altavoz abierto en el que la pantalla que separa las ondas sonoras delanteras y traseras se presenta como un plano infinito. Este diseño implica montar los woofers en un volumen de trabajo aislado muy grande, cuyas dimensiones permiten despreciar la fuerza de arrastre creada al comprimir el aire en otros tipos de diseño. Este tipo de diseño no afecta a los cambios en la frecuencia de resonancia del altavoz, lo que inevitablemente sucede en otros casos. A menudo, la habitación contigua a la sala de cine en casa (sótano, ático, sótano, despensa, garaje, etc.) se utiliza como un volumen "aislado". A diferencia de sus contrapartes bass-reflex y cerradas, los subwoofers IB se distinguen por la ausencia de sobretonos extraños, que a menudo son creados por los puertos bass-reflex y las paredes del gabinete OH. Como dicen los seguidores del IB: "Escuche el bajo, no el cuerpo (escuche el bajo, no la caja)".

ventajas:

• El límite de respuesta de frecuencia más bajo (en el nivel de -3 dB), alcanzando un valor de 5 Hz;
• Graves extremadamente bajos, estremecedores e impresionantes;
• La ausencia de matices extraños y color de sonido;
• Ahorro de espacio interno: no es necesario instalar cajas grandes en la habitación;
• El secreto de la instalación es una bendición para el diseñador de interiores.

Desventajas:

• Siempre un complejo proyecto de instalación personalizado. Los IB no son de grado industrial;
• Disponibilidad de una habitación adyacente adecuada para la instalación de parlantes;
• En una habitación contigua, habrá tantos graves como en su cine (hay una cuestión de insonorización adicional);
• Se requieren más altavoces porque su potencia máxima se reduce en un 50% (sin resistencia acústica del aire, es más fácil dañar el altavoz);
• Cálculo y ajuste complicados, que requieren equipos de calibración y ecualizadores profesionales.

Opciones para organizar subwoofers IB

Estos subwoofers solo se encuentran en los hogares de entusiastas avanzados del cine en casa, a quienes se les llama con razón "Bass Heads". Estos muchachos no conocen compromisos y construyen subwoofers, asignando una habitación contigua completa para ellos, montan varios pares de altavoces de 15-18 ", suministran 3-4 kW de potencia de amplificación, todo con el fin de lograr ese mismo efecto de presencia. Y, al parecer, no en vano, porque el canal LFE de la banda sonora de varias películas contiene efectos de baja frecuencia que llegan hasta los 5 Hz.

Un ejemplo real de la respuesta de frecuencia de un subwoofer IB (gráfico rojo)

Radiador pasivo (PI, radiador pasivo, PR). Un radiador pasivo siempre se usa en combinación con uno activo y sirve como reemplazo del túnel inversor de fase. Un altavoz de radiador pasivo es más similar a un altavoz de reflejo de bajos en términos de su caracteristicas acusticas, sin embargo, con mayor sensibilidad. Los radiadores pasivos a menudo se fabrican en forma de un altavoz convencional, que no tiene un imán ni una bobina, o simplemente en forma de un diafragma plano en una suspensión. El radiador debe ser más grande o al menos del mismo tamaño que el altavoz activo.

ventajas:

• Ausencia de armónicos y coloración de sonido creados por el puerto inversor de fase;
• Facilidad de configuración. Simplemente sumando o restando pequeñas cantidades de masa PI, la frecuencia de sintonización de la caja se puede cambiar entre 0,1 y 15 Hz. Ajuste fino fácilmente alcanzable;
• Posibilidad de sintonizar cajas pequeñas a una frecuencia más baja, sin restricciones en la longitud del túnel;
• Hay menos amenaza de falla del altavoz en frecuencias infra-bajas, no hay necesidad de usar un subsónico.

Subwoofers de radiador pasivo Paradigm, Definitive Tech y Mirage

Desventajas:

• Puede haber distorsión debido al efecto “ping-pong” (en resumen, las fluctuaciones en el PI pueden causar fluctuaciones en el altavoz principal);
• Respuesta de frecuencia inferior ligeramente más alta del subwoofer en comparación con el FI;
• La atenuación más pronunciada (36 dB/octava) está por debajo de la frecuencia de sintonización;
• Más caro de fabricar (PI cuesta más que una tubería de plástico FI).

Línea de transmisión (TL, Labyrinth, línea de transmisión, TL). El altavoz se instala en la caja, dentro de la cual se organiza un laberinto acústico o un tubo largo, que se denomina línea de transmisión. La longitud de dicho laberinto depende de la frecuencia de resonancia del altavoz y del material del que está hecha la composición amortiguadora, que cubre las paredes de todo el laberinto. TL puede estrecharse y expandirse o permanecer con la misma área de sección transversal en toda su longitud, y también tener una serie de curvas y vueltas para reducir las dimensiones finales del gabinete del altavoz. La longitud de la línea de transmisión corresponde a 1/4 de longitud de onda de la frecuencia de resonancia del altavoz. El laberinto suele estar lleno de varios tipos de material amortiguador, lo que ayuda a absorber la mayor parte de la energía de retorno. onda de sonido y le permite usar un TL más corto mientras mantiene la frecuencia del altavoz de destino.

ventajas:

• Excelente respuesta de impulso, igual (ya menudo superior) a los diseños cerrados (ZYa) y significativamente superior a los diseños bass-reflex (FI);
• A priori, un diseño de carrocería más rígido elimina las distorsiones que introducen sus paredes;
• Pendiente de respuesta de baja frecuencia (alrededor de 10 dB / octava o menos), lo que conduce a un aumento en el retorno en la zona de graves profundos;
• Menos coloración en las notas graves superiores debido a los picos de impedancia reducidos;
• Hígado, graves más claros y profundos.

Subwoofers Transmission Line PMC y Earthquake

Desventajas:

• La complejidad del diseño y la construcción;
• No todos los oradores se desempeñarán bien en el laberinto y no hay recomendaciones específicas para su elección;
• No existen métodos de diseño claros ni fórmulas de cálculo para crear TL; en general, siempre es un método de prueba y error;
• El tamaño de la caja puede ser impresionante.

Rara vez se encuentra en cines en casa. En su mayor parte, los altavoces basados ​​en laberintos son para entusiastas de Hi-Fi y Hi-End.

Isobárico (Compuesto, Isobárico) con dos altavoces. Se instalan dos altavoces juntos en una caja que tiene un espacio cerrado de cierto volumen entre ellos. Los altavoces deben trabajar entre sí en fase. El volumen del espacio encerrado entre los altavoces debe ser lo más pequeño posible para que los conos se muevan libremente. En el proceso de modelado de una caja de este tipo se toma la mitad del volumen interno de la caja de resonancia, lo que permite hacer cualquier subwoofer dos veces más compacto que cualquier otro tipo de diseño acústico.

ventajas:

• El doble del tamaño de la caja para cualquier altavoz en relación con el ZYA es la principal ventaja;
• Respuesta mejorada en las frecuencias más bajas;
• Más grueso, más rápido, más claro y más natural son los epítetos utilizados para describir el bajo reproducido por el isobárico.

Desventajas:

• El funcionamiento del altavoz interno requiere potencia de amplificación adicional de la misma magnitud, que se desperdicia;
• La sensibilidad del sistema es 3 dB inferior a la del CL debido a que la masa de los difusores se duplicó y el volumen interno se redujo a la mitad;
• La sensibilidad del sistema es 6dB inferior respecto a dos OH del mismo volumen y con los mismos altavoces.

Actualmente, los subwoofers de este tipo son extremadamente raros y solo donde hay grandes problemas con el espacio para su instalación, y se requieren graves más claros que fuertes.

Tirar/empujar (empujar/Pull) con dos altavoces. En una caja cerrada con un solo volumen interno, se instalan dos altavoces de manera especial. La mejor opción es cuando los parlantes se instalan en el mismo plano de la caja, con uno dirigido hacia afuera y el segundo hacia adentro. La conexión al amplificador se realiza en antifase, cuando en realidad el funcionamiento de los conos del altavoz resulta estar en fase. Los armónicos impares, según la teoría de Vance Dickason, se cancelan a sí mismos. Y si cree en la empresa M&K, que se especializa en la producción de subwoofers Push / Pull, este enfoque le permite deshacerse incluso de los armónicos. De una forma u otra, las distorsiones armónicas generadas por las anomalías del altavoz y sus componentes son reducidas por anomalías invertidas similares del segundo altavoz. El sonido, como dicen los partidarios de este tipo de diseño, es lo más natural y natural posible debido a las correcciones que hacen los altavoces entre sí. A menudo hay una opción de diseño Push/Pull, cuando ambos altavoces miran hacia afuera, lo que parece más agradable estéticamente y familiar. Aunque en este caso el efecto de la reducción de la distorsión se expresa débilmente, se mantienen todas las demás ventajas del enfoque. El tamaño del gabinete debe ser el doble de lo que se calculó para un solo altavoz. El sistema resulta ser más sensible (en 3 dB) en comparación con un sistema de sonido de medio volumen y un altavoz a bordo con una curva de respuesta de frecuencia completamente similar. El subwoofer se vuelve capaz de soportar el doble de potencia.

ventajas:

• Mejor sensibilidad;
• Potencia máxima duplicada;
• Sin distorsión armónica;
• Capacidad adecuada para generar altos niveles de presión sonora (SPL).

Desventajas:

• Una sola caja de subwoofer grande que puede tener una apariencia fea y ser difícil de construir y mover.
• La respuesta de frecuencia, en general, corresponde a dos subwoofers separados en casos de la mitad del tamaño, sin embargo, aquí no tiene la capacidad de separarlos en diferentes partes de la habitación cuando se configura, lo que a menudo es extremadamente necesario.

Subwoofers push/pull de Blue Sky, MK Sound y modelo 3D DIY

Las empresas que se han destacado en la tecnología de subwoofer push/pull, como MK Sound y Ken Kreisel (el fundador de MK), ofrecen actualmente subwoofers y altavoces que se ven geniales con un rendimiento y un sonido inigualables. Así lo confirma el uso de sus productos en los principales estudios de cine de Hollywood y estudios de grabación en Londres. Solo agregamos que Ken Kreisel es el inventor de los subwoofers como tales y los sistemas de subwoofer satelital.

Tamaño del altavoz (altavoz)

Muy a menudo, los subwoofers se dividen en clases según el tamaño (generalmente el diámetro) de la superficie de trabajo del cono del altavoz instalado. Los altavoces (woofers) utilizados en la construcción de subwoofers son, por regla general, los de mayor tamaño, porque tienen que moverse un gran número de aire para crear ondas sonoras de baja frecuencia. Para obtener el mismo nivel de volumen una octava más bajo (por ejemplo, 30 Hz en lugar de 60 Hz), necesita cuatro veces más potencia. Cuanto menor sea la frecuencia de resonancia del altavoz, menor será la frecuencia de los sonidos que el altavoz puede reproducir con un determinado nivel de distorsión. La frecuencia de resonancia de un altavoz (indicada como Fs) está determinada por una combinación de la masa de sus partes móviles (cono, tapa protectora, bobina y su base) y la flexibilidad de la suspensión. En circunstancias normales, necesitaríamos un amplificador más potente para impulsar un controlador de subwoofer que un sistema de altavoces convencional. Sin embargo, es importante recordar que aunque debe tener un amplificador con headroom para evitar la distorsión (recorte), la tarea principal sigue siendo hacer coincidir el subwoofer con los altavoces principales. En cualquier nivel de volumen, el altavoz de subgraves no debe sobresalir ni estar localizado, sino que debe expandir invisiblemente el límite del sonido del sistema hacia abajo en la curva de respuesta de frecuencia.

Los tamaños de altavoz más comunes para uso en subwoofers son 8″, 10″, 12″, 15″ o 18″(estamos hablando del diámetro del difusor redondo). Aunque un subwoofer de 18″ es capaz de reproducir graves a la frecuencia más baja y al volumen máximo, el controlador más grande no siempre es el mejor. La mejor decision para una reproducción óptima de las notas graves. Los woofers más grandes son más difíciles de controlar y sintonizar. Actualmente, hay subwoofers de 10″ en el mercado que pueden mover tanto aire como los modelos antiguos de 15″. Esto es posible gracias a un cono de controlador de 10″ de muy largo alcance, diseñado para mantener la linealidad a lo largo de todo su recorrido, y un amplificador digital Clase D de alta potencia capaz de manejar un woofer de este tipo en un gabinete pequeño.

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Lo que me encanta de Kicker es su enfoque innovador. Mientras todo el mundo está descansando y fascinando a los subwoofers en los estuches bass-reflex, estos clásicos del audio para autos solo recuerdan que hay otros tipos de diseño. Un radiador pasivo (también conocido como radiador pasivo) tiene mucho en común con un inversor de fase, pero carece de muchas de sus deficiencias. Y después de todo, nada nuevo, Harry Olson describió su principio en su patente ya en 1935...

Diseño

No me adelantaré y ante todo "una reunión sobre la ropa". Kicker CWTB10 es muy compacto: la longitud de la carcasa no supera los 44 cm. El diámetro exterior, respectivamente, como el de un diez típico, es un poco menos de 28 cm. También hay un modelo de 8 pulgadas en la serie, es aún más compacto.

Me gustaría enfatizar que el fabricante posiciona el subwoofer como universal: se puede usar no solo en un automóvil, sino también, por ejemplo, en botes, SUV abiertos o vehículos todo terreno. El estuche está hecho de plástico grueso resistente a los impactos y está completamente sellado.

Se proporcionan orificios roscados para montar el subwoofer y se incluyen varios soportes para el montaje horizontal o vertical.

Conseguí un modelo con una impedancia nominal de 2 ohmios para la prueba, pero en general el Kicker CWTB10 también tiene una versión de 4 ohmios. Es mejor conectar uno de 2 ohmios a algún monobloque de bajo, pero también se puede usar uno de 4 ohmios con amplificadores multicanal conectando un subwoofer a un par de canales en un puente.

Ahora, en realidad, al diseño acústico: un radiador pasivo. La forma del cuerpo aquí no juega el papel más importante, pero en nuestro caso está hecho en forma de tubería, en cuyos extremos hay un difusor. En realidad, Dynamics solo posee uno de ellos. El segundo exactamente el mismo difusor y exactamente en la misma suspensión: este es el radiador pasivo.

¿Cómo funciona un radiador pasivo?

No en vano mencioné al principio que un radiador pasivo tiene mucho en común con un inversor de fase. Para quien no sepa cómo funciona un inversor de fase, se lo cuento brevemente.

A medida que el cono del altavoz se mueve hacia adelante y hacia atrás, comprime y descomprime alternativamente el aire dentro del gabinete. En consecuencia, este aire tenderá alternativamente a salir a través de la lumbrera y luego será succionado de vuelta a través de ella. Pero el truco es que el aire dentro del puerto tiene cierta inercia, y todas estas vibraciones "llegarán" a la salida con cierto retraso.

A una cierta frecuencia (esto es lo que se llama la frecuencia de sintonización del puerto), resultará que el aire a la salida del puerto oscilará sincrónicamente con el propio difusor. Es decir, la radiación del difusor y del puerto se sumarán. En realidad, este es el efecto de la amplificación acústica.

Un radiador pasivo funciona exactamente de la misma manera. Solo que en lugar de un puerto con una masa de aire en su interior, aquí solo funciona un difusor en una suspensión. De hecho, un radiador pasivo es exactamente el mismo altavoz, solo que sin un sistema magnético. Y si la configuración de un puerto inversor de fase convencional se puede cambiar por sus proporciones y dimensiones, entonces en un radiador pasivo la configuración se cambia por la masa del difusor y la elasticidad/viscosidad/rigidez de su suspensión.

¿Cuáles son las ventajas de un radiador pasivo sobre un puerto bass reflex convencional?

Y miras las dimensiones del caso, y la pregunta desaparecerá por sí sola. En el caso del Kicker CWTB10, el volumen interno es algo así como 27 litros. Si intenta calcular un puerto regular para tal caso (por ejemplo, en JBL Speakershop o en BassPort), el programa le dará tamaños muy inconvenientes para ello. O la sección transversal será demasiado pequeña o la longitud es una locura.

Y con un radiador pasivo, puedes hacer cualquier zona y cualquier ambiente. ¿Crees que será posible hacer un puerto regular de la misma sección con una configuración baja? Aquí estoy casi igual.

¿Cómo se organiza por dentro?

Los altavoces se sujetan a través de las "patas" de la rejilla protectora. Para llegar a los tornillos, solo necesita quitarles los tapones.

Por cierto, estos no son tornillos autorroscantes para usted, todo es serio, con tuercas incrustadas implantadas en el cuerpo.

El interior del cuerpo está lleno de acondicionador de invierno sintético esponjoso. En resumen, en primer lugar, crea el efecto de "aumentar" el volumen interno y, en segundo lugar, amortigua hasta cierto punto las vibraciones del aire en su interior.

El altavoz en sí no tiene etiquetas adicionales ni otros adornos. Aunque la serie Comp R indicada en la parte frontal insinúa su relación con el altavoz subwoofer independiente Kicker 43CWR104. Lo más probable es que sea así, solo en una versión simplificada, sin superposiciones decorativas y con terminales de conexión de cable más simples.

Y esto es lo que hay al otro lado del caso. Por fuera parece un altavoz, pero por dentro no lo parece en absoluto. Más bien, parece un altavoz sin motor.

Donde generalmente se conecta una bobina al difusor, se fija una arandela de metal que ajusta el peso del sistema móvil.

mediciones

Por interés, tomé una curva de impedancia no solo para todo el subwoofer, sino también por separado para el altavoz. A juzgar por la naturaleza de las curvas, el radiador pasivo está sintonizado en algún lugar alrededor de los 35 Hz, que está muy cerca de la Fs del propio altavoz.

Parámetros de altavoz medidos en el subwoofer Kicker CWTB10:

• Fs (frecuencia de resonancia natural) - 35 Hz
• Vas (volumen equivalente) - 19,5 litros
• Qms (factor de calidad mecánica) - 8,97
• Qes (factor de calidad eléctrica) - 0,51
• Qts (factor de calidad total) - 0,49
• Mms (masa efectiva del sistema en movimiento) - 159 g
• BL (coeficiente de acoplamiento electromecánico) - 11,1 T m
• Re (resistencia de la bobina de voz corriente continua) - 1,8 ohmios
• dBspl (sensibilidad de referencia, 1 m, 1 W) - 84,2 dB

Sin embargo, los parámetros de los altavoces son así, más por interés. Tenemos un subwoofer listo para usar, por lo que apreciaré su trabajo como conjunto.

Para empezar, disparo la respuesta de frecuencia de la radiación del propio difusor. Preste atención a la caída solo en la zona de ajuste del radiador pasivo, alrededor de 35 Hz:

El hecho es que cuando el altavoz de subgraves funciona a esta frecuencia, el radiador pasivo entra en resonancia y él mismo comienza a comprimir y descomprimir el aire de la caja, y para el altavoz, el aire de la caja se vuelve elástico. Lo que, a su vez, limita el curso de su difusor.

¿Resulta que el subwoofer casi no funciona en estas frecuencias? Por supuesto que no, es solo que cerca de la frecuencia de sintonización del radiador pasivo, no es el altavoz el que funciona, sino el propio radiador:

Y así es como trabajan juntos:

Desafortunadamente, no puedo mostrar la respuesta de frecuencia general, ya que es correcto realizar mediciones a frecuencias más bajas solo en el campo cercano (no debe llevarse a la cámara anecoica MTUCI debido a una medición). Pero incluso un análisis superficial de la respuesta de frecuencia del altavoz y el radiador pasivo deja en claro que el subwoofer debería funcionar muy bien en el automóvil. Lo cual, de hecho, se confirmó en la práctica.

Juicio en el caso y conclusiones.

Un pequeño experimento en el automóvil mostró que no es necesario juzgar prematuramente las capacidades de este submarino por su tamaño. Un radiador pasivo cuando está configurado correctamente (y aquí está configurado correctamente) es una gran potencia. En términos de impacto y profundidad de graves, el Kicker CWTB10 ciertamente no es inferior al subwoofer promedio de 12 pulgadas.

Por la naturaleza del bajo, diré una cosa: este es Kicker. Denso, pesado, jugoso. Para la música de club, generalmente un regalo del cielo. Curiosamente, con un aumento de volumen, el bajo no comienza a presionar los oídos, pero comienza a percibirse táctilmente: el ritmo del bajo se percibe con golpes en el pecho como si fuera una pesada pelota de goma. ¡Y esto es de una docena allí!

En espacios abiertos (y con tal rendimiento del Kicker CWTB10, puede usarlo de manera segura incluso en un bote, incluso en un SUV abierto), los graves pierden profundidad de forma natural, pero casi no pierden presión. Incluso diría que se vuelve aún más denso y recogido en su estructura. Y de nuevo, lo mismo para la música rítmica de club.

En general, un radiador pasivo calculado correctamente no es una especie de "fasik en una tubería" para usted. Esto será más duro.

• Compacto, fácil de instalar
• Se puede utilizar en todoterrenos abiertos, barcos, vehículos todo terreno, etc.
• Rendimiento de calidad
• Respuesta de graves sorprendentemente alta para un calibre de 10 pulgadas
• En la música de club, el bajo es simplemente hermoso

• gravita hacia la música rítmica

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El radiador pasivo fue descrito por primera vez por Harry Olson ( harry olson) en la patente de 1935 "Altavoz y método de transmisión de sonido". En el mercado de audio para el hogar, los parlantes de radiadores pasivos han recibido una distribución relativamente moderada, y en el audio para automóviles no se han utilizado en absoluto. Pero recientemente, dos conocidos fabricantes de equipos de audio para la industria automotriz acústica de boston Y terremoto comenzó a utilizar radiadores pasivos, adoptando la experiencia de usarlos desde sistemas de equipos de audio domésticos.

Externamente, los radiadores pasivos parecen engañosos, porque se ven e incluso se mueven como un subwoofer normal. Pero lo parece solo desde el exterior del sistema de altavoces. Como sugiere el nombre, no hay "accionamiento" en estos emisores. En otras palabras, no hay bobina de voz, imán, arandelas de centrado y extremos, cable flexible ni terminales de conexión. Los radiadores pasivos son esencialmente controladores de altavoces no conectados, por lo que se emparejan con un woofer conectado en el mismo gabinete. Los sistemas con radiadores pasivos se refieren a un tipo de carcasa con un orificio o puerto, es decir. hay un tipo de inversor de fase. Matemáticamente, son idénticos, solo se usa un diafragma en lugar de un puerto. Cabe señalar los dos parámetros principales en los radiadores pasivos: el peso y la rigidez del diafragma.

El peso es un elemento clave del diseño y debe calcularse con precisión para operación correcta inversor de fase, ya que puede cambiar la frecuencia de resonancia y, en consecuencia, la configuración de todo el caso. La rigidez del diafragma está determinada por una combinación de la elasticidad del material de suspensión y el volumen de aire dentro de la cámara de alojamiento.

Los radiadores pasivos están sintonizados para resonar a una frecuencia por debajo del rango de respuesta lineal del woofer operativo. El rango de funcionamiento de un radiador pasivo se encuentra entre valores 1/4 de octava por encima y por debajo del valor de resonancia. Esto significa que la combinación de un woofer y un radiador pasivo puede ampliar el rango de graves en aproximadamente media octava. Por supuesto, este principio se aplica cuando hay ajuste correcto emisor La pendiente de la respuesta de frecuencia es bastante pronunciada: 18 dB / octava.

Ambos difusores: activo y pasivo pueden moverse en fase, con un relativo cambio de oscilación, hasta en antifase. Mantener las oscilaciones de ambos conos en fase sería ideal para amplificar la salida del woofer, pero en su física este tipo de sistema resonante es imposible.

Predominantemente comunes son los sistemas con un radiador pasivo más grande que el diámetro del altavoz activo. Esto permite que un woofer de diámetro relativamente más pequeño mejore el rendimiento en los rangos de graves superiores y medios. En este caso, el rango de reproducción inferior también se amplía, pero se requiere un diseño de gabinete diferente.

Como cualquier solución de diseño, un radiador pasivo tiene algunas desventajas. En lo anterior, se observó que el radiador es capaz de reproducir tonos en antifase, es decir, con un desplazamiento de 180° con respecto a las oscilaciones acústicas del parlante. Dependiendo de la frecuencia producida, la posición relativa del radiador pasivo y el activo, se pueden observar varias caídas en la respuesta de frecuencia. Cuanto más largo sea el rango, donde la respuesta de frecuencia completa no incluye cambios repentinos o interrupciones, el oído humano no detectará estas caídas.

Otro problema interno es la gran pendiente de la respuesta de frecuencia. La respuesta de frecuencia cae bruscamente por debajo de la frecuencia de sintonización del radiador pasivo. Además, las propiedades elásticas del aire en la carcasa del altavoz ya no restablecen el movimiento del radiador y especialmente el controlador de baja frecuencia debajo de la resonancia del radiador pasivo. En este modo, no se descarta incluso la posibilidad de dañar tanto el controlador activo de baja frecuencia como el radiador pasivo.

Actualmente, existen desarrollos prometedores de radiadores pasivos que tienen un conjunto ajustable de pesos cónicos para facilitar el ajuste. También es importante Buena elección Woofer con un factor de calidad total bajo (Q TS \u003d 0.2-0.4) y el diseño de carcasa correspondiente.

La historia del origen del inversor de fase de túnel se remonta a 1930 desde el laberinto acústico de Stromberg-Carlson ( Stromberg Carlson). Este laberinto consistía en un tubo largo, en un extremo del cual se montaba una cabeza de altavoz, mientras que el otro extremo se dejaba abierto. El área de la sección transversal de la parte abierta era igual al área de la cabeza. Experimentos de la década de 1960 para cambiar la velocidad del sonido según el revestimiento interior varios tipos los materiales de amortiguación y la variación en la forma del tubo han establecido el estándar moderno para este tipo de diseño de casco.

El inversor de fase de túnel es una cámara larga en la parte posterior del altavoz.

En el extremo opuesto del túnel, hay un pasaje u orificio (principalmente del tamaño del diafragma de la cabeza del parlante) que sale hacia el lado exterior de la caja. Un reflejo de graves de túnel correctamente diseñado elimina la amortiguación mutua de fase de las ondas sonoras del altavoz. A pesar de ello, estos dispositivos aún no son muy utilizados en caraudio debido a su tamaño y complejidad de colocación. El diseño consta de un circuito alargado hecho para eliminar las ondas estacionarias y las resonancias típicas de otras cajas acústicas. La supresión de ondas estacionarias protege al conductor de los efectos nocivos de las ondas reflejadas, que provocan distorsión y daños en el cono.

La longitud del túnel interrumpe el movimiento sincronizado del aire dentro de la cámara, lo que debilita las oscilaciones de la onda frontal. Al cambiar la longitud del túnel, la cámara se afina, de manera similar a la afinación de un tubo de un órgano de catedral abierto en un extremo. Esto se basa en el fenómeno del cambio de fase de las oscilaciones de ondas acústicas. El desfase de la onda sonora trasera (woofer) amplifica la onda frontal a bajas frecuencias, donde esta última comienza a debilitarse debido a un aumento de la resistencia del aire en este rango.

La amortiguación del inversor de fase de túnel, a diferencia de la resistencia del aire de una caja cerrada, no restringe el movimiento del difusor. Como resultado, también es más eficiente que un inversor de fase resonante. La fidelidad y la linealidad de la respuesta de frecuencia también tienen un alto rendimiento. El diseño de los casos de tales inversores de fase requiere el cumplimiento de los cálculos y configuraciones precisas. Los cabezales de altavoz de uso común tienen un factor de calidad total (Q ts = 0,2-0,4) y eléctrico (Q es = 0,3-0,4) bajo a una frecuencia de resonancia propia baja. La longitud del camino de la onda acústica trasera es individual para un caso dado y está determinada por la parte fraccionaria de la longitud de onda en la frecuencia resonante del bajo. Por ejemplo, si la frecuencia de resonancia del altavoz bass reflex de túnel usado es de 40 Hz, la longitud de onda será de aproximadamente 8,61 m. El canal dentro del túnel debe ser 1/4, 1/2 o 3/4 de este valor e igual a 2,15, 4, 31 o 6,46 m, respectivamente. Debido a estos valores, el túnel a menudo se pliega en forma de laberinto para una mayor compacidad. La reducción de la longitud real se ve facilitada por el relleno correcto con material de amortiguación, como la lana.

En cierto sentido, el diseño acústico de cuarto orden (reflejo de bajos de radiador pasivo y reflejo de bajos de túnel) no es lo suficientemente conveniente para el uso de componentes en el audio del automóvil, pero proporciona una alternativa a las cajas de subwoofer existentes.