Автомобильный сабвуфер предназначен для воспроизведения низших частот. Чтобы получить хорошие низкие частоты на обычных акустических системах (без сабвуфера) требуются большие и мощные колонки.
Применение сабвуфера позволит разгрузить акустическую систему по низким частотам. Поскольку человеческий слух не может распознать направление низкочастотного звука, сабвуфер понадобиться только один и расположить можно в любом месте автомобиля. Качество звука при этом повысится, поскольку не придется перегружать колонки басами, а значит уменьшится количество искажений.
Существует три типа оформления: закрытый ящик, фазоинвертор и бандпасс.
Тип корпуса сабвуфера — закрытый ящик (ЗЯ)
Это наиболее простой в изготовлении тип акустического оформления. Колебания в таком ящике находятся в закрытом объеме и в конечном итоге гасятся. Поскольку звуковая волна это энергия, то затухая она превращаются в тепло. И хотя количество этого тепла невелико — оно все же оказывает влияние на характеристики акустической системы.
Для предотвращения этого эффекта ЗЯ заполняют изнутри звукопоглощающим материалом (вата или синтепон), который, поглощая звук поглощает и тепло. Повышение температуры воздуха становится намного меньше и динамику «кажется» что позади него существенно больший объем, чем на самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения «акустического» объема ящика по сравнению с геометрическим на 15-20%.
При всей простоте конструкции закрытого ящика, он обладает многими достоинствами. Во-первых, простота расчета. Здесь есть всего один параметр — объем. Во-вторых, существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. В-третьих, при грамотном выборе параметров сабвуферной головки и объема корпуса — закрытый ящик не имеет равных в области характеристик, определяющих субъективное восприятие басовых частот.
Если все так хорошо, зачем нужны остальные типы акустического оформления? Подвох один — КПД. У закрытого ящика он наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. Чем меньше сделать объем ящика, тем меньше будет его эффективность.
Тип корпуса сабвуфера — фазоинвертор (ФИ)
В фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике «ставится к стенке» используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании с упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает.
Помимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним достоинством — наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора и вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. В рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны.
Фазоинвертор капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель часто делают так, чтобы можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.
Тип корпуса сабвуфера — полосовой громкоговоритель (bandpass)
Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка. Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симметричная нагрузка».
Из традиционных конструкций, бандпасс — чемпион по эффективности. Эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола.
Чем же это компенсируется? Прежде всего — высочайшим к.п.д. Во-вторых — весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт.
Какой тип корпуса выбрать для сабвуфера
Если любите слушать качественную музыку — выбирайте сабвуфер с закрытом типом ящика. Если нужно много баса, чтобы дрожало стекло автомобиля — выбор в пользу сабвуфера с корпусом фазоинвертора. Этот вариант даст наибольшую мощность. Вариант с корпусом «бандпасс» — лучше оставить профессионалам авто звука.
Статьи по теме
- Построение музыкальной системы в автомобиле для начинающих
- Корпус для сабвуфера. Из чего делают и какие формы бывают
- Как установить сабвуфер в машину, чтобы добиться качественного звучания?
Что ещё почитать
