Автозвук от А до Б

3. Наполнитель необходим для гашения "стоячих волн" и эха в ящике. Эти мифические волны вызывают панику у новичков, которые предпочитают спрашивать советов гаражных спецов, вместо того чтоб, вспомнить физику. Тоже миф.

Теперь чуть-чуть теории Закрытых Ящиков.

Что такое саб с точки зрения ящика? Это некий поршень, который очень быстро сжимает и разжимает воздух внутри ящика. При этом создаются колебания звуковой частоты как внутри ящика, так и снаружи. Все, что излучается наружу, мы слышим, а то, что вовнутрь гасится. Энергия внутри ящика гасится трением материалов, упругостью стенок и частично переходит в тепло. Тут возникает миф о стоячих волнах. Такие волны возникают тогда, когда звук отражается от препятствия и возвращается к динамику в противофазе. То есть звук из динамика сталкивается с отраженным, и ослабевает в определенном диапазоне. Это приводит к тому, что динамик, на каких то частотах поет тихо.

Безусловно, стоячие волны это плохо. Но тут нужно четко понимать когда, как и где возникают стоячие волны и только тогда рассуждать о них.

В общем, из курса школьной физики мы помним, чтоесть 2 условия возникновения стоячих волн.

1.Параллельность излучающей и отражающей поверхностей. (для того чтобы большая часть волны вернулась к излучателю а не ушла в сторону или рассеялась)

2.расстояние от излучающей до отражающей поверхности должно быть равно или кратно длине волны. При этом, чем выше кратность тем меньше затухание. По сути, ощутимо погасить прямую волну, могут отражения равной длины или вдвое короче.

Очень редко, для закрытого ящика в багажник выбирается форма ровного прямоугольника или куба. Обычно это всякого рода трапеции, стенки которых никак не параллельны диффузору, имеющему форму конуса и который перемещается постоянно с достаточной амплитудой. Это во первых. И во вторых, любой из вас может разделить скорость воздуха равную 343м/с на любую частоту из рабочего диапазона саба и оценить получившуюся длину волны и кратную ей величину. Думаю результат заставит вас улыбнуться после того, как вы их сопоставите с размерами закрытого ящика

)))) Тут можно лишь добавить, что стоячую волну в авто все же ловят и очень от нее страдают. Происходит это иногда с мидбасами в дверях, которые направлены друг в друга. В этом раскладе расстояние между ними гораздо больше их диаметра и диффузоры, в таком варианте, являются точечным источником звука. То есть не конусами, а ровными и параллельными друг другу поверхностями.

109

При этом, в их диапазоне есть частоты, вполне попадающее длиной волны в расстояние между динамикам.

На слух это выражается так:

«…Сажусь за руль, баса нет и звук, какой то гулкий. Сажусь на заднее сидение, и мидбас отлично работает..»

Или так:

« ..слушаю клубняк, фронт вроде работает нормально, динамики трепет сильно, а баса от них почти нет, хотя порезаны достаточно низко..»

Лечится это либо доворотом мидов вверх, либо изменением полярности на одном из мидов. Тогда там где не было баса он появится, а где был пропадет

:D

Как бы то ни было, стоячие волны внутри ЗЯ не способны оказать какое либо существенное влияние на звук в сабе. А значит саб в ЗЯ, мы рассмотрим только с точки зрения камеры, в которой поршнем резко сжимается и разжимается воздух, поскольку именно тут как раз собака зарыта и скрывается еще 2 мифа.

Миф о необходимости оклейки стенок ящика виброизоляцие.

Собственно говоря, откуда он пошел то? А от лени как всегда.

Вот три основных фундаментальных правила построения ЛЮБОГО коробка для саба:

1)Материал ящика должен быть максимально глухим. (постучите по фанере 8ке и потом по 20ке и вы поймете о чем я)

2)Коробок должен быть максимально прочным. (стыки и соединения должны быть прочнее чем сам материал)

3)Коробок должен быть максимально герметичным. (100% герметичности обеспечить практически не удается, но стремиться к этому желательно).

110

И отсюда аксиома: правильно подобранный динамик, установленный в грамотно рассчитанный, толково спиленный и настроенный коробок ни в каком наполнителе НЕ нуждается!

Теперь опять немного нудной теории про сабвуферы.

Динамик, достаточно сильно сжимая и разжимая воздух , всегда пытается раздувать и втягивать стенки ящика, при этом стенки неизбежно войдут в резонанс с динамиком на свой частоте и ящик "начнет гудеть".

Громкость гудения будет зависеть от амплитуды с которой саб шатает стенки (чем сильнее раздуваются стенки, тем саб играет тише и тем сильнее гудит ящик). Проще говоря стенки будут сами выполнять роль диффузора. Важно понимать, что резонировать будет ЛЮБАЯ стенка ЛЮБОГО ящика. Но это не страшно. Сделав ящик из прочного, материала, мы максимально снизим амплитуду колебания стенок. А если материал, к тому же, будет глухим и толстым, то резонанс его стенок будет находиться далеко за пределами рабочего диапазона саба, и, стало быть, ящик ни коим образом не испортит звук. Так вот, многие, спилив сопливый ящик, наслушавшись его гудения, потом оклеивают его шумкой изнутри и травят байки о волшебном ее действии.

Виброизоляция в ящике не делает звук лучше.

Я скажу больше: виброизоляция не поглощает шум даже при использовании по прямому назначению.

Даже на кузове авто она просто, за счет массы и собственной вязкости, снижает высокий резонанс металла, и высокочастотный шум просто не резонирует в салон. По этому же и в салоне становится тише и комфортнее. Равно как и акустика в машине начинает петь лучше, потому что ей не подпевает салон и не гасит на своих резонансах энергию колебаний от динамика. Тоже самое, дает и оклейка ящика. Гудеть саб перестанет, но эффективность, раздувая стенки с шумкой, будет продолжать терять.

На звук грамотно собранного ящика из толкового материала оклейка шумкой не должна влиять НИКАК.

Если влияет, значит, ящик вы собрали тонкий.

…хозяйкам на заметку: брусок дерева протянутый по диагонали стенки с любой стороны или распорка от стенки до стенки разобьют поверхности на резонирующие участки, частота которых отползет за диапазон работы саба. ;) Эффект будет гораздо лучше чем от маневров с шумкой…

Ну, теперь собственно к теме.

Аксиомы правильного ящика это все конечно хорошо. Только вот в реальных условиях жизни, при которых, параметры на динамик производитель берет с головы, а всех законов физики учесть невозможно, приходится при изготовлении Закрытых Ящиков, в той или иной степени, прибегать к наполнителю ящика.

111

Разберемся, наконец, то что он делает.

Возьмем для примера ящик без наполнителя. Динамик, двигаясь в одну сторону, сжимает воздух внутри, при этом все больше растягивая свои подвесы и все сильнее опираясь на сжимаемый воздух внутри ящика. Потом двигается в другую сторону, опять же растягивая подвесы и борясь с разрежением воздуха в ящике, которое его пытается удержать. При этом, уже играет не сам динамик, а вся система саба в целом. Звук уже будет зависеть не от параметров самого дина, а еще и от поведения воздуха внутри ящика. Сколько его там, как сильно он сожмется, как при этом будет удерживать динамик и т.д. То есть, по сути, динамик в ящике начинает считать, что его подвесы стали жестче, за счет упругости воздуха. Поскольку параметры и характеристики у всех сабов разные, соответственно оптимальный объем Закрытого Ящика для каждого саба свой.

Если мы сделаем ящик меньше оптимального, то воздух будет сжиматься, разжиматься гораздо сильнее, тем самым, влияя на ход диффузора слишком быстро и слишком сильно. Соответственно бас станет не глубоким и гудящим, но четким и быстрым. Ход динамика при прочих равных условиях уменьшится.

Если сделаем слишком большой ящик, то влияние воздуха будет слишком мало и бас размажется, а динамик быстро превысит свой ход.

Так вот, теперь набиваем частично ящик наполнителем.

Теперь, при работе саба, ему приходится сжимать меньше воздуха (его вытеснил наполнитель) и помимо воздуха еще сжимать и разжимать некий материал со своей упругостью, мягкостью и т.д.

Различные материалы при сжатии ведут себя по разному. Поролон, например, относительно равномерно сопротивляется сжатию, как вначале, так и при сжатии наполовину. Синтепон и вата сначала вообще толком не сопротивляется, зато после уплотнения сопротивление резко возрастает. Короче в итоге условия работы динамика, при разном положении диффузора, будут отличаться, в зависимости от присутствия, количества и материала наполнителя, что неизбежно достаточно сильно скажется на характере звука сабвуфера.

Отсюда же можно сделать еще один логичный вывод: если ваш ящик прочен, глух и герметичен, то в принципе без разницы, где в нем располагается ваш наполнитель. Посередине ли, расклеен ли по стенкам яшика или лежит за сабом. Давление на наполнитель будет оказываться в любой точке внутри закрытого ящика.

Если сказать проще, наполнитель в ящике меняет «вязкость» воздуха внутри ящика, что на саб действует также, как если бы масса диффузора саба немного увеличилась. Саб, при этом, начинает считать, что ящик стал больше объемом.

Из-за этого с наполнителем звук становится ниже, мягче и более размазанным.

112

Но это только обман динамика, а не полноценная альтернатива. Любой обман не остается безнаказанным. ))

Чем больше наполнителя в ящике, тем больше эффективности и громкости теряет саб. Если вашему сабу нужен ящик побольше, то его придется сделать.

В общем, при помощи хорошего коробка и толково подобранного наполнителя, можно быстро и удобно получить нужный звук.

Но мы поговорили о мягких наполнителях, а ведь есть еще и твердые! Бруски дерева, пенопласт, кирпичи :D.

Твердыми наполнителями можно просто и удобно отнять лишний объем у динамика, когда это необходимо. Эффект от кирпича будет полностью аналогичен как если бы вы спилили ящик объемом меньше на кирпич ). Это я все к чему. Мягкий наполнитель вашего ящика при сжатии на максимальных амплитудах смещения диффузора, будет стремиться эффектом к твердому наполнителю! Кроме того, можно собственноручно стягивать наполнитель изменяя тем самым его свойства ну и как следствие эффект от него.

С точки зрения теории осталось упомянуть еще один миф о наполнителе

При работе динамика воздух от сжатия резко нагревается и остывает, меняя свои свойства, а наполнитель в ящике якобы поглощая тепло, изменяет звук.

Каждый может просто прикинуть нехитрыми формулами, сколько выделится тепла при сжатии воздуха в ящике диффузором, насколько повысится при этом его температура и главное, каким образом этот нагрев способен повлиять на свойства воздуха ну и на звук.

На закуску можно посчитать, сколько тепла в ящик выделит катушка при работе саба (учитывая, что 97% электрической энергии, при работе динамика, превращается в тепло и уходит на трение в подвесах), как сильно катушка сможет нагреть воздух в сабе и насколько эта температура будет выше, чем прогрев от сжатия.

113

Ну и еще можно прикинуть, как сильно может разогреться воздух внутри ящика, в жару в замкнутой машине. :) В общем, мифы есть мифы. Теоретически выкладки и практические замеры на эту тему вы можете найти в статьях интернета на аудиофорумах.

Нужен ли вам наполнитель в ящике, или не нужен, решать вам.

Но лично я в Закрытом Ящике вожу связанную кофту из натуральной шерсти. ))

Оформление ФазоИнвертор.

Крайне популярное оформление среди любителей автозвука.

Отличается гораздо большей громкостью звука, чем у ЗЯ, но, как следствие, хуже качеством.

Прирост громкости ящиков с фазиками относительно ЗЯ, это результат того, что звук от тыльной стороны диффузора не гасится, а выходит из порта фазоинвертора, совершая работу.

Происходит это не во всем диапазоне, а в узком диапазоне около резонанса порта. Звук от тыльной части диффа, на частоте резонанса порта выходит из порта с опозданием на пол волны. В итоге он становится идентичным тому звуку, который излучает передняя часть диффа и складывается с ним, резко усиливая громкость звука.

114

Соответственно, изменяя длину порта мы можем изменять настройку, на которой ящик будет увеличивать отдачу. Изменяя сечение порта можно в разумных пределах изменять отдачу порта и как следствие уровень громкости на частоте настройки.

Объем самого ящика будет влиять как на расчетные параметры порта, так и на работу динамика, ну и соответственно на звук.

То есть если сказать по-простому и сильно загрубить нюансы, то саб с фазоинвертором умеет играть громко в достаточно узком диапазоне частот и платит за это скоростью баса.

Фазоинверторы логично и правильно выбирают поклонники громкости. Это оформление хорошо поддается расчетам, не сложно в изготовлении и достаточно компактно, хотя и уже побольше ЗЯ.

Давайте немножко разберемся с разновидностями ФИ, методами их постройки и расчета.

Тут нам поможет другой, не менее толковый человек Виктор

(http://www.drive2.ru/users/v-34rus/)

1.Материал.

повседнев… -если вы строите короб первый раз в жизни, то не обязательно покупать

сразу дорогую фанеру или мдф, можно начать из старого советского шифоньера (толщина обычно 15мм).

-саморезы, из расчѐта толщины материала + 2-3см (в общем если доска 2см толщиной саморезы 4,5-5см длиной) если короб строится на повседнев, то саморезы можно крутить через каждые 6-7см. Предварительно нужно засверливать отверстия сверлом 3-3,5мм (чтобы при вкручивании не лопнул материал). Сверлом 10-12мм можно сделать небольшую потай чтобы шляпки саморезов не торчали.

-при стыковке стенок обычно используются жидкие гвозди, также подойдут различные герметики по дереву.

-инструмент-шуруповѐрт, лобзик, дрель-это минимальный набор. Для более качественой сборки-фрезер, циркулярная пила, лобзик, шуруповѐрт, дрель, электрорубанок-но это уже фанатизм.

-не торопитесь обтягивать короба, так как возможно придется, что нибудь переделывать или настройка порта не понравится.

115

Что касается SPL спорта:

-фанера 22мм, мдф. Переднюю стенку, где будет стоять динамик можно сделать двойной.

-саморезы через каждые 4-5см. Чем меньше короб будет резонировать (раздуваться-на глаз конечно не заметно), тем лучше будет результат.

2.Про настройки портов.

-писать заумными словами о частоте настройки порта, думаю, нет смысла. Распишу просто. При расчете порта мы выбираем для себя настройку, в зависимости от предпочитаемых музыкальных жанров.

Низкая настройка например от 26 до 30 гц это флекс (надувается лобовое, раздувает двери и т.д) и ветер.

При такой настройке уши не страдают. Бас с такой настройкой глубокий и мягкий. При такой настройке про клубняк, электро, тем более попсу можно забыть, даже не всех негров отыграет такой саб.

.Настройки от 30гц до 35гц считаются самые распространѐнные на повседневе. Это уже более давильный басс на слух и так же присутствует флекс кузова, хотя и не так как на 27гц например. В этой настройке уже негры, даб степ играют отлично.

Более универсальной настройкой под негров, клубняк, электро и прочего (кроме попсы) считаются настройки от 35 до 42 гц. Будет бас уже более выраженный. Флекс, соответственно, снижается.

Ну и конечно коробки спорт для замеров это от 45-55гц-слушать музыку на таких коробках невозможно. Короба с такой настройкой делают для замеров звукового давления на соревнованиях - в народе такой коробок еще называют "боевым".

Для новичков лучше сперва научиться делать порт из труб. Если настройка не понравится, то можно просто поменять, наростить, отрезать трубу. Чем короче труба, тем выше настройка, соответственно, чем длинее тем ниже.

Что касается самих труб. Тут вполне можно использовать обычные канализационные трубы диаметром 80,100,150,200,250мм-желательно не б/у)).

Настройку порта можно рассчитать различными программами, в основном используют программу bass port .Она наиболее простая в использовании.

116

На практике, кстати, далеко не всегда получается попасть точно в расчетную настройку. Плюс минус 2 герца отклонения это норма.

Проверить настройку можно, скачав с интернета синусы (короткие треки определѐнной частоты) например от 25до 60 герц.

Включаем треки близкие к расчетной настройке порта на средней громкости, идѐм в багажник, держим руку слегка касаясь центра динамика и смотрим на каком треке будет минимальный ход (еле ощутимый)-это и будет реальной настройкой которая получилась.

3.Про размеры ящика.

Многие часто спрашивают на форумах размеры короба, уже имея данные по необходимому объему.

Рассчитать их совсем просто Ширину Х Высоту Х Глубину и разделить на 1000. Если динамику требуется объѐм 50 литров, то это не значит, что нужен короб на 50 литров, 50 литров это чистый объѐм с которым будет работать динамик, соответственно короб нужно делать большего объема, так как сам динамик, порты, перегородки неизбежно сжирают объѐм. Это все необходимо учесть.

Например, требуется 50 литров чистого объѐма, имеем динамик, у которого объем корзины примерно литров 5. У нас ещѐ есть порт (допустим порт труба, прорамма басс порт выдала объѐм трубы 15 литров).

Получается 5(динамик)+15(трубы)=20 вытесняемых литров.

В итоге нам нужен короб 50(требуемого)+20(вытесняемого)=70 литров. Это внутренний литраж короба, так как у нас есть ещѐ стенки, размеры которых нужно прибавить к размерам.

теперь считаем по простой формуле-70000/Ш/В=Г, ширину и высоту мы можем задать сами, а глубину выдаст формула.

Например, динамик 12дюймов диаметром 30 см. Задаѐм ширину. Ее выбираем индивидуально, в зависимости от габаритов багажника. Возьмем ширину короба 60см, а высота, например, 45см.

Что мы имеем 70000/60/45=26см-это будет глубина короба, она неизменна, так как еѐ задала формула. Можно короб сделать уже или мельче, тогда соответственно глубина будет увеличиваться.

Теперь мы имеем размеры ширину 60,высоту 45,глубину 26-это размеры ВНУТРИ короба, соответственно мы к этим размерам прибавляем толщину стенок.

Например, 2см толщина фанеры. Внешняя ширина коробка 60+4см=64 Внешняя высота45+4=49 Внешняя глубина 26+4=30.

117

Эти размеры и будут размерами снаружи короба, внутри у нас так и останется-60,45,26.

4.Про литраж.

В основном, в инструкциях к динамикам указан литраж, который рекомендует производитель для ФИ и для ЗЯ.

Настройки порта, написанные в инструкции можно не брать во внимание. В крайнем случае, есть куча форумов и статей где люди уже пробовали данный динамик в разных объѐмах.

Для динамиков, параметры которых предполагают ФИ оформление приблизительные объемы ящиков производители рекомендуют следующие:

-для 10" от 30 до 45литров

-12" от 40 до 65 литров

-для 15" от 85 до 110 литров

-для 18" от 160 до 220 литров.

У многих новичков бытует мнение, что чем больше коробок, тем лучше. Это отчасти справедливо в том случае, если у вас слабый усилитель, это частично компенсирует недостаток мощности. Если у вас всѐ подобрано как надо, то при большом (завышенном) объѐме динамик будет выходить на запредельный ход гораздо раньше, чем достигнет максимальной электрической мощности. В итоге оторванные шайбы, подводящие, порванный подвес и прочее.

Маленькие объѐмы применяют на боевых коробках.

Золотое правило SPL: меньше короб больше порт.

Если мы ставим несколько динамиков в общем коробке.

В теории, если одному 12" сабу надо 50 литров то паре нужно дать 100. Но как показывает практика, при размещении двух таких сабов в общем объеме, лучше отнять порядка 10литров от расчетногоо суммарного объема. Например, имеем 2 динамика 12". Ппо рекомендации одному надо 50 литров. Делаем короб 80-90 литров.

Мы уже примерно определились с тем, что хотим от саба и с характеристиками ящика, к которым будем стремиться при его постройке. Давайте попробуем посчитать порты в программе Bassport

Круглые порты:

Возьмѐм для примера динамик kicx pro300. открываем программу:

118