"Акустичне оформлення, або короб, що ви обрали для сабвуфера, буде визначальним чинником у досягненні якісного звучання в низькочастотній області баса".

    З опису JBL "Автомобільні сабвуфери"

    Витрачати час на розмірковування про те, що таке і навіщо потрібно сабвуферу акустичне оформлення, а відповідно і програмне забезпечення для його розрахунку (див. "Майстер 12 Вольт "N 1 / 97, стор 52, N 5 / 97, стр. 18, N 1 / 98, стор 62), ймовірно, необхідності немає. Приступимо відразу і безпосередньо до предмету розгляду – комп'ютерного програмного забезпечення SPEAKERSHOP, підготовленому фахівцями фірми JBL для розробки та розрахунку параметрів акустичного оформлення сабвуферів. Відразу обмовимося, що програма добре спрацює стосовно і до домашньої акустиці, але це не наш випадок, і що вона дозволяє виробляти обчислення не тільки для динаміків JBL, а власне для самих різних виробів – були б відомі значення необхідних характеристик.

    JBL SPEAKERSHOP – софт, в деякій мірі відомий російським майстрам-інсталяторам. Він різними шляхами потрапляв до них, в тому числі і через Інтернет. У цьому році у компанії JBL по розділу car audio в Росії з'явився ексклюзивний дистриб'ютор – фірма MMS. Тепер SPEAKERSHOP доступний усім бажаючим, причому клієнти MMS отримують його оригінальну версію разом з докладним описом російською мовою.

    SPEAKERSHOP складається з двох незалежних і взаємодоповнюючих частин: Enclosure Module – для розрахунку акустичного оформлення і Crossover Module – для розрахунку параметрів розділових фільтрів. Так і почнемо по порядку.


    Enclosure Module

    Це програмне забезпечення допомагає визначити обсяг і розміри корпусу та оцінити якість звучання. Конструкція аналізується в два етапи. Перш за все визначається, як вона буде працювати при нормальних рівнях прослуховування. Ця процедура називається аналізом на малих сигналах і включає в себе розрахунок амплітудної (частотної) характеристики, характеристики опору звукової котушки, фазової характеристики і групової затримки. У другу чергу для конструкції моделюється режим максимальної гучності. Цей етап називається аналізом на великих сигналах і включає в себе норми термальною акустичної потужності в діапазоні середніх частот і характеристику максимальної потужності при різних відхиленнях.

    Два способи використання програми

    Існують два способи конструювання корпусів з допомогою програми SPEAKERSHOP Enclosure Module. Один з них передбачає конструювання корпусу для певних вибраних динаміків. При цьому варіюються характеристики корпусу. Другий спосіб полягає в пошуку підходящих гучномовців від існуючого корпусу: ви підбираєте моделі динаміків. Метод конструювання може бути вибраний з допомогою команди Variable в меню Options.

    Коли програма SPEAKERSHOP Enclosure Module запускається в перший раз, за замовчуванням задається режим, в якому змінними величинами є характеристики акустичного оформлення.


    Електронна таблиця містить колонки для конструювання шести корпусів. Перші три призначені для розрахунку корпусів з фазоінвертором – для оптимальної, користувацької (тобто проектованої самим майстром) конструкцій і для корпусів, розрахованих на певну смугу частот. Наступна колонка призначена для користувача конструкції корпусу з пасивним випромінювачем. Останні дві колонки призначені для оптимальної та користувацький конструкції для корпусів закритого типу. Так як в електронній таблиці одночасно демонструються конструкції різного типу, ви можете легко їх порівнювати. Параметри динаміка показані в нижній лівій галузі електронної таблиці. Графік внизу однаковий для обох методів.

    Режим, коли змінною величиною є сам динамік, задається за допомогою команди Variable-Loudspeaker в меню Options. Це на випадок вибору відповідних динаміків для вже існуючого корпусу. Режим дуже зручний для розрахунків звуковідтворюючих систем автомобілів, коли необхідно підібрати динамік під строго заданий обсяг, так як дозволяє швидко перевіряти роботу декількох різних акустичних систем у конкретному корпусі або в певному обмеженому просторі.

    У режимі Variable-Loudspeaker використовується електронна таблиця-меню іншого виду. Замість показу шести різних конструкцій корпусів, як це робиться в режимі Variable-Box, одночасно демонструються шість різних динаміків. Таким чином дається можливість швидко порівняти до шести різних моделей.

    Параметри динаміків

    Якщо ви ще новачок у конструюванні акустичних корпусів або поспішайте і хочете ввести тільки мінімальні параметри, необхідні для конструювання корпусу, виберіть у меню Loudspeaker опцію Parameters-minimum. З'явиться вікно, в якому ви зможете ввести мінімальні параметри, що включають у себе назва виробника (Manufacturer), назва моделі (Model), Fs, Vas і Qts. Номінальну ефективність або чутливість потрібно вводити тільки при конструюванні корпусів з фазоїнвертором.

    Для введення повних параметрів (механічних, електричних, комбінованих), виберіть відповідну команду. Далі ми наводимо коротку розшифровку позначень параметрів.



    Механічні параметри


    Fs
    - Власна резонансна частота динаміка (Гц).


    Qms
    - Добротність динаміка на частоті Fs, коли в розрахунок приймаються його механічні (не електромагнітні) втрати або загасання.


    Vas
    - Обсяг повітря, що має пружність, еквівалентну пружності підвісу динаміка (кубічні фути або дюйми, а також літри).


    Cms
    - Коефіцієнт механічної податливості підвісу (дюйми на фунт або міліметри на ньютон).


    Mms
    - Механічна маса дифузора з урахуванням аеродинамічного навантаження (унції або грами).


    Rms
    - Механічний опір в підвісці динаміка (фунти в секунду або кілограми в секунду).


    Xmas
    - Максимальна або пікова лінійна амплітуда коливань звукової котушки динаміка (дюйми, сантиметри або міліметри). Зазвичай визначається як відстань, яке може пройти котушка в одному напрямку при збереженні здатності підтримки постійного числа коливань у зазорі магніту. Цей параметр визначає максимальну амплітуду коливань, при якій не з'являються спотворення.


    Sd
    - "Площа поршня / дифузора" динаміка (квадратні дюйми або квадратні сантиметри). Являє собою значення площі рухомої частини динаміка.


    Dia
    - "Діаметр поршня" (дюйми або сантиметри).


    Комбіновані параметри


    Qts
    - Добротність динаміка для значення частоти Fs з урахуванням всіх електромагнітних і механічних втрат.


    - Номінальна ефективність динаміка при акустичній навантаженні в половину обсягу (відбивач розташований з віддаленням в нескінченність). Ефективність вводиться в відсотках.


    SPL
    - Номінальна чутливість динаміка при акустичній навантаженні в половину обсягу (відбивач розташований з віддаленням в нескінченність). Вводиться в децибелах. Чутливість приймається, як виміряна по осі на відстані 1 метр при подачі на динамік електричної потужності 1 Вт. Так як багато виробників перевіряють свої динаміки при фіксованому напрузі 2,83 В, замість 1 Вт, у вікні Full Loudspeaker Parameters є опція 2,83 V.


    Електричні параметри


    Qes
    - Q динаміка для значення частоти Fs. Допускає тільки електромагнітні (не механічні) втрати або затухання коливань.


    Re
    - Опір звукової котушки по постійному струму (Ом).


    Le
    - Індуктивність звукової котушки (міллігенрі).


    Z
    - Номінальна електромагнітне опір динаміка (зазвичай 8 або 4 Ом).


    BL
    - Потужність електроприводу динаміка (ньютон / ампер, метр / тесла, фунт / ампер або фут / тесла).


    Pe
    - Термічно обмежена максимальна електрична потужність (Вт), з якою може оперувати динамік. Зазвичай представляє максимальну електричну потужність, ще не приводить до перегорання звукової котушки.


    База даних динаміків

    У базі зберігаються значення всіх необхідних характеристик великої кількості динаміків самих різних фірм-виробників. "Сектор обстрілу" дуже широкий, достатньо перерахувати як ілюстрації кілька фірм з початку списку: A & S Speakers, Acoustic Research, AcousticPro – і з його закінчення: Xtasy Audio, Yamaha, Zachry. Звичайно ж, якщо ви не знайшли шукану модель, то її можна разом з характеристиками внести в базу, нарощуючи що міститься в ній інформацію. Більш того, якщо у вас є можливість виміряти амплітудно-частотні характеристики динаміка в спеціальному тестовому корпусі-екрані або отримати ці дані від виробника, то передбачений варіант поточечного внесення експериментальних значень. Ясна річ, додавання експериментальних даних підвищить точність результату розрахунків.

    Програма також дозволяє проводити автоматичний підбір моделей динаміків, що задовольняють наперед заданим умовам. Досить з'ясувати діапазон значень Fs і Qts – і програма моментально запропонує низку моделей, які підійдуть для вибраного акустичного оформлення.

    Акустичні корпусу і їх параметри

    1. Фазоинвертор

    Метою оптимізації конструкції корпусу з фазоінвертором є вибір обсягу, що забезпечує найбільш рівну і плавну амплітудну характеристику в області частот налаштування порту фазоінвертора.


    1) Система з великою віддачею Бассо-вою і система з більш "гладкої" басової АЧХ; 2) Недостатньо задемпфированная система (обсяг короби малий) і передемпфірованная система (обсяг короби великий)

    Перевагами такої конструкції є більш широка характеристика в діапазоні середніх і низьких частот, менші спотворення за рахунок меншої амплітуди дифузора, більш висока ефективність і менша загальна вартість.

    Конструкція корпусу з фазоінвертором щодо чутлива до зміни параметрів динаміка. У такому корпусі краще працюють динаміки з досить низьким Qts (Від 0,2 до 0,5). Конструкції корпусів з фазоінвертором допускають значно більшу частоту резонансу (Fs), а також застосування звукових котушок з укороченим кроком намотування (найнижче значення Xmax) і більш жорсткого підвісу (невелике значення Vas), ніж конструкції закритих корпусів. Зменшення корпусу з фазоінвертором потребують більш низького Qts і меншого значення Vas.

    2. Конструкція Band-Pass (корпус з фазоінвертором, розрахований на виділення певної смуги частот)

    Band-Pass – конструкція короба, що дозволяє управляти амплітудної характеристикою як в області нижньої, так і верхньої частоти завдяки використанню корпусу з подвійний камерою. Причому динаміки знаходяться всередині корпусу. (При наявності більше одного динаміка можуть використовуватися корпусу з трьома камерами і т.д.)



    У результаті розрахунків на екрані монітора з'явиться електрична схема вибраної користувачем кроссоверной системи з вказівкою точних характеристик її елементів.