Анализ акустических сабвуферов

Анализ акустических сабвуферов


   Сабвуфер – это акустическая система, воспроизводящая звуки низких частот, а также инфразвук (примерно от 5 до 200Гц).

     В каждой звуковой системе много внимания уделяется так называемому «сабвуферному звену» потому, что его установка и компоновка считается сложной в акустической системе. В основном сабвуфер оказывает большое влияние на звуковую сцену в студии, комнате, зале, на открытом пространстве, а также в салоне автомобиля. Самое главное при его установке, это выбор правильной его позиции, а также соответствующее акустическое оформление.

   Сабвуферы бывают двух видов:

  1. Пассивные
  2. Активные, они отличаются от пассивных наличием встроенного усилителя мощности.

   Производство сабвуферов подразделяется в основном на два типа, это Hi-Fi и Hi-End, которые подразумевают под собой стандарты изготавливаемой продукции.

     Надпись «Hi-Fi» на звуковоспроизводящей аппаратуре означает, что она соответствует одному из следующих стандартов: DIN 45500 или IEC 60581. Стандарт DIN 45500 был отменён одной частью, другой заменён европейским стандартом IEC 60581, с минимальными изменениями повторен в ГОСТ 24388-88 (для усилителей) и ГОСТ 23262-88 (для акустических систем).  В 1974 немецкий Deutsches Institut für Normung (DIN) выпустил стандарт DIN 45500, определяющий следующие требования к звуковоспроизводящей аппаратуре:

- максимальные значения неравномерности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) звуковоспроизводящей аппаратуры (АЧХ, дБ): коэффициент нелинейных искажений или коэффициент гармоник; уровня шума— отношение полезного сигнала к уровню собственных шумов (дБ).

   Способы измерения этих и других показателей определятся действующим стандартом DIN 45000.

   Определяя положения стандарта DIN 45500 для звуковоспроизводящей техники класса Hi-Fi, можно выделить следующие основные характеристики и их предельные значения:

   Для акустических систем:

   Нелинейность АЧХ относительно среднего уровня звукового давления в диапазоне воспроизводимых частот 100—4000 Гц, дБ — ± 4 дБ (+4/-8 дБ);

  • Коэффициент нелинейных искажений на воспроизводимых частотах 250—1000 Гц (2000 Гц), не более — 3 % (1 %);
  • Коэффициент интермодуляционных искажений — N/A;
  • Различие параметров каналов — N/A;
  • Переходные помехи — N/A.

Также существует похожий термин: «Hi-End» (или «High End»).

Претендуя на эксклюзивность, применяя материалы, использование которых может быть экономически не обоснованно для серийного производства, а также нетрадиционные технические и не технические решения, некоторые производители аппаратуры относят свои изделия к некоему классу «Hi-End». Данная аппаратура отличается крайне высокой ценой, при этом может и не соответствовать описываемому стандарту.

  Производство сабвуферов класса hi-end происходит в основном вручную, без применения какой либо автоматизированной техники, не соблюдая никакие стандарты. Такое производство в основном единичное или серийное. Сборка в основном происходит в небольших сборочных цехах. В отличии от Hi-End, которые выпускаются массово и собираются на автоматизируемых линиях придерживаясь всех стандартов и ГОСТов.

  Сабвуферов  выпускают, с акустическим оформлением и без него. В свою очередь, существуют различное количество звуковых оформлений, таких как закрытый ящик (ЗЯ), фазоинвертор (ФИ), четвертьволновой резонатор (ЧВ).

   Более актуальными сейчас считаются ЗЯ (Рисунок 1) потому, что они просты в производстве и имеют ряд своих преимуществ:

  1. Проста настройки воспроизведения басов.
  2. Ровная амплитудно-частотная характеристика.
  3. Компактный размер акустического оформления (АО).
  4. Минимальный расход материалов для изготовления АО.
  5. Высокий КПД корпуса за счет закрытого пространства АО.

 

Рисунок 1.ЗЯ

Следующим по востребованности потребителями являются  фазоинверторы, которые имеют ряд преимуществ:

  1. Звуковое давление существенно больше чем у ЗЯ.
  2. Возможность воспроизведения инфранизких частот за счет искусственного усиления.
  3. Охлаждение за счет постоянной циркуляции воздуха
  4. Изменяя частоту настройки резонатора, рабочий объём его камеры и площадь сечения рупора, можно оптимизировать параметры динамика для его работы в совершенно различных режимах.

 

Рисунок 2. Фазоивертор

Другие виды АО не получили широкого распространения  так как, они имеют низкую рентабельность и изготавливаются вручную пользователями для специальных инсталляций.

   При изготовлении акустического оформления используют такие материалы как фанера, древесно-стружечная плита и др.

   Так же при подключении сабвуферов есть свои особенности, такие как подключение нескольких динамиков (или одного сабвуфера, если у него присутствуют 2 магнита) последовательным, параллельным и смешанным соединением. При параллельном подключении сопротивление делится пополам, при последовательном сопротивлении сопротивление удваивается, а при смешанном остается неизменным.

   Учитывая нынешнее развитие технологий, сабвуферы имеют ряд недостатков, таких как большие размеры, значительное потребление энергии, зависимость от температуры внешней среды в хорошем охлаждении, отсутствие предохранителей, которые помогут избежать перегрев и выход из строя сабвуфера. Сейчас сабвуферы достигли своего технического предела в производстве и дальнейшего существенного усовершенствования их конструкции не планируется.

 

Марк Игнатов,Куратор: Яшков Игорь Олегович, Кафедра КИТАМ ХНУРЭ 2016

 


В ночь с 3 на 4 января земляне смогут увидеть метеоритный дождь В ночь с 3 на 4 января земляне смогут увидеть метеоритный дождь

Москва, 2 января. Ночью с 3 на 4 января жители Земли смогут наблюдать метеоритный дождь, сообщили астрономы.

Подробнее
Ученые объяснили, почему большинство людей — правши Ученые объяснили, почему большинство людей — правши

Примерно 90% людей удобнее пользоваться правой рукой. Это одна из характерных черт, что отличает нас от других приматов, которые не демонстрируют каких-либо предпочтений в пользовании своими руками.

Подробнее
mode_edit
Случайная цитата

В 1939 году в Голливуде выпускали фильмы, как горячие пирожки. В среднем выходило по два новых фильма в день.