Самые низкие специалисты по басу — часть 1

В двух последующих выпусках AUDIO — 10/2020 и 11/2020 — будет выпущен большой тест сабвуферов, включающий в общей сложности 12 дизайнов. В дополнение к их подробным описаниям (включая измерение характеристик) мы подготовили пояснения по более общим вопросам, возникающим при работе с этими устройствами. Через месяц — вторая порция.

Давид и Голиат — Minx X301 с тагами Thunder SW-12

От крошечных до крошечных маленькие сабвуферы они могут на удивление многое, как по низкой частоте среза, так и по высокому максимальному уровню, такие возможности обычно дороги, потому что требуют специальных, качественных громкоговорителей и мощных усилителей.

Большинство маленьких сабвуферов имеют параметры, пропорциональные их размерам, поэтому они уступают более крупным, что, впрочем, не уничтожает их шансов. При выборе сабвуфера для небольших сателлитов, во-первых, мы ищем что-то относительно небольшое, во-вторых, нам не нужен очень высокий максимальный уровень, который не будет дотягивать и до звучания сателлитов. Низкая частота кроссовера по-прежнему выгодна, но можно посмотреть и на более высокую (чем та, которую предлагают большие сабвуферы), учитывая, что использование такого сабвуфера все же значительно расширит АЧХ из-за весьма ограниченного (снизу) частотного диапазона. характеристики спутников.

Когда мы хотим расширить полосу пропускания системы z, требования к сабвуферу возрастают как с точки зрения нижней граничной частоты, максимального уровня, так и возможности установки низкой верхней граничной частоты (т.н. отсечка), чтобы сабвуфер и динамики не мешали (чтобы их характеристики не слишком совпадали). Такие сабвуферы обычно крупнее и дороже, но по всем параметрам подходят к большим колонкам, которые, наверное, тоже недешевы.

Специальные динамики

Динамики (драйверы), используемые в сабвуферах, строго специализированы для работы в самом низкочастотном диапазоне. Они похожи, но не такие, как вуферы в многополосных колонках. Ограничение полосы пропускания около 100-150 Гц вкупе с «резкой» фильтрацией (3-4-го порядка) позволяет не заботиться о том, чтобы кривая характеристики была намного выше, что необходимо учитывать при проектировании громкоговорителей, где деления обычно выше, а фильтрация часто мягче. Это облегчает изготовление колебательной системы, имеющей больший КПД в самом низкочастотном диапазоне, который также определяется поверхностью мембраны и его максимальная амплитуда (здесь можно различать максимальную амплитуду линейной работы и «до отказа»). 

Есть и другие параметры — в основном параметры TS(), определяющие ход характеристик обработки и импульсной характеристики в корпусе определенного объема и конкретной системы (закрытой, фазоинверторной и т.п.). Следовательно, они оказывают решающее влияние на конструкцию пассивного громкоговорителя. В случае с активным сабвуфером условия несколько иные: активная эквализация может, в принципе, свободно формировать характеристику в самом низкочастотном диапазоне, выравнивая ее с нужной НЧ-частотой среза, поэтому параметры ТС в конечном счете не определяют Это; Однако вы не можете использовать «просто любой» громкоговоритель, потому что коррекция здесь означает подачу большей мощности и, следовательно, вызывает большие отклонения, поэтому громкоговоритель должен быть к ним подготовлен.

Именно поэтому мы видим в сабвуферах динамики большего размера, чем в динамиках — даже 10-дюймовый, не говоря уже о 12-дюймовом, обычно требовал бы гораздо большей громкости в пассивной системе. У этих драйверов тоже больше, чем у «обычных» экскурсий, что, впрочем, окупается их меньшим КПД (большая часть звуковой катушки остается за пределами зазора), несмотря на сильные магниты, но обычно большая мощность установленного усилителя оказывается кстати . В конечном счете, когда мощности от усилителя достаточно, громкоговоритель с большей амплитудой и меньшей эффективностью сможет генерировать большее максимальное давление в самом низкочастотном диапазоне, т.е. позволит вам играть тихо и громко. Вот тут-то и вступает в дело оптимальная подгонка мощности усилителя к мощности громкоговорителя с учетом влияния корпуса и эквалайзера. В пассивных громкоговорителях приходится учитывать ограниченную мощность внешнего усилителя и не делать коррекцию, поэтому выгоднее повышать КПД за счет максимального размаха — самые низкие частоты не смогут достичь высоких уровни, но «высокий бас» будет играть громче при заданной мощности.

Экспедиции на самое дно (с пассивной мембраной)

В сабвуферах используются различные корпуса — закрытые, фазоинверторные и с пассивной мембраной. Все эти типы мы знаем по вуферам обычных, многополосных динамиков, но в сабвуферах они имеют разные «доли»: корпус с пассивной диафрагмой редко встречается в громкоговорителях, а в сабвуферах очень часто; Также они чаще имеют закрытый корпус, а фазоинвертор, «господствующий» в динамиках, здесь не является доминирующим. Откуда такие различия?

Жесткая и с большой подвеской — вибрационная система, предназначенная для работы с большими амплитудами

Активная схема позволяет скорректировать характеристики обработки и понизить частоту среза, что открывает путь к уменьшению корпуса по отношению к объему, который был бы необходим в пассивных системах. Когда мы используем закрытый корпус, это не вызывает серьезных затруднений при его реализации. Но при всех своих достоинствах (главным образом импульсной характеристике), по мнению многих конструкторов, это не лучшее решение; они выбрали бы фазоинвертор для достижения низкой нижней частоты среза без обширной компенсации, необходимой для закрытого корпуса, и для уменьшения амплитуды громкоговорителя в выбранном частотном диапазоне (резонансный корпус), что позволяет достичь высокого давления с меньшей нагрузкой ( в резонансном диапазоне частот источника) излучение — дырка). 

Резонансная частота корпуса фазоинвертора связана с его объемом, поперечным сечением туннеля и его длиной. Проблема в том, что требуется очень длинный туннель для установления низкого резонанса при умеренной громкости и большой площади, иначе связанной с поверхностью диафрагмы громкоговорителя.

Пассивная диафрагма утяжелена кольцом, прикрепленным к тому месту, где в обычном громкоговорителе находится звуковая катушка.

Здесь пассивная мембрана может вступить в игру. На практике он позволяет установить любую низкую резонансную частоту даже при умеренном объеме и большой площади поверхности (большую массу создает сама мембрана, а не воздух в тоннеле). Кроме того, эффекты от использования пассивной диафрагмы аналогичны (хотя и не совсем такие) как от отверстия — мы получаем сильное излучение и разгружаем громкоговоритель вблизи резонансной частоты.

Закрытый кейс — лучше всего подходит для музыки?

Закрытый корпус обеспечивает лучшую импульсную характеристику, «управляемость», а значит точность и чистоту звучания, а это важнее в музыке, чем в кино, где приоритет имеет сила ударов и взрывов, чему хорошо служит фазоинвертор, облегчающий как расширение полосы, так и достижение более высоких уровней давления — то есть воспроизведение ниже и громче, хотя и менее точное. Активные схемы дают возможность объединить все преимущества, позволяя регулировать характеристики обработки, которые слишком рано падают с пассивными закрытыми структурами. Поэтому активные сабвуферы гораздо чаще, чем пассивные громкоговорители, имеют закрытые корпуса. Однако закрытый корпус — это лишь больший шанс на хороший бас, а не его гарантия, а фазоинвертор или пассивная мембрана таких возможностей не исключает.

Независимо от типа корпуса, сабвуферы часто критикуют за то, что они менее способны воспроизводить музыку, чем классические полнодиапазонные громкоговорители. Это дело еще и сложное, потому что неправильная настройка всей системы (сабвуфер с остальными колонками) не меньшая угроза хорошему качеству, хотя и проявляется другими дефектами звучания, но и приводит к общему, отрицательному впечатлению » сабвуферный бас», «оторвался» от основной части полосы. Обычно эта проблема возникает не из-за плохого оборудования и неэффективного управления сабвуфером, а из-за того, что пользователю трудно разобраться с предметом.

Как «упаковать» сабвуфер

В этом сабвуфере на нижней пластине хватило места и для динамика, и для порта фазоинвертора.

Источниками низкочастотного излучения сабвуферов являются драйверы, пассивные мембраны и фазоинверторные отверстия. Что и где будет установлено — это результат вполне приземленных вопросов, связанных больше с эстетикой, чем с акустикой. Это не означает, что дизайнеры игнорируют параметры и звук — просто им не нужно слишком беспокоиться о расположении этих элементов для достижения предполагаемых результатов. Очень низкие частоты излучаются во все стороны, поэтому их источники можно размещать достаточно свободно. Когда они будут очень близко к отражающим поверхностям, давление возрастет, но это предсказуемо, как и влияние воздуха между полом и корпусом на резонансную частоту системы с фазоинвертором или пассивной диафрагмой, которая может быть установлена на нижней плите. Поэтому выбор мест крепления диктуется в основном внешним видом.

Заднее сиденье уже занято платой усилителя; очень хорошо и почти всегда пространство на нижней пластине используется — достаточно добавить достаточно высокие ножки и можно разместить там что угодно: динамик, пассивную диафрагму или отверстие. У фазоинверторов отверстие обычно внизу, хотя иногда сзади или спереди, и тогда динамик внизу; в системах с пассивной диафрагмой обычно она внизу, а громкоговоритель спереди, хотя бывает и наоборот. Боковые стенки и верх обычно свободны, хотя при использовании двух басовиков они часто располагаются по бокам, лицом друг к другу.

При проектировании сабвуфера мы должны учитывать необходимый объем, габариты всех элементов, которые нам предстоит в него установить, но их расположение может быть совершенно произвольным, и при покупке сабвуфера нам не приходится обращать особого внимания на это — ведь если мы поставим его в угол и бас будет слишком сильным, мы его приглушим. Да, это так просто.

Смотрите также: