Технические характеристики и расчет размера чв короба. Основы чв Четвертьволновой короб

Тут нашел у себя по халяве саб, и решил его в тачку запилить. Коль саб гамно, значит короб делаем самый лучший и по всем законам. Спасибо Xynkin за БЖ, ссылаясь на него я и собрал этот короб. Вообщем саб 5″, так что еще и получилось сеточку для него от 16 Нertz зародить.

Основные преимуществами ЧВ являются:
- низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность;
- плавный и широкий диапазон воспроизводимых частот, при правильном подходе ЧВ легко отрабатывает как верхний бас, так и самый нижний;
- высокий КПД, с одинаковой мощности Вы получаете отдачу, в среднем на 20-40% превышающую фазоинверторы или бандпассы, и на 150-300% закрытый ящик.
Классический четвертьволновой резонатор представляет из себя тоннель определенной длины и определенной площади сечения, и все. Он удивительно прост в расчетах и при наличии свободного пространства, прост и в изготовлении.
На рисунке изображен тоннель с круглым сечением, но на практике в подавляющем большинстве случаев используется квадратное сечение той же площади.

Рассчитывается ЧВ следующим образом. Площадь сечения туннеля зависит от калибра сабвуфера, рассчитывается по следующей формуле.
Sтуннеля = 1,5*(3,14*((Dсабвуфера/2)^2)).
Проще говоря, площадь сечения туннеля равняется полторы площади сабвуфера.
Диаметр динамика измеряется: для круглого динамика диаметр диффузора от середины до середины подвеса.А если динамик квадратный, то нужно измерить длину одной его стороны.

Примерные данные сабвуферов:
4″ - 100 кв.см
5″ - 125 кв.см
6″ - 200 кв.см
8″ - 300 кв.см
10″ - 500 кв.см
12″ - 750 кв.см
15″ - 1000 кв.см
18″ - 1600 кв.см

Длинна туннеля определяет настройку ЧВ. Используется вот такая простая формула:
Lтуннеля = (343/Fb)/4, где Fb - желаемая частота настройки, результат в метрах.
Никогда не нужно пытаться настроить любой резонатор, будь то ЧВ или простой ФИ на частоту ниже частоты резонанса динамика. Приведет это к резкому снижению отдачи, потере демпфирования и возможному разрушению динамика на больших мощностях, примеров тому-масса.

В моем случаи расчета ЧВ, настроенного на 45 Гц, для сабвуфера калибром 5″(13см). Sтуннеля = 1,5*(3,14*((13/2)^2)) = 200 кв.см. Lтуннеля = (343/45)/4 = 1,9 метра. Для того, чтобы уместить туннель такой длины в багажник, его необходимо свернуть.

ЧВ является по своей сути гребенчатым фильтром, он усиливает частоты на 1/4, 3/4, 5/4 и так далее и ослабляет частоты на 2/4, 4/4, 6/4 длин волны, на которую был рассчитан.Очень сильно, как правило, выражен резонанс второй моды, т.е. 3/4 длины волны.Для того, чтобы компенсировать этот эффект, динамик ставится не в самое начало трубы, а в боковую стенку трубы на расстоянии 1/3 длины от начала трубы.За счёт этого смещения в трубе образуется дополнительная стоячая волна которая нивелирует этот выброс на АЧХ, сводя неравномерность АЧХ на этом участке к 1-2 дБ.

Первое и главное заблуждение. Повороты обязательно нужно скруглять. Это не совсем так, скругления влияют на характер баса и итоговую настройку корпуса (об это чуть ниже). Без скруглений бас мягче и немного размазанный. Треки с низкими пиками будут играть лучше и глубже. Со скруглениями бас становится точным и быстрым, под более быструю музыку скруглять обязательно.
Второе о чем многие не задумываются. Скругления уменьшат длину туннеля и соответственно настройка повысится. На сколько, зависит от количества скругленным поворотов. Обычно это 2-3 Гц

Кроме ЧВ постоянного сечения, есть еще 2 вида, а именно, расширяющийся и сужающийся.Различия при расчетах будут проявляться в длине и размерах тоннелей и коробов соответственно.
Сужающийся, расширяющийся и ЧВ с постоянным сечением:
Самый универсальный это конечно же лабиринт с постоянным сечением, с расчетом которого проблем не возникает. ЧВ на сужение представляет собой туннель плавно сужающийся от 3х площадей динамика, в начале, до 1,5 на выходе. При той же настройке, будет короче лабиринта, с постоянным сечением. Считается самым музыкальным. Имеет минимальные задержки, высокую точность и проработку баса. Единственные минусы, сложнее в расчете и займет больше места. ЧВ с расширяющимся туннелем имеет максимальный КПД, но качество баса заметно хуже. Используется в основном в СПЛ системах

Вообщем я делаю ЧВ сужающийся с сглаживанием углов и установкой динамика на 1/3 длины туннеля. На обтяжку короба хватило ровно 1 метра карпета, получается как так.

Hornresp – Программа для расчет рупора, а так же ЧВ (Четвертьволновой резонатор) который набирает популярность.

Расчет с использованием программы hornresp ver.1

+

Открываем Hornresp, если нет, скачать актуальную версию программы можно здесь – http://hornresp.net . Расчет будет проводится на примере сабвуферного динамика DD Audio 512b D4. Идем на сайт производителя и находим все параметры, необходимые для расчета

1. Создаем новый проект кнопкой – Add.

  • Удаляем параметры, которые не потребуются для расчета ЧВ.
  • В строке Comment можно дать название проекту и в дальнейшем сохранить его.

2. Начинаем работу с ввода параметров ТС:

  • SD – эффективная площадь динамика. Если производитель не указал точную площадь, вводим среднее значение для вашего калибра. Для 12 дюймового динамика это 480кв.см.
  • Cms – жесткость механики динамика. Дважды кликаем на значение параметра cms, соглашаемся с тем, что ввели правильную площадь диффузора и вводим vas динамика – эквивалентный объем.
  • Mmd – масса подвижки. Дважды кликаем на значение параметра mmd, соглашаемся с тем, что ввели правильное значение площади диффузора и правильно рассчитали жесткость механики. Вводим fs – резонансная частота динамика.
  • Re – сопротивление постоянному току. Если производитель не указал этот параметр, reобычно чуть ниже сопротивления динамика. Для 4-х омных динамиков значение будет равным 3,6-3,8. Для двойных катушек значение в параллельном или последовательном включении.
  • Bl – сила мотора. Дважды кликаем на значение параметра bl, соглашаемся с правильностью введенных параметров re и cms. Вводим резонансную частоту и qes – электрическая добротность.
  • Rms – механическое сопротивление. Дважды кликаем на значение параметра rms, соглашаемся с тем, что правильно рассчитали жесткость динамика. Вводим резонансную частоту и qms – механическая добротность.
  • Le – индуктивность. Если производитель не указал точное значение, вводим единицу.

3. Задаем длину, а так же площади начала и выхода туннеля:

  • Удаляем лишние участки, путем ввода нулей. Оставляем только одну строчку (S1, S2, Con)
  • S1 – площадь начала туннеля.
  • S2 – площадь выхода туннеля. Площадь на выходе обычно равняется 1 – 2Sd динамика, в зависимости от целей (качество\громкость).
  • Con – длина туннеля четвертьволновика.

4. Начинаем моделирование нашего ЧВ:

  • Tools – Loudspeaker Wizard. (Ctrl+E)
  • Видим схематический вид нашего туннеля. Динамик находится на стене с тупиком и обозначен красной линией.
  • System volume – объем оформления в литрах.

  • Для просмотра графика АЧХ в нижней строке выбираем – Response\Horn S1 – S2\Combined.
  • Ставим галочку Show Baseline – наложение графика с измененными параметрами, на первоначальный график. Изменяем значение площади и видим изменения.

  • В первом столбце выбираем Displacement – расчетный ход диффузора динамика. Здесь можно увидеть ход диффузора при заданной мощности и частоту настройки корпуса.

Инструкция расчета ЧВ ver.2

+

Итак начнем! Все прекрасно знаю, какие типы оформления низкочастотных динамиков бывают (говорю о самых распространенных) - закрытый ящик, фазоинвенторный, банд-пасс 4-го и 6-го порядка, ну и набирающий огромную популярность в настоящее время четвертьволновой резонатор. Но…
Не так давно гуляя по просторам всемирной паутины наткнулся на новый тив - рупор (ну, по крайней мере для меня новый). И тут начались поиски всевозможной информации: способы расчета, чертежи, результаты и отзывы. Чем больше я искал, тем больше убеждался, что такого объема, как скажем про ЧВ и нет. Заглянул на всемилюбимый сайт D2 и что то конкретное найти не смог.
Я конечноже понимаю, что есть люди, которые проектировали рупора и несколько лет назат, но тем не менее считаю, что на данное время количество интересующихся людей высоко и продолжает расти.
Поднабравшись за несколько месяцев изучения информации, попробую описать методику расчета рупора. Часто встречаю коментарии, когда один пишет, что рупор “валит”, другой, что это пустая трата времени, сил и денег. Давайте разбираться вместе:
Рупор по сути - это фазоинверторный короб, к которому прилегает расширяющийся в определенных пропорция и определенной длины порт. Рупор отыгрывает широкий диапазон частот, иногда это составляет 30-100 Гц. (не будем сейчас говорить о плюсах и минусах того или иного оформления) и имеет большой КПД.Расчитывать рупор необходимо под определенный динамик и проектировать короб под конкретный багажник. Нивкоем случае не брать какой попало чертеж, а потом говорить, что рупор - ерунда
Начнем: имеем. к примеру, динамик Kick PRO 300 и хотим под него рупор.
Для начала нам нужна программа. Я пользовался Hornresp и скачать ее можно скажем от сюда
Ок! Скачали, открыли и видим вот такое окно:

Пугаться большим количеством значений и чисел не нужно, сейчас разберем. Для начала работы нужно нажать кнопкуAdd на картинке ниже она выделена красным овалом.

Нажали, теперь окна у нас стали активными. Продолжаем работу с данными, выделенными ниже на картинке

Sd - это эффективная площадь динамика. Среднее значение для 12″ динамика составляет 480 см2. Вводим в это поле цифру 480
Cms - это жесткость механики подвеса. Не пугаемся, если не имеем такое значение. Дважды кликаем в окошке с циферками, появляется маленькое окошко, где не русскими словами программа спрашивает правильно ли мы ввели значение эффективной площади. Мы с ней соглашаемся и в новом появившемся окне вводим значение vas нашего динамика и жмем Ок.
Mmd - масса подвижки. Опять таки не пугаемся если сего значения нет. Как и в прошлом параметре, кликаем дважды по значению. Соглашаемся, что ввели правильно площадь и правильно расчитали жесткость и в оконцовке в пустой строчке вводим резонансную частоту динамика Fs
Re - сопротивление постоянному току. Именитые производители указывают данную цифру. Но если такого значения не имеем, то для 4-х омных динамиков данное значение будет чуть меньше сопротивления динамика и равно 3,6-3,8. Выбираем любоем из этого предела.
Bl - сила мотора. Дваэжды кликаем по этому окошку, соглашаем с тем, что правильно ввели параметры Re и Cms . В последнем окне вводим Qes - электрическую добротность.
Rms - это механическое сопротивление. Опять таки, дважды кликаем по окошку, соглашаемся с правильностью введения жесткости динамика и резонансной частоты. В конце ставим Qms - значение параметра механической добротности.
Le - индуктивность. В случае, когда производитель не указал этот параметр ставим 1.
Так, ввод неизменных параметров динамика закончен, переходим к следующей стадии. У любого рупора есть предрупорная камера. Итак займемся:

Работать будем с теми параметрами, которые красным овалом обведены на картинки сверху. Окошки с названием Vrc, Fr, Lrc, Tal делаем нулевые, т.е. ставим там 0. Vtc - а это уже объем нашей предрупорной камеры. От куда его взять? - элементарно, это рекомендуемый объем ФИ, которые даже неродивые производители указывают. Не боимся здесь ошибиться, дальше я попытаюсь объяснить, думаю поймете. Итак рекомендуемый объем для моего примерного динамика составляет 42,48 л. При вводе в программу данное значение нужно умножить на 1000, т.е. вносим 42480.
Atc - параметр, в нашем случае, не влияющий на расчет, поэтому, чтобы программа не ругалась поставим 1000.
Поздравляю! Мы заполнили параметры динамика и предрупорной камеры. Что же нам нужно еще? ах да! самое важное сам рупор.Ну чтож, на картинки ниже красным прямоугольником выделены параметры с которыми будем работать.

Смотрим внимательно! Нам нужно оставить толко S1, S2, Con , а в остальных графах данного раздела должны стоять нолики, если это не так, вписываем 0 вручную:)
S1 - площадь сечения начало рупора. Т.е. это площадь того отверстия, через которое сообщается предрупорная камера и сам рупор.
S2 - площадь сечения выхода рупора.
В идеале площадь на выходе равна 1,5-2 эффективной площади динамика, а оптимальное соотношение площадей начала и конца рупора равно 1:3. Но с этими параметрами мы можем играть, позже объясню, поэтому я поставил значения равные 250 и 800 соответственно.
Con - длина рупора. Если в ЧВ мы унавали длину под определенную настройку, то здесь прошу не путать, здесь будем менять длину, чтобы попасть в желаемую настройку. Опираясь на теорию, отзывы людей и личный опыт, хочу сказать, что длину рупора лучше делать в пределах 150-180 см. Я поставил для начала 150.
Ну что же, УРА! Ввод параметров завершен, движемся дальше.

Жмем Tools - Loudspeaker Wizard .

И мы видим схематическое представление нашего рупора (выделено красным прямоугольником), а желтым цветом подчеркнуто System volume - это объем нашего рупора. Теперь давайте посмотрим на схематический график АЧХ. Для этого в нижнем левом углу давайте поставим Response

Что это за график скажете вы? Что за кардиограмма? Терпения мои друзья!
Давайте поставим галочку напротив Show Baseline - так мы сможем видеть наложения графиков, когда будем менять параметры. и еще поставим Combined как на картинке ниже

Сделали, график изменился на вот это

Видим, что при таких параметрах у нашего дина настройка вылезла на 40 Гц и играть он будет до 100-105 Гц. Не смотриче, что в этом участке провал, практика показала обратное. Я да же не знаю как объяснить, может программа что то не так представляет, либо я не так понимаю!:) Чем выше график, тем рупор громче, но тем меньше давка, тут уж кому что интереснее.
К примеру, для меня высоковата настрой - 40 Гц. Я начинаю играть с параметрами предрупорной камеры, сечением и длиной порта. т.е. изменять их и уже вижу как это отражается на графике. Путем манипуляций с длиной рупора я смог снизить настройку примерно до 32-33 Гц.

Меня это устраивает и я жму Save.
Теперь я знаю настройку своего рупора (расчетную), знаю его объем, объем предрупорной камеры, знаю площади сечения начала и выхода рупора, а так же его длину и теперь я могу приступать к моделированию короба.
Когда будете играть с площадями сечения, старайтесь соблюдать соотношение площадей 1:3.
Старался как можно более доступней довести до вас методику, поэтому сильно не обессуйте. В обще друзья пробуйте, только на экспериментах строится опыт!
Кому интересно, оставайтесь с нами, далее будет небольшая статья по моделированию рупоров.
Всем дочитавшим огромное спасибо за внимание!

2016-03-26

Для примера, возьмем два маленьких 13ти сантиметровых динамика, с резонансом в 60гц.

1. Измеряем диаметр диффузора, точно так же, как измеряли при рассчете ФИ. То есть, от середин подвесов. Получается 11.5см.

Площадь круга определяется по геометрической формуле пR^2 (радиус в квадрате умноженный на число ПИ).

Если диаметр 11.5см то радиус 5.75см а площадь 3.14*5.75^2=103.8см2

Поскольку динамиков у нас два то умножаем 103.8*2=207.6см2 .

207.6см2 это эффективная суммарная площадь двух наших динамиков. Оформление ЧВ начинает работать эффективно, если площадь сечения тоннеля больше, площади диффузоров в 1.2 раза и более. При этом, оптимальным считается увеличение сечения в 1.5 раза. Если увеличить площадь тоннеля сильнее, то динамик быстрее превысит ход, но отдача будет выше, если делать меньше то ход уменьшится, контроль возрастет, но вместе с тем порт потеряет эффективность.

2. Определяем площадь сечения тоннеля для наших динамиков.

207.6см2 * 1.5=311.4см2

Теперь мы можем подобрать высоту и ширину нашего порта. Подбирайте эти размеры в зависимости от того, как будете ставить динамики, чтобы они комфортно поместились в тоннеле, не уперевшись отверстием керна в стенку порта.

3. Допустим, ставим динамики в боковую стенку тоннеля, а глубина динамиков небольшая. Тогда просто берем квадрат сечением 17.7см.

17.7см * 17.7см = 313.29см2

получается почти то что нам нужно (311.4см2).

Определимся с настройкой порта и соответственно с длиной тоннеля. Настраивать рекомендуется как можно ближе к резонансу динамики (Fs) Но для динамиков 16 и 13см, не стоит настраивать чв выше 50-55гц., иначе толк от него пропадает. Если у вашего динамика резонанс выше 60гц, то есть смысл выбрать другого претендента для ЧВ.


4. Настроим тоннель для наших динамиков, допустим, на 50гц. Длина порта определяется формулой:

L = (343/Fнастройки)/4

L Рассчетная длина тоннеля.

343м/с скорость звука при комнатной температуре.

F настройки – Частота, настройки тоннеля, которую мы выбрали.

4 – коэфициент, позволяющий получить длину четверти звуковой волны на частоте настройки.

В нашем случае длина тоннеля составит:

(343/50)/4=1.72метра.

5. Набросаем эскиз ящика и размеры.

На первый взгляд, конечно, получилось безумная конструкция, но кто мешает свернуть порт, втрое или, скажем, вчетверо?

6. Для примера, выберем следующий вариант свернутого ЧВ:

В нашем случае он будет выглядеть так:

7. Берем бумагу, карандаш, рисуем динамики и 2 стенки в масштабе, чтоб учесть их толщину:

Также рисуем ориентировочную полоску, по которой будет видно длину нашего тоннеля ну и которая и определит размеры коробка.

Убедившись, что полоска выйдет нужной нам длины, дорисовываем оставшиеся стенки и становятся понятны окончательные габариты будущего ящика.

Если не устроят размеры или габариты, то можно попробовать сделать еще один изгиб или вообще использовать другой вариант сворачивания. Тут уже чисто ваше творчество и фантазия. Но стоит учитывать что, чем меньше сгибов тоннеля, тем ЧВ эффективнее.

Чем ровнее стенки тоннеля и герметичнее стыки, тем ЧВ эффективнее. Также, чем округлее повороты тоннеля, тем эффективность выше.

Кроме того, важно сохранять сечение тоннеля постоянным даже на поворотах потому как от угла до угла на повороте сечение будет увеличиваться. Тут тоже пригодится ваша фантазия.

Можно нарезать канализационных труб полукругом, к примеру, и вклеить, а можно просто напилить уголков из того же дсп такого размера, чтобы на углах было тоже расстояние, что и на прямых участках.

Вот собственно и все. Как вы видите, спилить бюджетный сабвуфер и заставить его работать не так уж и сложно. Даже два блина из полки, будучи установленными, в такой ящик, дадут гораздо больше баса, чем находясь в полке. Мало того, это будет именно тот бас, который должен давать сабвуфер, а не примитивная долбежка блинов, которую пацаны с райончиков имеют в виду, когда рассказыват басни о том, «как чотка их блины выдают басы».

Разумеется, существуют более точные и мощные программы для расчета четвертьволновых резонаторов. Выше я лишь привел простой, приблизительный метод, которого впрочем, хватит в большинстве случаев.

Помимо рассмотренных вариантов, существует великое множество более экзотических оформлений и их сочетаний.

- Сужающиеся и расширающиеся чв.

- Нагруженные чв.

- Рупоры

- Задненагруженные рупоры

- Передненагруженные рупоры.

- Пассивные излучатели

- Всякого рода и вида гибридные ящики. И т.д. и т.п.

Многие, предпочитают, используя различные акустические оформления, устанавливать сабвуферы магнитом наружу.

Иногда, это делается с эстетической целью, а иногда это необходимость. Бывает так, что форма ящика, просто не позволяет сабвуферу поместиться внутри.

В данной статье мы не будем углубляться в теорию четвертьволнового резонатора или в простонародье — четвертьволновик (ЧВ), а рассмотрим вещи с бытовой точки зрения обычного пользователя. У данного типа оформления, используемого для сабвуфера, есть как преимущества, так и недостатки, последних впрочем совсем не много.

Основные преимуществами ЧВ являются:

  • низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность порой даже выше закрытого ящика;
  • плавный и на удивление широкий диапазон воспроизводимых частот, при правильном подходе ЧВ легко отрабатывает как верхний бас, так и самый нижний;
  • высокий КПД, с одинаковой мощности Вы получаете отдачу, в среднем на 20-40% превышающую фазоинверторы или бандпассы, и на 150-300% закрытый ящик.

Согласитесь, это просто отличный бонус даже к самому хорошему сабвуферу.

Однако, есть и недостатки:

  • занимает приличную часть багажника, если не его весь;
  • довольно требователен к выбору динамика, слабые магнитные системы, низкая величина линейного хода и тяжелая подвижная часть — все это не для ЧВ, впрочем, среди сабвуферов DD такого Вы и не встретите;
  • противопоказан к использованию с мощностями, в 2 и более раза превышающими номинальную мощность сабвуфера.

В двух словах, если Вам не жалко места — ЧВ будет лучшим выбором оформления для сабвуфера. Итак, классический четвертьволновой резонатор представляет из себя тоннель определенной длины и определенной площади сечения, и все. Он удивительно прост в расчетах и при наличии свободного пространства, прост и в изготовлении. На рисунке 1 представлена принципиальная схема работы ЧВ, где красной линией указана расчетная длина туннеля. На рисунке изображен туннель с круглым сечением, но на практике в подавляющем большинстве случаев используется квадратное сечение той же площади.

Рассчитывается ЧВ следующим образом. Площадь сечения туннеля зависит от калибра сабвуфера, рассчитывается по следующей формуле. Sтуннеля = 1,5*(3,14*((Dсабвуфера/2)^2)). Проще говоря, площадь сечения туннеля равняется полторы площади сабвуфера. Длинна туннеля определяет настройку ЧВ. Используется вот такая простая формула: Lтуннеля = (343/Fb)/4, где Fb — желаемая частота настройки, результат в метрах. Мы рекомендуем использовать настройки от 34 до 47Гц, оптимальной и наиболее универсальной настройкой считаем 39-41Гц.

Пример расчета ЧВ, настроенного на 40Гц, для сабвуфера калибром 12″(30см). Sтуннеля = 1,5*(3,14*((30/2)^2)) = 1060кв.см. Lтуннеля = (343/40)/4 = 2,14метра. Для удобства, длинна туннеля (L) на всех наших рисунках изображена красной линией. Как мы видим, длина прямого ЧВ выходит около 2-х метров, для автомобиля это конечно не приемлемо и на практике не используется. Для того, чтобы уместить туннель такой длины в багажник, его необходимо свернуть. На рисунке ниже показаны классические схемы сворачивания туннеля. Рассчитали, выбрали наиболее удобную форму сворачивания, путем не сложных геометрических построений и расчетов выполнили чертеж, и готово, можно пилить и наслаждаться великолепным басом!

Для тех наших пользователей, которым качество звучания особенно важно, мы рекомендуем использовать сужающийся свернутый ЧВ. Он гораздо сложнее в изготовлении и больше в объеме, но результат безусловно впечатляющий — бас уникально быстрый, точный и глубокий. Этот вид корпуса отлично себя проявит в соревнованиях на качество звука. Разница с классическим ЧВ заключена в том, что туннель плавно сужается от 3 площадей НЧ динамика в начале до 1.5 на выходе в конце. Традиционные схемы сужающегося свернутого ЧВ показаны на рисунке ниже.

Наверняка после предварительных расчетов всех Вас беспокоит вот такой вопрос: «габариты корпуса выходят слишком большими для желаемой настройки, что будет если уменьшить площадь сечения…?» Ответ на этот вопрос прост — при уменьшении площади сечения вплоть до 0.75 площади НЧ динамика постепенно исчезают и все преимущества ЧВ. На еще меньших площадях сечения туннеля появляются неприятные струйные шумы. При площади туннеля меньше 0.5, струйные шумы вероятно на слух будут громче баса. Думаю, что теперь многим стало понятно, что такое ЧВ и почему он столь обсуждаем. Стройте свои уникальные басовые установки и делитесь впечатлениями!

по материалам сайта www.digitaldesigns.ru

«Он же резонатор — органная труба, он же трансмиссионная линия»

Четвертьволновик (ЧВ) простыми словами

Не пугайтесь нагромождения этих слов, мы не будем здесь углубляться в теоретические основы четвертьволнового резонатора или четвертьволновика, как его обычно называют. Рассмотрим этот тип оформления с точки зрения пользователя, потому что ЧВ обладает важными достоинствами и немногочисленными недостатками.

Если коротко, то четвертьволновик это тоннель определённой длины и площади сечения, нет раздельных понятий корпуса и порта, как мы привыкли в . При наличии свободного места он очень прост в расчетах и не имеет каких-то особых трудностей в изготовлении.

Основные достоинства ЧВ:

  • сниженная степень групповых задержек, проработанный бас и детальность, иногда превышающая закрытый ящик;
  • широкий и плавный — в случае правильного подхода с лёгкостью отрабатываются верхний и нижний бас;
  • повышенный уровень КПД, на 20–40% больше чем у фазоинверторов или бандпассов и на 150-300% чем у закрытого ящика.

Просто читтерский корпус — так оно и есть! Минус всего один, но существенный — большой объем ящика.

Другими словами – если вам не жалко места, то ЧВ будет лучшим выбором для оформления для сабвуфера.

Расчет ЧВ

Площадь сечения порта зависит от размера динамика.

На словах означает что площадь сечения порта — это полторы эффективной площади сабвуфера.

Важно знать, что эффективная площадь (Sd) высчитывается не по типоразмеру (10″, 12″ и т.д.), она всегда меньше так как корзина и часть подвеса не участвуют в излучении. Часто производители указывают это значение в документации, но если данных нет то можно воспользоваться таблицей:

Эффективная площадь сабвуфера по типоразмеру

Sd — эффективная площадь сабвуфера, см²;

где D — диаметр в сантиметрах, берется через центр от середины подвеса.

Для квадратного сабвуфера вычисление площади еще проще — нужно длину одной стороны возвести в квадрат.

Эффективная площадь сабвуферов

Соответственно площадь порта высчитывается следующим образом:

— площадь сечения порта, см²;

Настройка ЧВ зависит от длины порта и считается следующим образом:

Fb – желаемая частота настройки, Hz

Оптимальный диапазон 35–45 Гц, о никто не запрещает настраивать низко, любите инфру — опускайте настройку.

Пример расчета

Для примера рассчитаем ЧВ с настройкой на 38 Гц, для 12 дюймового (30 см.) динамика.

S порта = 1,5 * 480 (из таблицы для 12″) = 720 см²

Для того чтобы ящик поместился в автомобиль порт сворачивают.

Виды ЧВ

Выше мы разобрали расчет для четвертьволновика постоянного сечения, но так же существуют сужающийся и расширяющийся тоннели.

Если качество звучания для вас на первом месте, то делайте ЧВ сужающейся конструкции. Он больше по величине и сложнее изготавливается, но в результате — бас отличается точностью, быстротой и глубиной. Такой корпус подойдёт системам, ориентированным на качество звучания! В отличие от классического прямого ЧВ порт делают плавно сужающимся от 3 Sd до 1,5 Sd на выходе.

Расширяющийся порт даст самый высокий КПД и громкость за счет горбатой .

Сужающийся порт будет короче раскрыва при одной и той же настройке. Расчетные данные смотрите в таблице:

Длина порта в зависимости от типа ЧВ

Какой динамик подойдет для ЧВ

В таблице ниже представлены проверенные опытом характеристики динамиков для ЧВ, чем ближе к ним, тем лучше саб подходит под данное оформление (Fs и Qts имеют первостепенное значение).