Бас рефлексі - Bass reflex
A бас рефлексі жүйесі (а. ретінде де белгілі портталған, желдетілген қорап немесе рефлекторлы порт) түрі болып табылады дауыс зорайтқыш корпусы шкафта кесілген портты (тесікті) немесе желдеткішті және портқа бекітілген түтікшенің немесе құбырдың бөлігін пайдаланады. Бұл порт диафрагманың артқы жағындағы дыбысты жүйенің төмен жиіліктегі тиімділігін жоғарылатуға мүмкіндік береді, бұл әдеттегі тығыздалған немесе жабық қораптағы дауыс зорайтқышпен немесе шексіз қалқан орнатумен салыстырғанда.
A рефлекторлы порт бұл танымал ерекшелігі қоршау түрі. Дизайн тәсілі ең төменгі репродукцияны күшейтеді жиіліктер арқылы жасалған вуфер немесе сабвуфер. Порт, әдетте, алдыңғы жағына орнатылған бір немесе бірнеше түтіктерден немесе құбырлардан тұрады (кедергі ) немесе корпустың артқы жағы. Драйвер арасындағы нақты қатынасқа байланысты параметрлері, корпустың көлемі (және бар болса, құю), және құбырдың көлденең қимасы мен ұзындығы, тиімділігі ұқсас өлшемді тығыздалған қораптың қоршауының өнімділігіне қарағанда айтарлықтай жақсаруы мүмкін.
Түсіндіру
Жабық қораптағы дауыс зорайтқыштардан айырмашылығы, олар ауа өткізбейтін, бас-рефлекторлық жүйенің саңылауы бар порт немесе желдету шкафқа кесіңіз, әдетте құбырдан немесе каналдан тұрады (әдетте дөңгелек немесе тікбұрышты көлденең қимасы). Бұл саңылаудағы ауа массасы ауа ағыны саңылауға бағытталған кезде бөтелкедегі ауа резонанс тудыратын қоршау ішіндегі ауаның «серіппелілігімен» үндеседі. Тағы бір метафора - ауаны серіппелі немесе резеңке таспа сияқты елестету. Қорап / порт жүйесі резонанс тудыратын жиілік Гельмгольц резонансы, арнаның тиімді ұзындығы мен көлденең қимасының ауданына, қоршаудың ішкі көлеміне және ауадағы дыбыс жылдамдығына байланысты. Портативті динамиктердің алғашқы жылдарында динамик дизайнерлері порттың идеалды диаметрі мен порт түтігінің немесе құбырының ұзындығын анықтау үшін үлкен эксперименттер жүргізуге мәжбүр болды; дегенмен, жақында, көптеген шкафтар мен компьютерлік бағдарламалар бар, олар шкафтың берілген мөлшері үшін порттың көлемін және түтіктің ұзындығын есептейді. Бұл бағдарламалардың өзінде кейбір эксперименттер прототиптер қоршаудың жақсы естілетінін анықтау үшін әлі де қажет.
Егер бұл ауа массасы / қораптағы ауа серіппелі резонансы бас драйверінің табиғи резонанс жиілігінен төмен жиіліктегі етіп таңдалса, қызықты құбылыс болады: бас драйверінің артқы толқыны дыбыс шығаруы жиілік диапазоны үшін полярлыққа төңкерілген екі резонанс арасында. Артқы толқын алдыңғы толқынмен қарама-қарсы полярлықта болғандықтан, бұл инверсия фазаға екі шығарынды әкеледі (дегенмен желдеткіштің шығуы бір толқындық кезеңмен артта қалады), сондықтан олар бір-бірін күшейтеді. Бұл жоғары өнімді (пайдалы жабық қораппен салыстырғанда кез-келген жүргізуші экскурсиясы үшін) немесе керісінше, аз экскурсиямен ұқсас өнімді шығарудың пайдалы мақсатын көздейді (бұл драйвердің бұрмалануын азырақ білдіреді). Бұл күшейту үшін айыппұл уақытты жағу болып табылады: мәні бойынша желдеткіш резонанс негізгі драйвердің өнімділігін оған «резонанстық құйрықты» қолдану арқылы көбейтеді. Жүргізушінің табиғи резонансынан жоғары жиіліктер үшін рефлекторлық туралау әсер етпейді. Желдету резонансынан төмен жиіліктер үшін полярлық инверсиясы орындалмайды және кері толқынның жойылуы орын алады. Сонымен қатар, жүргізуші өзін еркін ауада ұстағандай ұстайды, өйткені қораптағы ауа серіппелігі жоқ.
Динамиктер үйде пайдалануға немесе жоғары көлемді тірі өнімділік параметрлеріне арналған болса (мысалы, бас күшейткіш динамик шкафтары және PA жүйесі динамиктер және сабвуферлер ), өндірушілер көбінесе портингтің артықшылықтарын қарастырады (басс реакциясының жоғарылауы, төменгі басс реакциясы, тиімділіктің жоғарылауы) кемшіліктерден басым болу үшін (порт шуылдары, резонанс проблемалары). Дизайн тұтынушылар мен өндірушілер арасында танымал (динамиктер шкафтары аз немесе аз эквивалентті жұмыс жасау үшін кішірек және жеңілірек болуы мүмкін), бірақ бас дыбысының жоғарылауы драйвердің, қоршаудың және порттың сәйкестігін қажет етеді. Нашар сәйкестендірілген рефлекторлық сызбалар жағымсыз сипаттамаларға немесе кемшіліктерге ие болуы мүмкін, кейде оларды дыбыстың жоғары дәлдігі мен бейтараптылығын талап ететін параметрлерге жарамсыз етеді, мысалы. студия мониторы пайдалану үшін динамиктер аудио инженерлер мониторинг қондырғыларында, дыбыс жазу студияларында және т.б. Алайда, бұл кемшіліктерді жеңетін басс рефлекторлық жүйені жасауға болады; және сапалы бас рефлекторлық дизайн әлемдегі талап етілетін ортада кездеседі.
Пассивті радиатормен салыстыру
Пассивті радиаторлар бассейндік рефлекторлық жүйелермен «жұмысында ұқсас», және екі әдіс те сол себепті қолданылады: «... [динамик шкафы] жүйесінің төмен жиілікті реакциясын кеңейту».[1] «Әзірге порт шкафтағы кеңейтілген басс реакциясының ең кең таралған құралы болып табылады. Колонкалар үшін бас кеңейтетін екінші пассивті радиатор деп аталады».[2] Пассивті радиатор - шкафта порттардың орнына бір немесе бірнеше қосымша конусты (диафрагмаларды) қолдану. Бұл пассивті диафрагмаларда магнит немесе дауыс катушкасы жоқ және олармен байланыспаған күшейткіш. Пассивті радиаторларды «дрон конустары» деп те атайды.
Тарих
Әр түрлі динамик параметрлерінің, қоршау өлшемдерінің және порт (және канал) өлшемдерінің бас-рефлекторлық жүйелердің жұмысына әсері 1960 жылдардың басына дейін жақсы түсінілмеді. Сол кезде пионерлік талдаулар А.Н. Thiele[3] және Ричард Х. Кішкентай[4] осы факторларды «туралау» сериясымен байланыстырды (тиісті динамик параметрлерінің жиынтығы ) пайдалы, болжамды жауаптар шығарды. Бұл динамиктер өндірушілеріне динамиктерді әр түрлі көлемдегі қоршауларға сәйкес етіп жобалауға және корпусты берілген динамиктерге үлкен болжаммен сәйкестендіруге мүмкіндік берді. Мұның бәрі физика заңдарымен шектеледі, олар Тайл және Смол еңбектерінде егжей-тегжейлі қарастырылған. Шағын корпуста жоғары динамиктің болуы мүмкін емес, бұл жоғары тиімділікте бастың кеңейтілген жауабын шығарады (яғни, тек төмен қуатты күшейткішті қажет етеді). Бұл атрибуттардың екеуі болуы мүмкін, бірақ бәрі емес; бұл Дж.Антон Хофманннан кейін Гофманның темір заңы деп аталды KLH қысқаша мазмұны (бірге Генри Клосс ) of Эдгар Вильхур жыл бұрын жұмыс істейді. Шығарылатын дыбыстық қысым динамиктің тиімділігіне, драйвердің механикалық немесе жылу қуатына, қуат көзіне және драйвердің көлеміне байланысты.
Артықшылықтары
Мұндай резонанстық жүйе драйвердің бас-жауабын күшейтеді және егер дұрыс құрастырылған болса, драйвердің жиіліктік жауабын / қоршау тіркесімін драйвер дәл осындай өлшемді мөрленген қорапта шығаратын ауқымнан төменге дейін кеңейте алады. Қоршау резонансының қосалқы пайдасы бар, өйткені ол жиілік диапазонында орналасқан жиіліктер жолағындағы конустың қозғалысын шектейді және сол жиілік диапазонындағы бұрмалануды азайтады. Портативті шкаф жүйелері a-ға қарағанда арзан пассивті радиатор бірдей өнімділігі бар динамик; пассивті радиаторлық жүйеге бір немесе екі «дрон конусы» динамигі қажет болса, портативті жүйеге тек тесік немесе порт және ұзындық немесе түтік қажет.
Шектеулер
Бас рефлекторлық шкафтар салыстырмалы түрде нашар өтпелі бас ноталарының «жағылуын» немесе ұзақ резонансын тудыратын жауап. Порттан шығатын дыбыстың алдыңғы бетімен бірдей фазасы болуы мүмкін болғанымен, бірақ ол ешқашан бір уақытта бола алмайды, демек, кеңейтілген басс энергиясы сигнал ретінде бүркенген шу болып табылады. Маскировка тек дыбыс үздіксіз тон болған кезде ғана жұмыс істейді (кейбір адамдар өздерінің аудио жүйесі үшін музыканың қандай да бір түрін қалайтындығының бір себебі), бірақ перкуссиялық дыбысты жаңғырту кезінде өзін айқын сезінеді. Сол себепті, Linkwitz-Riley кроссоверінде бірдей мәселе бар.
Портативті шкаф немесе сияқты резонанстық динамиктің қоршау жүйесіндегі төмен жиілікті драйвер пассивті радиатор шкаф жабық қораптағы шкафтағыдай бірден іске қосыла және тоқтай алмайды. Олардың бас шығарылымына қол жеткізу үшін портативті динамик корпустары селкілдейді екі резонанс. Біреуі жүргізушіден және бокстелген ауадан, екіншісі бокстан жасалған ауа мен порттан. Бұл эквивалентті мөрленген қорапқа қарағанда күрделі жағдай. Бұл уақыттың ұлғаюына әкеледі (ұлғайды топтық кешігу бас резонанстармен жүктелген), бас шығаруды бастағанда да, оны тоқтатқанда да. Демек, тегіс тұрақты бастың реакциясы дыбыстық шығудың қалған бөлігімен бір уақытта болмайды. Оның орнына, ол кейінірек басталады (артта қалады) және ұзақ уақыт бойы резонанс тудыратын «құйрық» ретінде жинақталады. Бұл күрделі, жиілікке тәуелді жүктеме болғандықтан, портативті қоршаулар, әдетте, жақсы жобаланған тығыздалған қорапты жүйелерге қарағанда төмен жиіліктегі өтпелі реакцияның нашарлауына әкеледі. Тағы бір мәселе, үлкен шкаф үшін ұзын портты түтікті дұрыс баптау қажет болады, демек бас рефлекторлық шкафтар ұқсас өнімділігі бар пассивті радиатор шкафынан үлкен болуы мүмкін.
Бұл үлкейтудің тағы бір тиімді келісімі - «баптаудан» төмен жиілікте порт конусты түсіреді және динамик қоршауда болмағандай қозғалуға мүмкіндік береді. Бұл дегеніміз, динамикті теңдестірілген өлшемдегі тығыздалған қоршаудағыдан гөрі азырақ қуаттылықпен баптау жиілігінен төмен жиіліктерде қауіпсіз механикалық шектеулерден өткізуге болады. Осы себептен бас рефлекторлық дизайнын қолданатын қуатты жүйелер көбінесе белгілі жиіліктен төмен сигналдарды алып тастайтын жоғары өткізгішті сүзгімен қорғалады. Өкінішке орай, электрлік сүзгілеу жиілікке тәуелді топтық кешігуді қосады. Мұндай сүзгілеуді музыкалық мазмұнды алып тастамау үшін реттеуге болатын болса да, ол дыбыс шығаратын орынның мөлшері мен қоршаған ортасына байланысты, көбінесе төменгі басс спектрінде болатын ақпаратқа кедергі келтіруі мүмкін.[дәйексөз қажет ]
Дұрыс жобаланған жүйеде олардың әсерлері естіледі ме, жоқ па, ол әлі де талқыланатын мәселе болып қала береді. Нашар құрастырылған бас рефлекторлық жүйесі, әдетте, тым жоғары немесе тым еркін күйге келтірілген, баптау жиілігінде қоңырау соғып, бас жиіліктеріне «ноутбук» бір нота сапасын жасай алады. Шын мәнінде, бұл порттық резонансқа оның сипаттамаларын ойнатылатын нотаға әсер етуіне байланысты және егер порт резонансы бөлменің резонанстық режимдерінің біріне сәйкес келсе, ерекше емес құбылыс өрескел күшейеді. Жалпы, порттың жиілігі неғұрлым төмен болса, бұл проблемалар соншалықты қарсылық тудыруы мүмкін.
Порттар көбінесе алдыңғы қоршауда орналасады және осылайша қораптың ішінен көрінетін қажет емес орта ауқымдағы жиіліктерді жіберуі мүмкін. Егер өлшемі кіші болса, порт жоғары ауа жылдамдығындағы порт саңылауларының айналасындағы турбуленттілікке байланысты «жел шуын» немесе «шуылдауды» тудыруы мүмкін. Артқы жағына қараған порты бар қоршаулар бұл эффектілерді белгілі бір дәрежеде бүркемелейді, бірақ оларды қабырғаға дыбыстық қиындықтар тудырмай орналастыруға болмайды. Олар порттың айналасында біраз бос орын қажет, сондықтан олар мақсатқа сай жұмыс істей алады. Кейбір өндірушілер жобалық шектеулер шеңберінде порттың болжамды және қайталанатын өнімділігін ұсына отырып, динамик тіреуішінде немесе негізде еденге қарайтын портты қосады.
Портты қысу
Портты сығымдау - бұл дыбыстық қысым деңгейінің жоғарылауына байланысты порт тиімділігінің төмендеуі. Портталған жүйе қатты ойнаған сайын, порттың тиімділігі төмендейді, ал порт шығаратын бұрмалану күшейеді. Мұны порт дизайны арқылы азайтуға болады, бірақ мүлдем жойылмайды. Драйвер конусының жоғары деңгейде қолданылуы кезінде оның асимметриялық жүктелуін порт түтігінің ішкі ұшына қалқау қою арқылы азайтуға болады. Бұл қоршау сонымен қатар қоршаудың қатаң құрылымдық элементі бола алады.
Қолданбалар
Сабвуфер жылы қолданылатын шкафтар үй кинотеатры және дыбысты күшейту жүйелері порттармен немесе желдеткіштермен жиі жабдықталған. Бас ампер динамик шкафтары және пернетақта амп 41 Гц немесе одан төмен жиіліктегі дыбыстарды шығаруға тура келетін динамик шкафтары көбінесе шкафтың алдыңғы жағында орналасқан порттармен немесе желдеткіштермен салынады (бірақ олар артқы жағында да орналасқан). Тіпті кейбіреуі қымбат сәлем динамиктер мұқият жасалған порттары бар.
Сондай-ақ қараңыз
Әдебиеттер тізімі
- ^ «Сабвуфердің DIY парағы - пассивті радиаторлық жүйелер». www.diysubwoofers.org. Алынған 2019-11-20.
- ^ Макгоуэн, Пол (30 сәуір, 2013). «Пассивті сәулелену». psaudio.com. Алынған 2019-11-20.
- ^ Тил, А.Н., «Желдетілген қораптағы дауыс зорайтқыштар: I және II бөліктер», J. Audio Engineering Soc., Vol. 19, № 5, 1971 ж. Мамыр, 382–392 беттер (1961 ж. Proc. IRE Australia басылымынан қайта басылды).
- ^ Шағын, Ричард Х., «Желдетілген қораптағы дауыс зорайтқыш жүйелер, I бөлім: Шағын сигналдарды талдау», J. Audio Engineering Soc., Vol. 21, № 5, 1973 ж. Маусым, 363–444 бб.