Mélynyomó házak, több mint egy doboz
Évtizedek óta vita folyik arról, hogy a különböző mélysugárzóházak közül melyik a „legjobb”, és miért. Vessünk egy pillantást arra, hogy egyáltalán miért van szükségünk mélynyomó házra, és miben tér el a három népszerű stílus – zárt, szellőző és sávos áteresztő – kialakítása és teljesítménye.
Hátsó hullámkezelés
Ha bármilyen hangszórót csatlakoztatna egy erősítőhöz, a kezében tartaná és zenét játszana bele, azt tapasztalná, hogy nem hall basszust. Ennek az az oka, hogy a hangszóró elejéről érkező hang kioltja a hátulról jövő hangot. Szükségünk van arra, hogy a hangszórókúp hátuljáról érkező hang ne zavarja az elölről érkező hangot. Ha lyukat vágna egy nagy, lapos fadarab közepén, és abba szerelné a hangszórót, sokkal több basszust hallana. Valójában mindaddig, amíg a basszusfrekvenciák félhullámhossza nem lesz hosszabb, mint a fadarab méretei, addig igazán jó, szilárd basszust kapunk. Ha a hangszórót légmentesen záródó burkolatba helyezzük, a hátulról érkező hangok egyike sem zavarja az elől érkező hangot.
Energiagazdálkodás
A hangszóró azon képességét, hogy kihasználja az erősítő által termelt teljesítményt, két kritérium szab határt:meddig tud elmozdulni a hangszórókúp, és mennyi hőt tud elviselni a hangszóró tekercse. A hőteljesítmény-kezelés korlátai elsősorban a hangszóró kialakításán alapulnak – a kulcsfontosságú tényező a hangtekercs mérete, a légáramlás szabályozása a hangtekercs körül, valamint a motor szerelvény helyhez kötött alkatrészeinek a hangtekercshez való közelsége. . A mozgáskorlátozott korlátok szintén a hangszóró kialakításának részét képezik – a kulcsfontosságú tényezők, hogy milyen hosszú a hangtekercs tekercselése, milyen magas a felső lemez, és mekkora a felfüggesztési út.
Kirándulás
A mélyhangok visszaadásakor a hangszórónak négyszer annyit kell mozognia, amikor a bemeneti frekvencia felére csökken. Például egy 0,125 hüvelyket 100 Hz-en mozgó hangszórónak 0,5 hüvelyket kell elmozdulnia, hogy ugyanazt a kimeneti szintet reprodukálja 50 Hz-en és 2 hüvelyket 20 Hz-en. Látható, hogy a legalacsonyabb frekvenciákon a kúp mozgási korlátai jelentősek – nagyon kevés hangszóró tud 2 hüvelyket elmozdulni jelentős torzítás nélkül.
Ha egy hangszórót burkolatba helyezünk, a ház és a hangszóró kombinációja egy felüláteresztő szűrőt hoz létre. Hatékonyan csökkentjük a hangszóró alacsony frekvenciájú kimenetét. Miért akarnánk ezt megtenni? A burkolat előnye, hogy szabályozhatjuk a hangszórókúp mozgását. Egy egyszerű akusztikus felfüggesztés (más néven lezárt) burkolat a legegyszerűbb illusztrációja ennek a magyarázatnak.
Megfelelőség
Minden egyes hangsugárzó – a legnagyobb mélynyomóktól a legkisebb magassugárzókig – ruganyos a kúpig. Ezt hívjuk megfelelésnek. A megfelelőséget úgy mérjük, hogy összehasonlítjuk a levegő térfogatával, amelynek rugalmassága megegyezik. Ezt nevezzük a beszélő Vas-nak. Általánosságban elmondható, hogy egy nagyon kicsi Vas specifikációjú hangszórónak feszes a felfüggesztése, a nagy Vas-val rendelkező hangszórónak pedig lágyabb a felfüggesztése. Ennél sokkal többről van szó, de a burkolat jellemzőinek és előnyeinek megvitatásához egyelőre csak ennyivel kell foglalkoznunk.
Amikor egy hangszórót egy burkolatba helyezünk, megmerevítjük a felfüggesztést. Amikor benyomja a hangszórókúpot, a hangsugárzó felfüggesztésének nyomódik (amely középre akarja helyezni a kúpot), és megpróbálja nyomás alá helyezni a burkolatban lévő levegőt. Amikor a kúp megpróbál kifelé mozdulni a nyugalmi állapotból, a benne lévő levegőt vákuum állapotba hozza – vissza akarja húzni a kúpot nyugalmi helyzetébe. Feláldozzuk az alacsony frekvenciájú kimenetet, de jelentős teljesítménykezelést és a hangszórókúp mozgásának szabályozását nyerjük el. Ez utóbbi esetében a házban lévő levegő és a hangszóró felfüggesztés kombinációja segít megállítani a hangszórókúp elmozdulását, ha egy elektromos jel mozgásba hozza.
Képzeld el úgy, mint egy jármű lengéscsillapítóját. Láthatja, hogy a burkolat megléte kritikus.
Akusztikus felfüggesztésű mélysugárzóházak
A legegyszerűbb burkolatot akusztikus felfüggesztésnek vagy zárt burkolatnak nevezik. Ezekben a házakban a hangszórót légmentesen záródó dobozba helyezzük. Ha egy hangszórót egy burkolatba helyezünk, a rendszer egy meghatározott frekvencián rezonál, amit Fc-nek hívunk. Ez alatt a frekvencia alatt a kimenet -12 dB/oktávval csökken. Ha a rendszer rezonanciafrekvenciája 50 Hz, a kimenet 12 dB-lel halkabb lesz 25 Hz-en.
Az akusztikus felfüggesztésű házak a legkisebbek közé tartoznak azon különböző házak közül, amelyekről beszélni fogunk. Ezek a legkönnyebben megszerkeszthetők, és a számítási hibák tekintetében a legelnézőbbek. Ha a burkolat és a hangsugárzórendszer kigurulását kombinálja a jármű belsejének viszonylag kis levegőmennyiségéből adódó hatékonyságnövekedéssel (amelyet gyakran transzfer funkciónak vagy kabinerősítésnek neveznek), akkor nagyon lapos reakciót kaphat az autóban. jó infrahang kimenettel. Az akusztikus felfüggesztésből származó basszus nagyon szoros és szabályozott, köszönhetően a kiváló átmeneti válaszadásnak.
Van egy lefelé irányuló oldal. Ha hangos basszust keres, akkor olyan meghajtóra van szüksége, amely nagy kirándulóképességgel rendelkezik, és ésszerű mennyiségű energiára van szüksége a hangszórókúp ide-oda mozgatásához, hogy elérje a kívánt hangerőt. Van még egy hátránya, amelyről nem beszélnek annyit, ez pedig a torzítás. Ahogy a hangszóró növekszik a mozgásban, növekszik az általa keltett torzítás mértéke. Hasonlóképpen, a torzítás a hangszóró rezonanciafrekvenciája közelében nő. Szóval, mit tehetsz?
Bass Reflex mélysugárzóházak
A basszusreflex (más néven portált vagy szellőztetett) ház szellőzőnyílást használ az alacsony frekvenciájú kimenet növelésére, kihasználva a hangszórók visszafelé irányuló hullámenergiáját. A szellőzőnyílásnak, amely gyakran kerek cső vagy néha négyszögletes nyílás, van egy területe és egy hossza. A szellőzőnyílás sajátos területe és hossza, valamint ezek kapcsolata a burkolat teljes térfogatával azt okozza, hogy a szellőzőnyílásban lévő levegőoszlop meghatározott frekvencián rezonál, amikor a hangszóró gerjeszti. A basszusreflexes burkolatokat általában meglehetősen alacsonyra hangoljuk, hogy kiemeljük a hallható frekvenciatartomány alsó oktávját. Magasabbra hangolhatók a hatékonyság növelése érdekében a nagy SPL-es alkalmazásokhoz. Áldozat azonban mindig van – ha magasabbra hangoljuk a házat, feláldozzuk az alacsony frekvenciájú teljesítményt.
A basszusreflex burkolatok általában nagyobbak, mint a zárt házak. Nincs szigorú szabály a méretkapcsolathoz, de gyakori a 25–50%-os nagyság. Ennek az extra hangerőnek a kompromisszuma kétszeres – a hangolási frekvencia nagyobb hatékonysága és egyes frekvenciákon nagyobb teljesítménykezelés.
Ha a basszusreflexes mélysugárzóházban használt mélysugárzó a szellőző/burkolat kombináció rezonanciafrekvenciájának körüli frekvenciákat állít elő, a vezető mozgása szinte semmivé csökken, és az összes „munkát” a szellőző végzi. Tömörebben fogalmazva, a hangolási frekvencia környékén a zene nagy részét a szellőző adja. Ennek az az előnye, hogy a kúp mozgási korlátai által okozott teljesítménykezelési problémák drámaian megnövekednek. Mivel a kúp alig mozog, nagyon magas hangnyomásszint érhető el. A hangolási frekvencia körül az energiakezelést a mélysugárzó termikus képességei korlátozzák.
Amint azt korábban említettük, a hangszórók torzulásához hozzájáruló egyik tényező a kúp mozgása. A basszusreflex burkolattal a vezető lényegesen kevesebbet mozog, mint az akusztikus felfüggesztésű ház kialakításánál. Mindaddig, amíg magának a szellőzőnek elegendő területe van, és mindkét nyílásnál egyenletes az átmenet, a megfelelően megtervezett basszusreflex ház által keltett torzítás lenyűgözően kicsi lehet.
Semmi sincs ingyen, igaz? A basszusreflexes kialakítás melletti döntésnél az a tényező, hogy milyen gyorsan csökken a kimenet a hangolási frekvencia alá. Ahol az akusztikus felfüggesztés oktávonként -12 dB-lel gördül le, ott a basszusreflexes ház oktávonként 24 dB-lel gördül le. A hangolási frekvencia alatt a szellőző egyre inkább úgy működik, mint egy lyuk a házon, és a frekvencia csökkenésével egyre kisebb ellennyomást biztosít. A vezetői kirándulás tervezése és kezelése a basszusreflexes ház tervezésének alapvető része.
Sáváteresztő mélynyomó-házak
A cikk lezárásaként gyorsan érintjük a sáváteresztő burkolatokat. Számos különböző kialakítás létezik a sáváteresztő burkolatokhoz. Vannak, akik zárt burkolatot használnak, mások pedig szellőzőt. Függetlenül attól, hogy a hátsó kamra tömített vagy szellőztetett, a mélysugárzó kimenete egy szellőztetett burkolatban játszik szerepet. Ez a ház aluláteresztő szűrőként működik. Miért akarunk sáváteresztő burkolatot tervezni?
Mindenekelőtt a ház teljes kimenetét a szellőző vagy szellőzőnyílások állítják elő. Ez lehetővé teszi a kreatív tervezők számára, hogy burkolatot építsenek a jármű csomagtartójába, és a szellőzőnyílás átjárja a hátsó csomagtartót. There have been some amazing bandpass enclosures build in the front storage area of mid- or rear-engine vehicles. The vent allows the bass to enter the interior of the vehicle. Bandpass enclosures can also offer impressive gains in efficiency over acoustic suspension and bass reflex enclosures, but they do so at the sacrifice of bandwidth and enclosure volume.
A bandpass enclosure has two resonant frequencies – one for each of the enclosures. The resultant management of cone excursion can allow a great deal of bass to be produced from limited excursion drivers. While the speaker cone itself does not move a great deal, the amount of work done by the motor assembly is still significant. You are still putting power into the speaker, and work is being done. Because the front chamber of the enclosure acts as a filter, it can also be very difficult to hear when the speaker is distorting.
Regarding the complexity of design, and forgiveness of construction error, bandpass enclosures are the most complicated to execute perfectly. Unlike an acoustic suspension or bass-reflex design, bandpass enclosure designs must be tailored exactly to the speaker they are being used with. Never trust the concept of a “generic” bandpass enclosure.
Lastly, because a bandpass enclosure includes an acoustic low-pass filter, it has to be used with good-quality, appropriately sized midbass drivers. If not, the bass can sound lost or disconnected relative to the rest of the music.
For More Details On Subwoofer Enclosures, Visit Your Local Specialist
As you can see, there are many ways to install a subwoofer – or any speaker, for that matter. Navigating the available space in the vehicle, as well as different speaker sizes and designs, can be tricky. The design and construction of an enclosure can be complex, especially when complex shapes are involved. Visit your local car audio specialist retailer to explore different enclosure options for your vehicle.