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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Subwoofer para carro. Parte 4. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes A bela senta-se em uma masmorra... ... e na rua, no caso, só tem um túnel inversor de fase. Esse é o destino do alto-falante com acabamento mais bonito quando colocado em um alto-falante passa-banda. Na história de nossas publicações de baixo, este tipo de design acústico de subwoofer é o último. E a questão aqui não é que ele seja o último em suas qualidades. Não é nada disso. Só para dar conta do passa-banda, tanto o autoconstrutor quanto o profissional precisam "enriquecer a memória com o conhecimento de todas aquelas riquezas..." e mais abaixo o texto, quem passou e lembra, claro. O alto-falante passa-banda é o design mais caprichoso que se pode imaginar no porta-malas de um carro, e isso se aplica à fase de fabricação e, mais importante, à operação do produto final. Como mostraremos um pouco mais adiante, a margem de erros que geram sons monstruosos e inatingíveis em configurações mais simples é enorme. É natural perguntar - quem diabos nos levará a essas galeras? A resposta é simples - ganância e amor. Ganância - até a pressão do som. Com qualquer fabricação competente, o passa-banda, em termos de volume de radiação de graves que cria, derrota os rivais nem mesmo por nocaute, mas "por uma clara vantagem". O amor é pela beleza. O passa-banda distribui todos os seus poderosos decibéis por meio de um tubo, ou seja, um túnel inversor de fase. O alto-falante fica escondido por dentro e não há necessidade de procurar um local para ele de onde irradie para a cabine. Encontrar um lugar para um túnel, raramente com mais de 100 - 120 mm de diâmetro, é muito mais fácil e os projetos mais engenhosos são possíveis. Outra vantagem que alguns manuais gostam de enfatizar, fico calado, porque é imaginário. Estamos falando do fato de que, como dizem, o alto-falante é um alto-falante passa-banda, ele nem precisa de um filtro crossover. Que economia! Nenhum, porque é necessário, mas falaremos mais sobre isso depois. Agora - em ordem. O altifalante de banda de 4ª ordem é constituído por duas câmaras, uma das quais fechada, e a outra comunica com o espaço envolvente através de um túnel, como um altifalante bass reflex convencional.
O alto-falante é instalado na parede que separa essas câmaras. Acontece que pegaram um inversor de fase e colocaram uma caixa fechada "da cara" nele, ou vice-versa, pegaram um alto-falante em uma caixa fechada e forneceram um véu em forma de inversor de fase. Qualquer um desses modelos contém o grande significado secreto do passa-banda, que se resume ao conceito de carga simétrica. Qual é o problema com um alto-falante convencional de radiação direta? O fato de que a resistência acústica do meio, que o alto-falante deve excitar e vibrar, é muito pequena. Pequeno em comparação com as forças de elasticidade e fricção no sistema móvel do próprio alto-falante. O locutor quase extingue a energia que lhe foi fornecida em seu ventre, transformando-a em calor ao final. De 0,2% a 0,5% passa para energia acústica. Uau eficiência? De certa forma, é como tentar remar com um remo de brinquedo amarrado a uma caçamba de escavadeira. Há muito barulho e respiração ofegante, o óleo diesel flui como um rio, mas tudo isso perece em mecanismos oleosos, porque o ambiente quase não resiste. Você pode, é claro, aumentar o tamanho do remo, que é o que você deve fazer nos alto-falantes de baixo, onde o cone atua como um remo. Em um alto-falante convencional - fechado ou com inversor de fase, atrás do difusor - um espaço total ou parcialmente fechado, onde a energia acústica ou perece, mas antes disso controla parcialmente as oscilações do difusor em uma caixa fechada; ou é concentrado e espirra pelo túnel do inversor de fase, aumentando significativamente a eficiência. dinâmica na banda de frequência onde ocorre. Mas, se nesses alto-falantes atrás das "costas" do difusor houver algum tipo de supervisão, então sua "cara" fica à mercê do destino e tenta em vão causar tremores energéticos em uma massa de ar lenta e quase sem peso. Os criadores do passa-banda, ao colocar o alto-falante entre volumes fechados, apenas garantiram que ambos os lados do difusor fossem carregados com massas de ar bastante resistentes energeticamente, que, resistindo, concentram involuntariamente a energia acústica irradiada e a distribuem "na montanha" já em forma amplificada. Na vida real é assim. O gráfico mostra a resposta de frequência de alto-falantes em espaço aberto, construídos com base no mesmo cabeçote com parâmetros ideais para este projeto. O Infinity Kappa 100w.br foi escolhido como alto-falante para todos os exemplos considerados.
Este alto-falante em seus parâmetros representa um compromisso quase perfeito, permitindo implementar em sua base tanto um alto-falante fechado quanto um inversor de fase e uma tira. Isso não acontece com muita frequência, com menos frequência, em todo caso, do que os fabricantes prometem, atribuindo biscoitos incondicionais às suas criações. Já neste gráfico fica claro que abaixo de 90 - 100 Hz o alto-falante passa-banda (curva vermelha) dá uma vantagem invejável ao inversor de fase (curva azul), sem falar na caixa fechada (verde). É assustador, no entanto, uma espécie de corcunda franca nas características do passa-banda, por causa do qual você pode facilmente suspeitar que o passa-banda com excelente recuo murmurará desesperadamente em uma nota. Além disso, muitos designs realmente criados fazem exatamente isso, o que afugentou muitos adeptos do baixo expressivo (mas atraiu os amantes do baixo estrondoso). Tudo errado. Sim, acontece, murmuram, mas não por isso. Dê uma olhada no segundo gráfico - a resposta de frequência da mesma trindade, mas levando em consideração a acústica interna de um carro de tamanho médio, para o qual as características foram otimizadas:
Nessas condições, de fato, reais, a preferida dos amantes da música - uma caixa fechada, dá uma resposta de frequência horizontal ideal, de até meio decibel. O inversor de fase é uma protuberância perceptível na área dos graves "saborosos", que muitas pessoas preferem a uma resposta de frequência horizontal estéril - não é à toa que todos os corretores de graves nos amplificadores, se houver, são sintonizados em uma frequência de 40 - 45 Hz. E a versão passa-banda, com o mesmo alto-falante e com a mesma potência de entrada, produz 6 dB a mais de pressão sonora. Isso, aliás, equivale a aumentar a potência do amplificador em 4 (em palavras - quatro) vezes. Para onde foi a corcunda? E desapareceu, compensado por um aumento no recuo em frequências abaixo da crítica para o tamanho da cabine selecionada neste exemplo. Bem, como suas mãos estão coçando? Espere um pouco, lave algo para aliviar a coceira e leia novamente o que foi escrito logo acima: com parâmetros ideais. E quais parâmetros são ideais e o que acontecerá se você não entrar neles? Aqui, a margem de manobra e de acidente é maior do que em uma caixa fechada, por exemplo, exatamente três vezes, porque tantas vezes mais características devem ser escolhidas. Dois volumes (conforme o número de câmaras) e montagem de um túnel em um deles. Diga também a Bose (obrigado que o segundo túnel não pode ser feito ... Vamos em ordem: O volume da câmara traseira (fechada) Vr( determina, em essência, a "faixa de trabalho" do passa-banda finalizado. O gráfico mostra que quanto maior o volume da câmara fechada, mais baixos se tornam os dois limites da banda de operação e menor o retorno (eficiência) do alto-falante. Obviamente, assim como em uma caixa fechada, a potência máxima de entrada permitida diminui com o aumento do volume, pois o controle sobre o movimento do difusor é perdido. Se o volume da câmara traseira for reduzido, toda a frequência em forma de sino a resposta muda em frequência, para aumentos de .pf, mas ao custo de estreitar a largura de banda.
Ao alterar o volume da câmara anterior (com túnel) Vf, os limites extremos da banda de trabalho permanecem no lugar, mas os contornos do "topo" da campânula mudam. Quanto mais estreita a câmara anterior, menor seu ganho, mas aparece em uma banda de frequência mais ampla. O volume da câmara anterior mostrado no gráfico, 8 litros, deve ser considerado crítico, porque neste limite a seção média frequentemente horizontal da resposta de frequência já começa a "cair". Com uma diminuição adicional em Vf, a característica assumirá uma forma francamente de duas saliências, e isso não pode ser corrigido por nada.
O que era ideal no espaço sem limites (afinação para 55 Hz) se transformou em uma característica que estava caindo rapidamente acima de 50 Hz. Encaixá-lo com o midbass é absolutamente irreal, porque a frequência de crossover terá que ser escolhida em 60 hertz, e o midbass não pode ser tão baixo. E se você não apertar, aparecerá um buraco exatamente onde estão concentrados os elementos mais expressivos do registro de graves - os médios graves (80 - 100 Hz). Por outro lado, o que parecia torto na imagem anterior floresceu em uma resposta muito decente e bastante uniforme, atingindo 90 - 95 Hz sem nenhum esforço, onde pode ser casado mesmo com midbass de 5 polegadas. (Você já viu essa curva logo no primeiro gráfico - eu a escondi.) Nem dou a característica com a configuração para 45 Hz do exemplo anterior, para não assustar mais uma vez. Mas complementarei o gráfico com o que pode acontecer com um erro na outra direção - definir o túnel para 75 Hz. Veja a corcunda estreita e desagradável em 80 Hz? Então ele vai murmurar doentiamente, envenenando nossas vidas e a reputação do passa-banda. Você pode dizer: "E daí, obras de arte mal calculadas estão fadadas a produzir características ruins e sons correspondentes". Correto, mas o preço de um erro é um pouco diferente. Aqui está um exemplo para você: para o mesmo cabeçote Infinity Kappa 100w.br, colocado em uma caixa fechada, vamos "errar" no volume em relação aos 14 litros originais uma vez e meia, e depois, onde o nosso não sumiu, por outra e meia. As frequências para um volume de caixa de 20 e 30 litros no espaço livre não diferem em nada, na cabine divergem abaixo de 50 Hz, mas permanecem mais do que favoráveis.
E mais que dobramos o volume! Um inversor de fase mais nervoso reage mais fortemente à falsidade na configuração do túnel, mas ainda mantém o decoro. Por exemplo, os resultados da reestruturação do túnel de 30 a 45 Hz com um volume constante de 29 litros. A resposta de frequência está se contorcendo fortemente, mas você ainda pode viver.
Por causa de tal "rigidez na pilotagem" e crueldade com os erros de cálculo, parece que foram criados mais passes de banda malsucedidos do que bem-sucedidos. Adicione a isso as possibilidades que a escolha do alto-falante errado promete - operamos com um dos melhores para essa ocasião. Em geral, a vida pode facilmente falhar ... Outro elemento de sua especificidade que afugenta o passa-banda é uma fabricação muito mais complexa e problemática. Onde o alto-falante "olhar para a rua", ele pode ser instalado da rua. Faça tudo, prenda tudo, sele e por fim aperte a cabeça. Aqui terá que ser colocado no interior e, portanto, pelo menos uma parede deve ser destacável, perdendo a rigidez e adquirindo em troca uma dor de cabeça com a vedação das juntas. Trabalhe "não para um menino, mas para um marido". Mas... Tudo na vida tem seu "mas". Exceto talvez enxaquecas... Mas o passa-banda oferece possibilidades extraordinárias de layout. Digamos: a implementação construtiva mais simples, mostrada no início do artigo, parece uma caixa fechada por todos os lados, que não pode ser danificada e, portanto, pode ser colocada dentro do porta-malas "a gosto". Se você seguir o caminho de instalar dois alto-falantes, as possibilidades geralmente são únicas. Veja: dois passes de banda idênticos podem ser fundidos em um de três câmaras, tornando-os uma câmara frontal comum, e dois túneis podem ser substituídos por um, com seção dupla. Então toda a estrutura pode transmitir graves para a cabine através de uma única janela de Deus sabe que tamanho, fixada, por exemplo, no centro da prateleira traseira ou oposta à abertura do apoio de braço do banco traseiro. Multar?
Ou vice-versa: coloque os alto-falantes "back to back" em uma câmara fechada, e organize o "escape" de graves através de túneis localizados fora do volume da caixa e conectados aos orifícios originalmente destinados aos alto-falantes traseiros.
Em uma palavra, você pode se virar aqui com muita sinceridade, basta ter em mente o tempo todo: o passa-banda é uma arma poderosa, na verdade, poderosa de ataque de baixo. E essas armas não são para recrutas, portanto, se você, ou mesmo seu instalador bastante profissional, não tiver experiência suficiente em calcular, projetar, fabricar, ajustar e medir as características dos subwoofers, é melhor parar em algo mais simples. E se todos os itens acima estiverem aí e você "acertar no cenário" - me convide para ouvir, hein? Autor: Andrey Elyutin, AvtoZvuk; Publicação: avtozvuk.com
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