В соседней теме попросили раскрыть преимущества сабжевого оформления. Поехали.
Жил да был славный американский парень Эдгар Вилчур. Отслужил во 2 мировую радиоинженером на далеком острове, дембельнулся, женился, пошел преподавать. Открыл магазин на Гринвич Виллидж в Нью-йорке, продавал и ремонтировал там тогдашний хайфай . читал курс «Домашнее звуковоспроизведение» в университете, а в свободное время сидел в библиотеке, штудируя математику и инженерное дело.
Надо сказать, что в начале 50-х хай фай был уделом избранных и по цене и размерам громкоговорителей, занимавших в оформлении открытый ящик или рупор всю комнату.
Открытый ящик как известно приводит к эффекту акустического КЗ и резкому падению звукового давления на низких частотах. Делались попытки сделать у щита боковые панели, но измерения показали, что они могут иметь лишь определенную оптимальную глубину, за которой начинаются неприятные горбы на АЧХ вызываемые тоннельным эффектом. Принято считать, что Вилчур придумал первым закупорить ящик сзади. Это конечно не так. Если вы откроете каталоги Altec, JBL или WE, середины-конца 50-х годов, вы обнаружите полные каталоги всевозможных тумбочек и шкафов (со створками и без) куда были встроены динамики – часто широкополосные и/или аксиальные, они являли собой шедевр инженерной мысли. Некоторые из них, например JBL Paragon многие не стесняются выставлять в своих коттеджных гостиных и сейчас. Но здоровый динамик в маленьком замкнутом объеме неизбежно приводил к резкому росту упругого сопротивления воздуха динамику, поднимая резонансную частоту и действуя на НЧ подобно фильтру первого порядка. Таким образом ящики неизбежно были большими или очень большими.
Примерно в начале 50-х Вилчуру приходит в голову революционная мысль, которая и ляжет в основу его изобретения.
Чтобы понять, в чем же состоит основная проблема реализации любого НЧ оформления мы должны копнуть несколько вглубь.
В чем состоит состоит задача разработчика АС? Создать АС, воспроизводящую звуковой сигнал с минимальными искажениями. То есть, максимально линейно. Для этого динамик в этой АС должен максимально линейно реагировать на подведенный электрический сигнал. Для этого этот динамик должен испытывать максимально линейную реакцию на силу ампера, перемещающую в нем диффузор.
Из чего складывается эта реакция? Очевидно, что из конструктива динамика – жесткости и упругости подвеса и центрирующей шайбы. Именно поэтому в 30-40-е годы динамики, предназначавшиеся для работы с открытым оформлением получали жесткие шайбы (и лучшие считались с пауками из металла) и жесткий подвес, что вкупе давало системе высокую добротность и необходимую по третьему закону Ньютона реакцию на подведенный сигнал.
Математически эта реакция выглядит так:
md2x/dt2+ymdx/dt+kx=F
Первое слагаемое здесь – инерционная составляющая из второго закона Ньютона. Это масса диффузора и всей подвижной системы. Второе слагаемое – сила, зависящая от скорости – это необратимые потери на трение. Третье – пружинистость системы, сила тем больше, чем больше координата – сдвиг динамика от центра.
Основной проблемой, стоявшей перед разработчиками динамиков для открытых оформлений было подобрать необходимый баланс между жесткостью (kx) громкоговорителя и его массой, которыми и приходилось организовывать реакцию. Когда эти же – жесткие, высокодобротные динамики стали ставить в закрытый ящик, то к жесткости и высокой добротности самого громкоговорителя прибавилась пружинистость воздуха в ящике – реакция выросла, причем реакция нелинейная, зависящая от сдвига диффузора, подводимой частоты и к тому же склонная к образованию колебательного контура с его массой и массой воздуха.
Собственно, все автолюбители знакомы с этим явлением, когда непременно высокодобротные мидбасы (ну какие же еще делать?) ставятся в 15 литров двери и поют там вместе с воздухом на резонансных частотах за милую душу долгим гудением.
Именно эта разновидность закрытого ящика – бесконечный экран, благополучно дожила до наших дней, что лишний раз не делает чести разработчикам.
Итак, что придумал Вилчур? Раз динамик жесткий, надо максимально снизить коэфф Гука в kx, максимально снизить резонанс и максимально повысить трение в ящике. Тогда масса подвижной системы (а куда от нее деться при низких частотах? Уже не говоря про то, что последовательная катушка индуктивности у НЧ динамика также дает математический аналог прироста массы) не будет играть никакой отрицательной роли и образовывать высокодобротных колебательных контуров. Согласно апокрифу, Вилчур попросил его жену, которая в войну шила парашюты, сделать выкройку из обычного матраца для подвеса динамика Вестерн Электрик 12 дюймов, подрезал у него в нескольких местах центрирующую шайбу, и получившийся низкодобротный (0,26 ЕМНИП) и низкорезонансный динамик (25гц) вставил в ящик, который организовал, прибив две панели ДСП под лестницей и набив все это дело минватой до упора. Воодушевленный удачными измерениями, он патентует результат.
Если кому-то это интересно, продолжу с удовольствием.
Полезные темы:
Форум автозвука и установки музыки в автомобиль
Социальные закладки