Расчет сабвуфера при помощи WinISD

В этой статье я хочу рассказать и показать о том как можно рассчитать сабвуфер и на что надо обратить внимание, при проектировании в следующих программах: WinISD 0.44, WinISD 0.50а7. Подробное описание программы WinISD.

Расчёт ящика будет производится для десяти-дюймового динамика Audiobahn 1051T. Начнём! Запускаем программу WinISD 0.50a7

1. Создаём новый проект (New Project).
2. Нажав эту кнопку выбираем динамик из базы программы.
3. Просмотр Т/С параметров.

4. Т/С параметры. Нажимаем дальше(Next)

5. Выбор количества динамиков.
6. Тип установки.

Нормальный — все динамики стоят на одной панели.

Изобарический динамики стоят лицом к лицу. 

Нажимаем дальше(Next)

7. Эффективность динамика. Показывает к какому типу корпуса больше подходит.
8. Выбор типа ящика.

Закрытый ящик – название говорит само за себя

Фазоинверторный – ящик оснащенный трубой(фазоинвертором).

Банд пасс 4-го порядка – динамик находится между двух камер одна из них имеет фазоинвертор.

Банд пасс 6-го порядка – находится между двух камер обе оснащены фазоинверторами.

Пассивный излучатель – в одном закрытом ящике динамик и пассивный излучатель(динамик без магнита)

Выбираем какой тип нам подходит и нажимаем дальше (Next)

Далее программа предлагает способ оформления АЧХ различными способами. Я не заостряю внимания на этом пункте и нажимаю далее.
Если же выбрать Пассивный излучатель то программа предложить ввести следующие Т/С параметры пассивного излучателя:

• Vas – это возбуждаемый закрытый объем воздуха динамиком.
• Fs — резонансная частота.
• Xmax — максимальный ход диффузора.
• QMS – Механическая добротность.
• SD — площадь диффузора.

Далее будем рассматривать программу на примере Банд пасс 4ого порядка.

Вкладка Driver.

9-10. Опять можно указать количество и тип установка динамиков.
11. Дополнительные возможности.
Вкладка Box.

12-13. Камеры ящика
14. Объем камеры.
15. Частота настройки камеры.

Вкладка Vents(Фазоинвертор(ы))

16. Количество Фазоинвертора(ов)
17. Диаметр Фазоинвертора(ов)
18. Длинна Фазоинвертора(ов)
19. Тип круглый или прямоугольный. можно менять нав на кружок.
20. Вид фазоинвертора.

Переходим к основному расчёт ящика:

21. Нажимаем на схематично показанном ящике правой кнопкой мыши удерживая передвигаем курсор по оси (X) тесть по горизонтали меняем объём по оси(Y) по вертикали чтобы изменить частоту. Аналогично Левой кнопкой мыши чтобы изменить параметры нижней камеры. Макушка кривой должна находиться выше красной линии между 35Гц и 120Гц если это сабвуфер как можно шире и ровнее.

Transfer function magnitude. АЧХ

Примерно так, но нижний предел 40Гц, а верхний 113Гц, это тоже подходит.
Там где я пометил красными чёрточками на практике там будет срезаться частота кроссовером.

Выбираем график: Maximum Power.

Maximum Power

На этом графике программа показывает максимальную мощность  относительно частоты. Видно, что имеется спад мощности пик спада 60 ватт на 39 герцах на практике диффузору динамика не хватает хода(Xmax) и появляются неприятные звуки – искажения. На готовом изделии это надо тоже учесть и ограничить мощность

Выбираем график Maximum SPL

Maximum SPL. Этот график показывает максимальное звуковое давление

Также видно спад. По той же причине. Последние два графика от другого динамика, я показал их чтобы наглядней было.

Вот графики для нашего подопытного. Первый немного неправдоподобный на частоте от 0 Гц и до 25 Гц у всех динамиков есть спад.

Теперь надо определиться с размерами ящика в который будет установлен динамик.
Для этого запускаем программу WinISD 0.44 нажимаем новый проект.

Нам надо ввести параметры нашего динамика в эту программу т. к. в её базе его нет для этого нажимаем «New»
Перейдём к WinISD 0.50a7

22. Нажав эту кнопку можно увидеть Т/С параметры которые надо ввести в WinISD 0.44.

Вводим параметры нажимаем ОК и закрываем это окно чтобы не мешалось.
Создаём новый проект.

23. Переставляем галочку чтобы выбрать динамик.
Нажимаем дальше, и делаем точно также как и в WinISD 0.50a7

Переносим параметры ящика из WinISD 0.50a7 в WinISD 0.44.

24. Нажимаем чтобы начать рассчитывать размера ящика.

25. Нажимаем и программа выдаёт оптимальный на её взгляд размеры.
В распоряжении мы имеем 10 дюймовый динамик полный его внешний диаметр 300 мм чтобы уместить его в ящик размеры W и D недолжны быть меньше 300 мм
26. Ширина вписываем 300мм равняется 0,300 МЕТРА
30. Можно поменять единицы измерения просто нажав на размерность в данном случае буква «m»
28. Длина вписываем 0,300 метра
27. Нажимаем на «H» программа показывает высоту.
31. Обратить внимание на L1 и L2 это высота камер смотреть надо чтобы глубина врезки динамика не превышала значение L2.
Но надо учесть толщину материала он будет внахлест ещё в нутрии есть полка в которой стоит динамик и её толщину тоже учесть сам динамик он ведь тоже занимает бьём его я уже учёл если ящик большой там внутри должны стоять распорки их надо тоже учитывать . Получается 7 деталей чтобы рассчитать правильно детали надо учитывать что какие-то из них будут нахлестываться т.к программа показывает внутренние диаметры. Буквой «P» я буду укалывать толщину материала которую надо прибавлять к другим значениям.
1)D x W
2)D x W
3)D x W
4)H+(P*3) x D
5) H+(P*3) x D
6) H+(P*3) x W+(P*2)
7) H+(P*3) x W+(P*2)
Получаем размеры деталей если толщина материала 20мм:
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 420х300
5) 420х300
6) 420х 340
7) 420х 340

Теперь можно переходить к расчёту фазоинвертора.

32. Тип фазоинвертора мы будем использовать прямоугольный
33. Длинна. Когда конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика
то он виртуально удлиняется, и фактически получается что он настроен не на ту частоту и большей длинны WinISD 0,44 этого не учитывает виртуальное удлинение можно рассчитать самому по формуле но проще заглянуть в программу WinISD 0.55a7

повторяю: это действительно только когда  конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика а когда он выступает это не действует. Итак программа WinISD 0,44 показывает 28,86см а WinISD 0,55а7 25,64см.Ф фазоинвертор будет установлен в деталь № 4 420х300 от 420 отнимаем 20 это высота фазоинвертора получаем ровно 400 т.к фазоинвертор прямоугольный добавляется ещё одна деталь 8)300х255

Вот конечные размеры деталей и их количество.
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 400х300
5) 420х300
6) 420х340
7) 420х340
8) 300х255

34. Сопротивление воздуха. Сопротивление воздуха в фазоинверторе надо делать как можно меньше увеличивая площадь отверстия фазоинвертора.

Расчет фазоинверторного корпуса

Перед тем как производить расчет корпуса сабвуфера с фазоинвертором, необходимо узнать электроакустические характеристики нашего конкретного динамика — так называемые параметры Тиля-Смолла. Также нам потребуется понять значение следующих терминов:
1. Чистый объем – внутренний размер корпуса. При его определении не учитываются объемы порта фазоинвертора и динамика.
2. Настройка порта – его конфигурация по отношению к чистому объему корпуса. Усиление настройки на определенную частоту приводит к формированию требуемой амплитудно-частотной характеристики.
Чтобы провести расчет фазоинвертора для сабвуфера, необходимо знать следующие параметры Тиля-Смолла:
1. Резонансную частоту динамика (Fs), измеряется в герцах (Hz).
2. Эквивалентный объем (Vas), измеряется в литрах.
3. Полную добротность динамика (Qts).
Как правило, все эти данные можно найти в описании или инструкции к динамику, а также на сайте его производителя.

Рассчитываем чистый объем и частоту настройки фазоинвертора

Для выполнения этих действий нам потребуется программное обеспечение, рассчитывающее сабвуферные корпуса, которое можно легко найти в интернете. Одной из самых популярных и простых в обращении считается программа JBLSpeakerShop. В ней нам потребуется указать параметры Тиля-Смолла, подобрать объем ящика с настройкой порта и получить нужный график амплитудно-частотных характеристик.

Рассчитываем порт фазоинвертора

Для этого мы воспользуемся помощью программы BassPort, которая проводит быстрый, удобный, а главное — очень точный расчет фазоинвертора онлайн.

Нам нужно будет ввести следующие значения:
1. Требуемую частоту настройки порта.
2. Чистый объем (полученный ранее).
3. Площадь диффузора динамика (замеряем длину по центральной оси динамика от середины подвеса до такой же точки напротив).
4. Ход диффузора (максимальный) в одну из сторон (указан в описании как Xmax).
5. Теперь нам нужно выбрать сечение порта.
6. Ввести его габариты.
7. Далее – жмем кнопку «Рассчитать» — получаем длину порта (L), а также его литраж.

Определяем общий объем корпуса

Выполняя расчет фазоинвертора программой JBLSpeakerShop, мы определили требуемый чистый объем для нашего конкретного сабвуфера и частоту, на которую нужно настраивать порт. BassPort «подсказал» нам длину порта, а также объем, который он будет занимать. Теперь проводим следующие арифметические действия: складываем объемы – порта, чистый и вытесняемый динамиком. Полученное значение и будет являться общим внутренним литражом нашего будущего корпуса.
Следует отметить, что если в корпусе будут использованы округления, ребра жесткости, или он будет щелевой, то нам придется учесть все эти нюансы. Примерный расчет щелевого фазоинвертора:
1. Чистый объем равен 45 литрам.
2. Щелевой порт – площадь 140 см3, 36 Hz – 8,5 л. Добавим 3,8 л на стенки порта (из фанеры 18 мм).
3. Вытесняемый динамиком – 3 л.
4. Складываем эти значения и получаем 60,3 л – общий литраж корпуса.

Получаем размеры корпуса по известному литражу

Итак, подходим к финальному этапу мероприятий. Теперь нам нужно рассчитать, какие же геометрические размеры будет иметь фазоинверторный корпус, если известен его общий литраж – 60,3 л. Проводим замеры багажника, определяя приемлемые габариты. К примеру, нам подходит конструкция длиной в 60 см и высотой в 40 см. Остается узнать ширину.
Определимся, что стенки ящика мы будем выполнять из фанеры толщиной 1,8 см. Теперь нам нужно отнять от длины и высоты конструкции толщину стенок (1,8х2) и получить такие значения: длина – 56,4; высота – 36,4 см. Далее проводим такие вычисления: 60,3х1000:36,4:56,4=29,4. Это и будет ширина корпуса, правда, без учета толщины стенок. Прибавим ее и получим 33 см.
Так выглядит примерный расчет корпуса сабвуфера с фазоинвертором под определенный динамик. Отметим, что эта статья является лишь общим руководством, в ней не учтены многие тонкости и нюансы, которые возникают в процессе работы.

Корпуса автомобильных аудиосистем для сабвуферов

Корпус так же важен, как и низкочастотный динамик, и должен быть разработан для использования с выбранный вами низкочастотный динамик. Решение о том, какой корпус(а) и вуфер(ы) лучше всего подходят для вас, может быть самостоятельной задачей, но ограничения по размеру транспортного средства, знание Тиле — Малые параметры, и понимание присущих звуковых характеристик различных конструкций корпусов поможет вам принять решение.

Все корпуса должны быть изготовлены из МДФ толщиной не менее 5/8″ — 1″ (средняя древесноволокнистая плита высокой плотности) или материал сопоставимой жесткости или лучше. Распорка (не показана) должна использоваться по всему корпусу по мере необходимости, чтобы предотвратить любую потерю энергии из-за изгиба. Для вас, конкурентов SPL, повторяю… следует использовать во всех корпусах… Изгибание = потеря вывода. Со всеми ограждениями, обшивкой стен демпфирующий материал (стекловолокно, полифилл, спрей на основе гудрона и т. д.) рекомендуется для снижения высокочастотных резонансов.

Часто всего порядок системы путают с порядком корпуса. Показанные диаграммы в этом разделе относятся только к порядку корпуса (и являются

не в масштабе). Порядок кроссовера добавит к общему порядку системы.

Существует множество типов и вариантов корпусов низкочастотных динамиков. Следующая информация предназначена для того, чтобы дать вам базовое понимание типов корпусов и их соответствующих характеристик, возможностей дизайна, а также помочь вам принять решение какой корпус лучше всего подойдет вам и/или вашим клиентам.

Сабвуферы, корпуса и калькуляторы:

• Второй орден / Бесконечная перегородка / Свободный воздух
• Второй заказ / Акустическая подвеска и герметичные корпуса
• Корпуса четвертого порядка / Bass Reflex и Bandpass
• Корпуса шестого и восьмого порядка
• Параллельные и последовательные калькуляторы
• Калькулятор корпуса сабвуфера
• Мастер подключения сабвуфера
• Тиле — малые параметры

Справка и дополнительные ресурсы:

• Форум автозвука
• Автомагнитола домашняя
• Горячие темы автомобильной аудиосистемы
• Руководства по автомобильным аудиосистемам
• Пассивные кроссоверы и калькуляторы
• Стерео в мостовые монофонические переключаемые выходы
• Серия переключателей на параллельную и обратную
• Переключить стерео на мостовое моно, а серию на параллельный

Подробный ресурс по сборке корпусов сабвуферов см. включая формулы, диаграммы, проекты и дополнительные ресурсы, the12volt.com настоятельно рекомендует вам посетить Страница Брайана Стила «Сделай сам сабвуфер» v1.1.

•  

Подпишитесь на the12volt.com
Среда, 31 мая 2023 г. • Copyright © 1999-2023 the12volt.com, Все права защищены.

• Политика конфиденциальности и использование файлов cookie

Отказ от ответственности: *Вся информация на этом сайте (the12volt.com) предоставляется «как есть» без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий, включая, помимо прочего, пригодность для конкретного использования. Любой пользователь принимает на себя весь риск в отношении точности и использования этой информации. Пожалуйста проверьте все цвета проводов и схемы, прежде чем применять какую-либо информацию.

Корпуса автомобильных аудиосистем для сабвуферов второго порядка, бесконечная перегородка, Free Air

Они отлично подходят для приложений, где пространство в багажнике минимально и обычно самый простой и дешевый способ добавить сабвуфер в большинство седанов. Отсутствие необходимости строить Коробка является преимуществом, но для многих автомобилей потребуется новая задняя панель и/или вентиляционное отверстие должно быть сконструировано для размещения даже меньших вуферов. Эти нестандартные вентиляционные отверстия и панели может стоить столько же или больше, чем сборная или изготовленная на заказ коробка.

Для конфигураций с бесконечными перегородками требуется низкочастотный динамик с более мощной подвеской для обеспечения высокой мощности и один с лучшим демпфированием конуса. Эта установка будет менее эффективной при воспроизведении самых низких частот, т.к. по сравнению с другими корпусами второго порядка или выше.

При любом использовании свободного воздуха заднее сиденье и Окружающие панели должны быть удалены, чтобы герметизировать любые возможные области, в которых может происходить потеря энергии. Крайне важно отделить (уплотнить) заднюю волну громкоговорителя (вуфера) от передней волны. громкоговорителя. В противном случае произойдет подавление басов. Это также хорошее время, чтобы избавиться и умертвить в багажнике и на прилегающих территориях никаких нежелательных шумов и стуков.

Второй порядок / Бесконечная перегородка / Свободный воздух Примеры:

• Стандартная установка на задней панели/бесконечная перегородка/бесплатно
• Установка на заднем сиденье
• Установка на небольшой террасе

Типовая установка бесконечной перегородки/нагнетания воздуха на задней палубе

Типичная установка на задней палубе/бесконечная перегородка/свободный воздух Большие седаны, особенно старые, имеют достаточную площадь поверхности для размещения пара 12 или 15 дюймовых вуферов. В них будет проще всего включить установку бесконечной перегородки. Не забудьте запечатать любые области, где энергия может быть потеряна, что может привести к отмене. Для небольших задних палуб необходимо будет соорудить вентиляционное отверстие.

Установка Infinite Baffle/Free Air на заднем сиденье

Установка на заднем сиденье Перегородка также может быть установлена ​​за задними сиденьями (обычно откидная). под задней палубой. Часто это проще и дешевле, чем резать заднюю палубу и не потребует каких-либо модификаций существующей панели палубы.

Установка Infinite Baffle/Free Air для малых палуб

Установка на небольшой палубе Многие из современных автомобилей не имеют площади поверхности, необходимой для установки вуфера 10 дюймов или больше. в задней палубе. Если это так, по-прежнему можно использовать низкочастотные динамики с открытым воздухом, вентилируя их через задней части, как показано на двух рисунках ниже. Герметизация багажника изнутри автомобиль по-прежнему имеет решающее значение для успешной установки. Постарайтесь сохранить внутренние размеры передней и задние стенки вентиляционного отверстия на расстоянии не менее четырех дюймов при работе вокруг пружин багажника и других препятствий. Еще одна небольшая конфигурация деки, аналогичная приведенной выше, но с установленной магнитной конструкцией. внутри вентиляционного отверстия.

Сабвуферы, корпуса и калькуляторы:

• Второй орден / Бесконечная перегородка / Свободный воздух
• Второй заказ / Акустическая подвеска и герметичные корпуса
• Корпуса Fourth Order / Bass Reflex и Bandpass
• Корпуса шестого и восьмого порядка
• Параллельные и последовательные калькуляторы
• Калькулятор корпуса сабвуфера
• Мастер подключения сабвуфера
• Тиле — малые параметры

Справка и дополнительные ресурсы:

• Форум автозвука
• Автомагнитола домашняя
• Горячие темы автомобильной аудиосистемы
• Руководства по автомобильным аудиосистемам
• Пассивные кроссоверы и калькуляторы
• Стерео в мостовые монофонические переключаемые выходы
• Переключить серию на параллельную и обратную
• Переключить стерео на мостовое моно, а серию на параллельный

•  

Подпишитесь на the12volt.