Настройка и онлай расчёт фазоинвертора акустической системы

Как правильно спроектировать фазоинвертор? Какой должна быть частота резонанса фазоинвертора? Какими должны быть длина и диаметр? Онлайн калькулятор размеров тоннеля фазоинвертора.

Давайте индифферентно отнесёмся к многообразию теоретических аспектов, описывающих физику процессов в данном типе акустики, а сразу ответим на вопрос: «А почему, собственно?». Такой вопрос может возникнуть у энтузиаста, который рассчитал размеры фазоинвертора по известной формуле из умной книжки и убедился в её несостоятельности в процессе неудачного практического опыта!

Напрягаться сильно не придётся, потому как синьор Жан-Пьеро Матараццо (авторитетный специалист в области профессиональной акустики) уже помог нам разобраться в этом актуальном вопросе.
Вот что уважаемый итальянский специалист-акустик написал в статье «Теория и практика фазоинвертора»:

Рис.1 Конструкции фазоинверторов с тоннелем в виде трубы

Одним из наиболее часто встречающихся пожеланий в электронной почте автора является – привести «магическую формулу», по которой читатель ACS мог бы сам рассчитать фазоинвертор.

Эта формула действительно магическая, в том смысле, что настройка фазоинвертора не зависит от параметров динамика, который будет в него установлен. Объём ящика и размеры тоннеля частоту настройки определяют раз и навсегда. Всё, казалось бы, дело сделано.
Приступаем.
Пусть у нас есть ящик объёмом 50 л. Мы хотим превратить его в корпус фазоинвертора с настройкой на 50 Гц. Диаметр тоннеля решили сделать 8 см. По только что приведённой формуле частота настройки 50 Гц получится, если длина тоннеля будет равна 12,05 см.

Казалось бы, если тоннель полностью разместить снаружи ящика, Рис1.а) – справа, у нас получается резонатор Гельмгольца в чистом виде. Однако на практике и тут существует эмпирическая зависимость «виртуального удлинения» тоннеля в зависимости от его размеров.
Для круглого тоннеля, один срез которого расположен достаточно далеко от стенок ящика (или других препятствий), а другой находится в плоскости стенки, это удлинение приблизительно равно 0,85D.

Теперь, если подставить в формулу Гельмгольца все константы, ввести поправку на «виртуальное удлинение», а все размеры выразить в привычных единицах, окончательная формула для длины тоннеля диаметром D, обеспечивающего настройку ящика объёмом V на частоту Fb, будет выглядеть так:

Геометрические размеры тоннеля имеют свои ограничения. Великий исследователь акустических систем Р. Смолл показал, что минимальное сечение тоннеля зависит от диаметра динамика, наибольшего хода его диффузора и частоты настройки фазоинвертора. Смолл предложил совершенно эмпирическую, но безотказно работающую формулу для вычисления минимального размера тоннеля:

Формулу свою Смолл вывел в привычных для него единицах, так что диаметр динамика Ds, максимальный ход диффузора Xmax и минимальный диаметр тоннеля Dmin выражаются в дюймах. Частота настройки фазоинвертора – как обычно, в герцах.

Очень часто оказывается, что, если правильно выбрать диаметр тоннеля, он выходит невероятно длинным. А если уменьшить диаметр, появляется шанс, что уже на средней мощности тоннель «засвистит». Помимо собственно струйных шумов, тоннели небольшого диаметра обладают ещё и склонностью к так называемым «органным резонансам», частота которых намного выше частоты настройки фазоинвертора и которые возбуждаются в тоннеле турбулентностями при больших скоростях потока.
Когда расчётная длина тоннеля получается такой, что он почти помещается в корпусе и требуется лишь незначительно сократить его длину при той же настройке и площади сечения, я рекомендую вместо круглого использовать щелевой тоннель аналогичной площади, причём размещать его не посреди передней стенки корпуса, как на Рис.2 а), а вплотную в одной из боковых стенок, как на Рис.2 б).

Рис.2 Конструкции фазоинверторов с щелевыми тоннелями

Тогда на конце тоннеля, находящемся внутри ящика, будет сказываться эффект «виртуального удлинения» из-за находящейся рядом с ним стенки. Опыты показывают, что при неизменной площади сечения и частоте настройки тоннель, показанный на Рис.2 б), получается примерно на 15% короче, чем при конструкции, как на Рис.2 а).
Щелевой фазоинвертор, в принципе, менее склонен к органным резонансам, чем круглый, но, чтобы обезопасить себя ещё больше, я рекомендую устанавливать внутри тоннеля звукопоглощающие элементы, в виде узких полосок фетра, наклеенных на внутреннюю поверхность тоннеля в районе трети его длины.

Но сначала зададимся резонным вопросом: а на какую резонансную частоту следует настраивать фазоинвертор?
Ответ очень прост – на оптимальную частоту. Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т. е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в закрытом ящике, то мы получим на АЧХ выпячивающий горб, вследствие чего звучание будет бочкообразным.
Если частоту выбрать чересчур низкой, то подъём НЧ уровня не будет чувствоваться, т.

В большинстве реальных конструкций – частота резонанса фазоинвертора составляет 0,61…0,65 от частоты резонанса динамика в закрытом ящике.

А как легко и просто можно узнать частоту резонанса громкоговорителя в закрытом ящике – мы с вами подробно обсудили на этой странице . Итак:

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ДИАМЕТРА И ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ТОННЕЛЯ ФАЗОИНВЕРТОРА

Диаметр тоннеля – величина, имеющая практический смысл только для фазоинверторов круглого сечения Площадь сечения – характеризует как трубчатые, так и щелевые фазоинверторы.

Рассчитаем длину тоннеля фазоинвертора по объёму ящика, резонансной частоте фазоинвертора и диаметру/ площади сечения тоннеля:

РАСЧЁТ ДЛИНЫ ТОННЕЛЯ ФАЗОИНВЕРТОРА

Размеры корпуса сабвуфера

Навигация по страницам

• Размеры корпуса сабвуфера
• Зачем разделять корпус на под-объемы?
• Специальные инструкции для конструкций корпусов с фазоинвертором для воспроизведения определенной полосы частот
• Специальные инструкции по составному (изобарическому) подключению
• Специальные инструкции, касающиеся порта в конструкции корпуса, рассчитанного на воспроизведение определенной полосы частот
• Все страницы

 Размеры корпуса

   Данная программа включает в себя расчет внутренних размеров корпуса сабвуфера, что позволяет сделать конструирование корпуса наиболее легким и гибким. Программа рассчитывает только внутренние размеры; для того, чтобы рассчитать внешние размеры вам необходимо добавить к каждому размеру толщину того материала, из которого сконструирован корпус. Выберите команду Dimensions в меню Box или нажмите комбинацию клавиш Ctrl + D для открывания окна Box Dimensions, которое показано ниже.

   Design List: При работе в режиме Box Variable Design List позволяет вам выбрать любую из текущих конструкций корпуса. Примечание: Окно Internal Box Dimensions будет рассчитывать размеры только для одного корпуса. Выбор другой конструкции корпуса приведет выбору Vb или Vc другой конструкции в поле Required Volume. При этом другие настройки не изменятся.

   Required Volume: Значение Vb или Vc для выбранной конструкции. Целью вычисления размера корпуса является выбор такой конструкции корпуса, размеры которого достигают размеров Required Volume после принятия к сведению всех других под-объемов, которые могут прибавляться или вычитаться из объема основного корпуса. Примечание: Программа вычисления размеров корпуса может использоваться даже тогда, когда корпус еще не был выбран. При открывании окна Internal Box Dimensions дважды щелкните на поле Required Volume для ввода значений вручную. Программа после этого запросит у вас два объема Vb (1) и Vb (2). Позиция объема Vb (2) должна остаться незаполненной, если вы не используете корпус для воспроизведения определенной полосы частот. 

   Present (Net) Volume: Чистый объем корпуса после добавления всех под-объемов (положительных и отрицательных) в базу данных объема. Present Volume показывает вам, насколько близко вы достигли Required Volume.

   Sub-Volume List: Список всех под-объемов, которые были введены. Для ввода под-объема сначала выберите конфигурацию под-объема из Shape List. Затем введите название, описывающее под-объем. После этого введите его размеры и нажмите кнопку Calculate Unknown(s). Наконец нажмите кнопку Add Volume, если данный под-объем добавляется к внутреннему объему или кнопку Subtract Volume для его вычитания из внутреннего объема. После этого под-объем будет введен в список Sub-Volume List. Вы можете ввести до 20 под-объемов.

   Каждый под-объем, который добавляется в список Sub-Volume List, будет предваряться кодом, показывающим, добавляется ли этот объем к общему объему корпуса или вычитается из него. Знак + будет добавляться перед названием, если под-объем добавляется, а знак — будет добавляться перед названием, если под-объем вычитается.

   Ранее введенные под-объемы могут быть выбраны из списка Sub-Volume List. Когда это сделано, появится изображение и размеры. Вы можете изменить размеры. Для сохранения изменений для под-объема нажмите кнопку Calculate Unknown(s) и нажмите кнопку Add Volume или Subtract Volume. Вы будете предупреждены, что под-объем с данным именем существует. Нажмите Yes для замены ранее существовавшего под-объема на другой под-объем с новыми размерами.

   Shape List: Список конфигураций под-объемов, которые вам доступны. Доступны 18 различных конфигураций плюс 19-й известный под-объем. Каждый раз, когда конфигурация выбирается из списка, изображение выводится в поле Shape Picture и под ним приводятся требуемые размеры. Также в виде текстовой инструкции приводятся основные инструкции по вводу размеров конфигурации. Для того, чтобы их прочитать, используйте линейку прокрутки.

    Shape Picture: Изображение конфигурации под-объема с указанием размеров. Данное изображение позволяет в значительной мере облегчить ввод размеров.

   Sub-Vol: Размеры отдельного под-объема, который в настоящее время выбран в списке Sub-Volume List. Название и размеры демонстрируются в поле Sub-Vol. Размеры нового под-объема вычисляются после нажатия кнопки Calculate Unknown(s).

   Name: Название, которое вы вводите для того, чтобы идентифицировать данный под-объем в Sub-Volume List. Оно может состоять из 15 знаков и не может включать двойные кавычки.

   Dimensions: Список размеров, необходимых для отдельного под-объема данной конфигурации.

Ошибка при обработке запроса

 coldfusion.runtime.TemplateNotFoundException: файл не найден: /404.cfm
в coldfusion.filter.PathFilter.invoke(PathFilter.java:83)
в coldfusion.filter.ExceptionFilter. invoke(ExceptionFilter.java:69)
в coldfusion.filter.ClientScopePersistenceFilter.invoke(ClientScopePersistenceFilter.java:28)
в coldfusion.filter.BrowserFilter.invoke(BrowserFilter.java:38)
в coldfusion.filter.GlobalsFilter.invoke(GlobalsFilter.java:38)
в coldfusion.filter.DatasourceFilter.invoke(DatasourceFilter.java:22)
в coldfusion.filter.RequestThrottleFilter.invoke(RequestThrottleFilter.java:115)
в coldfusion.CfmServlet.service(CfmServlet.java:107)
в coldfusion.bootstrap.BootstrapServlet.service(BootstrapServlet.java:78)
в jrun.servlet.FilterChain.doFilter(FilterChain.java:86)
на com.seefusion.Filter.doFilter(Filter.java:49)
на com.seefusion.SeeFusion.doFilter(SeeFusion.java:1500)
в jrun.servlet.FilterChain.doFilter(FilterChain.java:94)
в jrun.servlet.FilterChain.service(FilterChain.java:101)
в jrun.servlet.ServletInvoker.invoke(ServletInvoker.java:91)
в jrun.servlet.JRunInvokerChain.invokeNext(JRunInvokerChain.java:42)
в jrun.servlet.JRunRequestDispatcher.invoke(JRunRequestDispatcher. java:257)
в jrun.servlet.ServletEngineService.dispatch(ServletEngineService.java:541)
в jrun.servlet.jrpp.JRunProxyService.invokeRunnable(JRunProxyService.java:204)
в jrunx.scheduler.ThreadPool$DownstreamMetrics.invokeRunnable(ThreadPool.java:318)
в jrunx.scheduler.ThreadPool$ThreadThrottle.invokeRunnable(ThreadPool.java:426)
в jrunx.scheduler.ThreadPool$UpstreamMetrics.invokeRunnable(ThreadPool.java:264)
в jrunx.scheduler.WorkerThread.run(WorkerThread.java:66)
 

Калькулятор вентилируемых боксов согласно W.J.J. Хоге