В результаті постійних експериментів по поліпшенню даних акустичних систем, допомоги всім знайомим з побудови їх домашніх комплектів, накопичилося кілька моментів, які варто обговорити окремо. Ці моменти важливі і значно полегшують життя тим, хто ще тільки збирається зробити свої АС.
Отже. TQWP це досить просте оформлення, яке є у виготовленні і прощає багато помилок при розрахунках і виготовленні і дає дуже непогані результати при малих витратах.
1. Найскладніше питання у новачка виникає з тим, який же динамік можна ставити в TQWP. Динамік, який може працювати нормально в відкритому ящику або екрані. Теоретично це означає, що пружності підвісу має повністю вистачати, щоб на резонансній частоті з мінімальною амплітудою і часом перехідних процесів повертати в нульове положення рухливу систему після імпульсного впливу. Чим нижче по амплітуді будуть коливання рухомої системи динаміка після імпульсу - тим менше буде рівень гармонійних спотворень, а чим менше час коливань - тим і самих коливань менше і менше буде самих цих номерів гармонік. Чим важче рухома система - тим більше проблем. Чим важче - тим потужніше повинна бути пружина підвісу і тим більше втрат на тертя в цій пружині має бути, щоб демпфіровать саму пружину і скоротити час встановлення. Тим складніше такі коливання задавити.
Типовим вагою рухомої системи сучасних 12 "широкосмугових головок є величина 30-40грамм. Менше - краще, більше гірше для нашого випадку. Крім того, велику роль відіграє і величина лінійного переміщення рухомої системи, яка обмежується величиною магнітного поля і висотою намотування котушки. Детальніше почитати можна в спеціалізованій літературі. АЛЕ для нас цікаві динаміки з величиною лінійного переміщення не менш + -2мм в іншому випадку, на питання "А якщо голосніше" вам доведеться відповідати "А мені голосно і не треба". Ги Ги Г и. 4-6мм лінійного переміщення для 12 "головки більш ніж достатньо в більшості випадків для домашнього застосування. Ну і останній показник це повна добротність. Показник повної добротності прямим чином показує характер баса такого динаміка в оформленні TQWP і непрямим чином показує чи може динамік працювати в TQWP. 0.5 - 0.7 то, що потрібно розглядати. При Qts = 0.5 бас може здатися затягнутим і розмитим в гіршому випадку, а при 0.7 і вище сухим підгорнутим. При повній добротсності більше одиниці говорити про басі як то не етично. Так що вибирати з цього діапазону.
Ну і практично процес оцінки можливості використання в TQWP динаміка на око просто зробити в домашніх умовах.
Робимо екран будинку зі шматка фанери або іншого листового матеріалу. Врізати динамік і слухаємо його на прийнятною гучності, яка комфортна для даної кімнати і бажаною музики. Якщо динамік на цій гучності на мідбас і середині грає чисто і без значних спотворень - то сміливо експериментуємо далі з TQWP. Найкращим тестом при цьому буде тест динаміка в ящику без задньої стінки і внутрішньої перегородки, який відповідає майбутньої АС. Якщо динамік витримав експертизу, то переходимо до другого складного питання.
2. Яку частоту настройки взяти. якою програмою користуватися при розрахунках. А ось тут потрібно спиратися на попередні експерименти. В ідеалі - потрібно зробити вимір динаміка в тому самому "тестовому ящику" але разом із задньою стінкою вставити матрац з звукопоглотітелем. Таким чином, ми отримаємо АЧХ від динаміка в ящику заданих габаритів без урахування віддачі від резонатора. Зіставивши вийшов результат, визначаємо частоту, на яку варто налаштовувати ящик. Припустимо, динамік в ящику має плавний спад від 100герц і резонансну частоту в районі 70 герц. Таким чином - налаштовуємо ящик на резонансну частоту від 60 до 70 герц. І сильно демпфіруем звукопоглотітелямі всі інші піки резонансу ящика крім першого. Якщо динамік маючи спад на 150герцах має резонансну частоту 45-50 герц, то знову налаштовуємо на 40-45 герц і вже менше поглинача, залишаємо перший і другий пік резонансу ящика. Це дасть віддачу з порту від 40 до 100 герц з плавним спадом і вирівняє всю віддачу. Головне, щоб при всій цій настройці, резонансна частота динаміка не вилетіла за межі + _0.75 * Фрез настройки Ящика. Тобто при налаштуванні оформлення резонатора скажімо 50герц, динамік може мати резонансну частоту від 37герц до 62герц і при цьому, основний резонанс буде задемпфирован акустично підвищеним опором середовища в ящику.
Ось як виглядає АЧХ 75ГДШ-3-3 в вимірювальному ящику, видно в першій частині опису про TQWP.
Ось так виглядає АЧХ з резонатора при малому заглушеній:
Перший пік резонансу в усій красі від 27 до 60 герц, другий у всій красі від 70 до 110 герц і третій в повний зріст від 130 до майже 190. четвертий вже поддавлен і уповільнений замість повного зростання на 360 герц, він в районі 250 і задавлений на 5-6дБ від першого. Таке оформлення підходить начебто до динаміків з нижньої граничної частотою в районі аж в 250 герц. АЛЕ звучання такого резонатора огидно - з гундосим вокалом і затягнуте. Застосування 6см. мінерального поглинача і верхнього U матраца дозволяє повністю (в межах чутності) придушити і третій пік резонансу і значно другий, що і дозволить провести плавну стикування резонатора і прямого випромінювання широкосмугового головки в області від 70 до 100герц. При цьому, звучання з порту буде швидким і без неприємних рах і Мідбасові призвуків. Про те як це зробити більш докладно нижче.
3. Ігри з заповненням. Два основних і принципових моменти.
3.1 вібродемпфірованіє стінок АС. Так як стінки виходять тонкі і високі, то їх обов'язково потрібно покривати демпфірувальними матеріалами, щоб погасити вібрації стінок. Непоганим і простим варіантом, може бути обклеювання стін зсередини фольгоізол. Це в'язкий композит на основі бітуму, нанесений шаром 2-4мм на алюмінієву фольгу. Праскою наклеюємо його на стінки і все. Непогано працює і жорсткий безосновний лінолеум (класу комерційний).
3.2 Звукопоглинання. Так як нам потрібно не збільшивши компресії в ящику, а значить не заповнюючи ВСЕ його простір звукопоглотітелем задавити все піки резонансів крім першого, а іноді другого, то потрібно дуже ретельно підійти до цього питання. У більшості випадків, матраца з 4-7см мінеральної вати (залежить від марки і виробника) вистачає щоб повністю поглинути все звукові хвилі в районі від 250до 10000 герц. Просто обклеївши зсередини все стінки мінеральною ватою, ми отримаємо потрібний ефект. Тільки пам'ятаємо, що краще користуватися імпортної Урсой або ще краще РОКВУЛ - базальтове волокно без склеюючих смол. НІЯКОЇ РАДЯНСЬКОЇ скловати. Навіть урсу варто в матрац з бавовни запакувати. Але цього недостатньо щоб задавити і поглинути частоти від 90 до 150 герц. У такому випадку, краще рішення - до верхньої стінці прикріпити додатково вільно звисає U-образний мат з додаткового матраца з звукопоглотітелем. приблизно так:
Видно: "скругляющі кути вставки", далі пластини основного звукопоглотітеля і додатковий U образний мат, якщо потрібно особливо ретельно придушити другий пік резонансу TQWP на частоті приблизно 2 * Ftqwp. 90-100герц, який основним шаром гасяться з недостатнім коефіцієнтом поглинання. Малий трикутний обсяг заповнюється звукопоглотітелем. Краще ватою 7-10 грам на літр. Побічно, можна проводити настройку по импедансу системи, але краще використовувати мікрофон і реальну кімнату прослуховування для їх повної взаімонастройкі.
3. Досить багато суперечок виникає по нижньому оформлення порту Акустичною системи. В описі Екселевской програми і математичної моделі М.Ж.Кінга немає технічного обгрунтування чому саме таке перетин порту і як він впливає на звук. У Войта вже не запитати на жаль.
Безумовно, питання в нижній частині TQWP, так як резонатор (як розширюється труба), закінчується саме в найширшому перетині. Після цього, потік загортається на 90 градусів і виходить через порт. При цьому, безумовно відбувається стиснення фронту хвилі з резонатора, збільшується швидкість і трохи змінюються хвильові характеристики фронту звукової хвилі. При цьому, перетин порту набагато більше діаметру випромінюючої поверхні дифузора і компресії в ящику не утворюється, але при цьому, воно і не дорівнює самому широкому розтину резонатора і не розширюється як в резонаторі TQWP (що б просто збільшило довжину резонатора і лінійно змінило налаштування). Крім того, ще й дві паралельні поверхні верхньої і нижньої кришки так само додають умов освіти стоячих резонансів і перевідбиттів на частотах, довжина яких порівнянна з внутрішньою висотою ящика. А в прямих кутах з'єднання передньої і задньої панелі верхньої кришки ще і завихрення можуть проявитися. Наприклад, якщо внутрішня висота 105см, то різні моди стоячих резонансів будуть на частотах 165, 230, 330 герц і т.п. Отже, потрібно постаратися заповненням - звукопоглотітелем вичистити на 90-95 відсотків все вище 150 герц. Інакше буде забарвлене резонансне звучання. Щоб не було вихрових потоків при розвороті НЧ на вихід порту, в кутку знизу, варто зробити таку ж вставку як і зверху, яка "заокруглення" кут. Ну і щоб ще сильніше вичистити звучання від призвуків мидбаса - на нижню панель ще матрацик з звукопоглотітелем. Приблизно ось так:
Важливе зауваження - не можна заповнювати великий трикутний обсяг звукопоглотітелямі - призвуки то він задавить, але при цьому значно зміниться настройка резонатора і затягнеться фронт НЧ сигналу так як швидкість поширення фронту звукової хвилі в звукопоглотітелем мінімум в два рази повільніше ніж в повітрі. Крім того, можна взагалі прибрати порт і обрізати АС в найширшому місці перетину. Поставити АС на ніжки, утворивши щілину навколо АС, при цьому, загальна площа щілини повинна бути не менше площі порту або ще краще - дорівнює площі вихідного перетину резонатора. Крім того, навколо такої обрізаної АС нічого не повинно стояти в периметрі приблизно 60см від цієї щілини. І то створили подібну систему в кінці експериментів поставили похилу панель, відсікаючи вихід звукової хвилі назад в стіну за АС. Інакше як я розумію, вийде між задньою стінкою АС і бічними предметами або стіною за АС якийсь резонуючий обсяг з непередбачуваними характеристиками. Саме ж по собі збільшення довжини резонатора при розвороті на 90 градусів потоку на вихід з порту мало впливає на результат, навіть якщо врахувати що настройка змінюється - так як ці 30-40 см при налаштуванні скажімо на 45герц дадуть зміна вниз на 6герц. але реально змінити правила доступу на 6 герц не буде так як перетин вже не збільшується із заданою пропорцією. У будь-якому випадку виходу резонансу динаміка за горб резонансу оформлення не відбудеться.
4. Сама по собі ідея згорнутого резонатора кілька ущербна. і зроблена в моду компактності АС. Так як все-таки змінюється перетин в області перегину, утворюються умови для утворення стоячих хвиль і перевідбиттів між передньою і задньою стінкою, завихрення в кутах і інші принади. Не думаю, що хтось буде робити для 12 "проекту АС трикутники заввишки під два метри і шириною 45см. А ось для Мідбасові динаміків діаметром 16-20см проект дуже цікавий. Так як при резонансній частоті 60-70 герц виходить досить струнка АС висотою близько 150см і шириною 20-25см. У мене зараз два таких проекти на черзі. Один проект на 4А28, другий на 20см широкосмугових динаміках Audax. Результати напишу пізніше.
Проблема розвороту на 90 градусів потоку з резонатора залишається і у несвернутих в баранку Ги ги ги резонаторів. Як один з варіантів, я думаю зріз і ніжки. Але якщо АС стоїть близько до шаф та інших меблів такий варіант не пройде - потрібно загинати на 90 градусів і виводити порт вперед. Іншими словами, при такій компоновці (висновок порту вперед), виходить MASS LOADED TQWP тобто вихід резонатора навантажений на якусь масу повітря в трубі, а навіть не трубі а тому недогризку від АС, який формує розворот потоку на 90 градусів і порту АС.
5. Проблемисаміх широкосмугових динаміків.
Найсумніший момент. Проблем три.
5.1 Важкі рухливі системи з сучасної целюлози. яка проводиться найчастіше з сильним зменшенням довжини волокон через механічного розрізу волокна при розщепленні деревини, розуміли в масу і подальшої варінні в целюлозу із застосуванням хімічних прискорювачів відділення лігніну від волокон робить папір важкої, щільної але не жорсткою. Не буду вдаватися в подробиці даного технологічного процесу, АЛЕ в результаті такого прискорення, дифузори сучасних шірокополосніков кволі і з дуже великими втратами - звучання таких динаміків не відрізняється високою якістю так як малий поршневий діапазон роботи і в наслідок великих втрат в матеріалі - знижується дозвіл таких динаміків на СЧ і ВЧ. Тільки Хітинова просочення дифузорів композитом Воробйова повертає колишню свіжість і яскравість звучання новим паперовим дифузорам і дозволяє поулчіть високу якість звучання від 30-40граммових дифузорів на середині і ВЧ. Я б вкрай рекомендував просочити цим розчином динаміки типу 75ГДШ-3-3 або Еміненс Бета 12ЛТ або Селейшен перш ніж стверджувати, що шірокополоснікі не можуть відіграти середину. Це обов'язкова умова.
5.2 Спрямованість випромінювання у 12 "широкосмугових динаміків. Проблема вирішена частково. Експерименти зі створення розсіює лінзи з керованою діаграмою спрямованості вже майже завершилися і дана тема буде доповнена дуже скоро, але про це пізніше.
5.3 Проблема кривої АЧХ двоконусних широкосмугових динаміків. Ще з 40 років, коли Пауль Войт перший в світі запатентував широкосмуговий динамік з двома паперовими конусами, виникла проблема що ВЧ конус (vizzer) має підвищену віддачу на верхній середині і ВЧ по відношенню до Мідасу. Причому, ця полиця знаходиться на рівні 3-7дб. На практиці, це дає яскраве, кілька забарвлене звучання по осі. І це специфічне задерши поличкою СЧ характерно майже для всіх двоконусних динаміків хоч то Lowther, хоч то Fostex хоч то Ноемі. Теоретично, це можна вирішити розташуванням осей динаміків, налаштувавши за місцем не по осьовій АЧХ, а градусів на 15-30. Таким чином, вирівнявши АЧХ в точці прослуховування. На практиці це зробити важко, так як в добавок до кострубатою АЧХ, шірокополоснікі мають ще й вузьку діаграму спрямованості на середніх і високих частотах і особливо 12 "шірокопоолснікі, проблеми у яких починаються вже після 1500герц. Таким чином, нібито отримати весь спектр частот, потрібно зводити осі випромінювання АС до слухача, щоб вирівняти АЧХ - потрібно розводити. Консенсусу немає. проблеми зі спрямованістю починаються набагато раніше чим закінчуються проблеми з горбатих АЧХ. Є чотири шляхи вирішення цієї проблеми. Всі вони мають і гідності та недоліки.
5.3.1 Спосіб послідовної фільтрації. Подібна методика настройки АС застосовується Олександром Клячиним. Методика називається "Методика створення акустичних систем". Я знайшов методику використання такого методу корекції АЧХ системи послідовним фільтром в англійській книзі Артура Бріггса 63 роки. Це тільки підтверджує життєздатність підходу. Безумовно, застосування фільтрів в широкосмугової АС це колабораціонізм і мракобісся, але якщо миритися з горбатою АЧХ немає більше сил і хочеться чути все частоти - то діватися нікуди, вставляємо фільтр. Суть фільтру - знизити віддачу АС в певній ділянці частот, досить великому діапазоні і досить значно. Послідовно динаміку перед ним ставиться ланцюжок R-L-С перед динаміком. Це резонансний контур, де резистор згладжує добротність цього резонансного контуру. Детальну методику його настройки, формули і рекомендації дивіться методику Клячина. Ось схема такого фільтра і його дію на АЧХ.
Про методику розрахунку в методику Клячина. Таким чином можна отримати і від кривого, вірніше горбатого шірокополоснікі хороший тональний баланс.
5.3.2 Спосіб двополюсного поділу. Відрізаємо ВЧ конус і робимо коаксіальний динамік приклеївши на керн магнітної системи додатковий маленький ВЧ випромінювач типу Focal TN52. При цьому, безумовно, це буде вже зовсім інший динамічних і зовсім інша система. Про неї окремо, але це теж спосіб. і він заслуговує на велику увагу. так як прекрасна автомобільна ВЧ головка з низькою частотою основного резонансу рухомої системи і маленькими розмірами дає можливість зробити ДУЖЕ цікавий коаксіальний динамік. з частотою розділу близько 1600 герц.
5.3.3 Зміна конструкції гучномовця. У деяких динаміків, для підвищення віддачі на ВЧ ставили не додатковий конус, а купол з рупором. При цьому основним випромінювачем ВЧ є купол, а конус навколо нього формує потік ВЧ, ізолюючи ВЧ потік купола від випромінювання від основного конуса. Це теж окрема тема, так як один вид хітинового композиту Олександра Воробйова дозволяє отримати віддачу від подібних куполів або конусів аж до 22кілогерц, що робить цей шлях поліпшення звучання широкосмугового динаміка дуже перспективним.