Разговоры о рупорных АС (стр. 6 )

Eugen Komissarov:

Демпфирование камеры имеет тот же смысл, что и демпфирование корпуса обычной АС - снизить влияние переотражений. на диффузор, убрать призвуки.

Демпфирование начала горла, около смого входа, улучшает подавление проникновения СЧ и ВЧ в рупор.

Cop:

Люди в ЛС интересуются: "как прорисовать и изготовить "Шоровский" рупор под конкретный динамик и частоту среза"???

Самые любимые народом драйверы 4А-32 и 2А12.

Оптовый ответ и посильные соображения на примере 4А-32, следует ниже:

Начинается процесс с подсчёта эффективной площади диффузора.

для 4А-32 (диаметр 300 мм), она равна 0,029 м^2.

Далее определяемся с частотой среза. Мечтателей опустить на землю поможет требуемая площадь устья. Она будет одинаковой для любого динамика и зависит только от нижней частоты. А именно:

- для 80 Гц - 0,18 м^2

- для 70 Гц - 0,24 м^2

- для 60 Гц - 0,33 м^2

- для 50 Гц - 0,47 м^2

- для 40 Гц - 0,73 м^2

Чтоб иметь представление о том, что это такое - площадь столешницы обычного, небольшого кухонного стола, примерно 0,5 м^2. Представте себе два таких столика, заваленных на бок по обеим сторонам комнаты!!! И это будет ещё не "50 Гц - рупор", а только 2 его устья!!!

Разумеется, никто не мешает сделать меньше!!! Например уменьшить впополам и заявить, что оно и так неплохо!!! Но тогда ни к чему вообще разговоры о рупорном басе, натуральности и т. д. Приведенные площади и без того являются компромиссом, с ограничениями по рамещению АС, по неравномерности АЧХ и искажениям.

Далее берём из таблицы расстояние удвоения площади сечения канала.

- для 80 Гц - 0,29 м

- для 70 Гц - 0,33 м

- для 60 Гц - 0,38 м

- для 50 Гц - 0,45 м

- для 40 Гц - 0,57 м

Теперь можно определиться с длиной канала для данной частоты среза и динамика.

Выбираем 50 Гц. Делим площадь устья на два, пока она не станет близкой к площади диффузора.

0,47; 0,235; 0,1175; 0,059; 0,029 - всего четыре деления, значит длина канала должна быть 1,8 м.

Вырисовываем канал в тетради, в масштабе и очень старательно!!! Полученные пять точек соединяем плавной линией. Возможно, с первого раза не получится, ничего страшного, ластик - РУЛЁЗ!!! Итогом должна стать тонкая плавная линия.

PS Есть формула экспоненты, и постоянная расширения для данной частоты. Желающие, кому не нравится "от руки", могут просчитать профиль, хоть через каждый миллиметр!!!

Из получившейся картинки видно, что угол расширения окончания профиля получился около 45 градусов. Итоговый профиль хорошо бы подкорректировать, чтоб этот угол был не менее 90 градусов, при этом площадь устья не должна стать меньше, и профиль должен остаться плавным. Пока этого не делаем, но будем иметь ввиду.

Далее выбираем диаметр окружности, вокруг которой будем оборачивать канал. Длина её должна быть близка к требуемой длине канала. При таком раскладе, длина меньшей грани канала получится недостаточной, а большей - избыточной. Увлекаться этим диаметром нельзя, т. к от него зависят все размеры рупора, а стандартный лист фанеры 1550Х1550 - можно просто не уместиться!!! Для данного случая, я выбрал 0,6 м.

Рисуем циркулем в тетради круг и делим его на 12 частей. В левой нижней четверти окружности, отмечаем точку, касательная к которой образует с горизонтальной осью угол больше 45 градусов - это нам нужно, чтоб обеспечить угол раскрыва устья близкий к 90 градусам. Два по 45 (вверху и внизу) это и будет 90, но внизу наверняка так не получится, поэтому делаем запас сверху. Это будет точка "8 часов".

От этой точки вниз следует отложить высоту прямоугольного устья. Для этого сначала нужно определится с его размерами. Требуемая площадь 0,47 м^2. Я выбрал высоту 800, ширину 590. На этом пока остановимся, и перейдём к горлу.

Очевидно, чтоб горло было симметричным (относительно динамика), канал придётся начинать с "12 часов". В сечении горла желателен круг, в крайнем случае квадрат. Требуемая площадь 0,029 м^2 получается при стороне квадрата 170 мм. Но данный размер "заколдован"!!! Он неудобен тем, что получается довольно серьёзное расстояние канала без расширения по окружности (конуса вполне хватает, с погрешностью в "десятки", для прироста сечения по экспоненте) - кто желает, может попробовать. То есть получается значительный участок с параллельными стенками. Они нам ни к чему, поэтому чуть изменим размеры горла - 160Х180 мм. Высота горла 180 мм. Откладываем половину высоты (90) от окружности в её верхней точке. Проводим горизонтальную линию - это будет ось динамика.

Передний край его будет в плоскости устья - проводим эту линию. От точки пересечения оси с передней линией, откладываем в одну и другую сторону по 175 мм. Это и будет вертикальный размер панели под динамик (350 мм). Он должен быть минимально возможным, чтоб только помещался динамик!!!

А теперь дорисовываем плавными симметричными линиями горло от лицевой панели, до плоскости начала рупора. Всё!!! Эта часть готова, дальше канал.

Обозначаем буковками значимые точки на окружности (их семь, у меня от "a" до "h"), и считаем конус. Конус начнётся с 16, и закончится 59 сантиметрами. Разница 43 см, точек семь. Делим 43 на 7, получаем 6,14 см - прирост поперечного размера через 30 градусов. Расставляем цифры на значимых осях:

a - 16 sm

b - 22,1 sm

c - 28,3 sm

d - 34,4 sm

e - 40,6 sm

f - 46,7 sm

g - 52,8 sm

h - 59 sm

Вот по этим цифрам потом и будут пилиться листы на внешнюю и на внутреннюю стенки канала.

Считаем сечение "B". Длина канала от горла до него по средней линии будет 2пR, 2 Х 3,14 Х 0,39 = 2,45 м. Сектор это 1/12 окружности, поэтому делим на 12, получилось 0,204 м. Откладываем это расстояние на своём рисунке экспоненты (на горизонтальной оси). По пересечению с графиком, находим площадь экспоненты в этом сечении. Она получилась 0,04 м^2. Одна из сторон этого сечения равна 22,1 см (конус увеличил размер). Вторая сторона 0,04/0,221=0,181 м. Прирост этого размера всего на 1 мм, поэтому диаметр (длина средней линии) окружности не требует корректировки. Так просчитываются все сечения по порядку.

Когда прирост размера большой, нужно корректировать длину средней линии, как среднее арифметическое меньшего и большего значений. Длина окружности связана с радиусом прямой зависимостью, поэтому можно воспользоваться пропорциями.

В данном случае получилось следующее:

Длины средней линии не хватило для достижения требуемой площади устья самим профилем и, соответственно, профиль закончился устьем меньше требуемого. Не хватило совсем немного - 21 см (чуть больше 10%).

Нехватка длины не так страшна - это просто пропорциональное уменьшение потенциальной эффективности рупора. Но эффективность не с неба падает. Её обеспечивает динамик своей работой.

В данном случае рупор можно сравнить с кузовом грузового автомобиля. Пока кузова нет, а коробки возить надо, эффективность автомобиля невелика. Привязать к раме много ящиков не получится, да и те, по тряской дороге растеряет водитель. Можно совершенствовать амортизаторы, увеличивать мощность - конечно результат будет, но польза копеечная!!! А кузов громоздкий, но сразу превращает любой автомобиль в эффективного перевозчика.

Но это ещё не значит, что теперь можно навалить камней, сколько в кузов влезет!!! Есть карьерные самосвалы, а есть легковушки, на которые какой-то идиот с большим восторгом и оптимизмом прилепил огромный кузов. Так же и с рупором.

Поэтому, уменьшение длины, это ещё и уменьшение нагрузки на подвижную систему динамика.

Чрезмерная нагрузка - это когда диффузор стоИт на месте и динамик совсем не играет НЧ (греется и сгорает катушка). Рупор нагрузил так, что головка не в состоянии хоть что-то дать ему для усиления. В итоге, и он молчит, и головка. Такое бывает с маломощными динамиками (4ГД-7) в длинном (2,75м) рупоре - пробовал!!! В режимах близких к этому, головка работает с огромными искажениями, корёжа и выгибая диффузор. О поршневом режиме речь идти не может, головка не в состоянии, даже, развить достаточный ход диффузора для своей нормальной отдачи на НЧ. Разумеется рупор усилит это безобразие и, возможно, итоговая отдача окажется очень впечатляющей. Но будет ли это тем, что хотелось??? Увы, часто эти искажения принимаются за "рупорный звук".

Недогруженный рупором динамик, это маленькая эффективность тылового рупора и, как итог, повышенные искажения на НЧ самой головки (огромный ход диффузора), и неравномерность АЧХ, вызванная сложением прямого сигнала и задержанного каналом. В нормальном рупоре доля прямого сигнала составляет микроскопическую часть, в сравнении с эффективностью устья, поэтому этот эффект очень незначителен.

Чтоб грамотно вывести оптимальность, в этом плане, нужно очень многое знать и про данный рупор, и про данную головку. В силу войлочной бестолковости и самозабвенной лени автора, надежды на это, в этом конкретном случае, никакой!!! Поэтому говорить об оптимальности или ошибке данной пары, нужно не в связи с конкретной длиной канала и соответствием дырки размеру динамика, а только субъективно оценив звучание нашего ненаглядного 4А-32 в этой конструкции.

Гораздо непрятнее уменьшение площади устья. Это увеличение неравномерности АЧХ и искажений. Поэтому, даже в случае укороченного рупора, площадь устья нужно довести до нормы. Что и было сделано, насколько это возможно, при сохранении плавности профиля, и угла раскрыва устья близкого к 90 градусам. На моём рисунке канала, показана пунктирной линией "правильная" экспонента.

А на графике, верхняя линия - это реальный профиль.

Получился вполне вменяемый 50 Гц рупорок. Две боковушки, показанные на рисунке, помещаются на одном стандартном листе фанеры (я жадный, поэтому для меня это очень важно). Высота динамика над полом 1260 мм, что вполне терпимо. Сечение канала конечно трансформируется, но нигде не приближается даже к 1:2!!! То-есть почти вся нагрузка (большая она будет или маленькая) на динамик будет полезной, потерь в канале минимум!!!