Розрахунок акустичного оформлення типу четвертьволновий резонатор (четвертьволновік)

Не будемо заглиблюватися в теорію четвертьволнового резонатора або в простолюдді - четвертьволновік (ЧВ), а розглянемо речі з побутової точки зору звичайного користувача. У даного типу оформлення, використовуваного для сабвуфера, є як переваги, так і недоліки, останніх втім зовсім не багато.

Основними перевагами ЧВ є:
низький рівень групових затримок, точність опрацювання баса і детальність часом навіть вище закритого ящика;
плавний і на подив широкий діапазон відтворюваних частот, при правильному підході ЧВ легко відпрацьовує як верхній бас, так і найнижчий;
високий ККД, з однаковою потужності Ви отримуєте віддачу, в середньому на 20-40% перевищує фазоінвертори або Бандпасс, і на 150-300% закритий ящик.

Погодьтеся, це просто відмінний бонус навіть до найкращому сабвуферу.

Однак, є і недоліки:
займає чималу частину багажника, якщо не його весь;
досить вимогливий до вибору динаміка, слабкі магнітні системи, низька величина лінійного ходу і важка рухлива частина - все це не для ЧВ.
протипоказаний до використання з потужностями, в 2 і більше разів перевищують номінальну потужність сабвуфера.

Приклад розрахунку ЧВ, налаштованого на 40Гц, для сабвуфера калібром 12 "(30см). Sтуннеля = 1,5 * (3,14 * ((30/2) ^ 2)) = 1060кв.см. Lтуннеля = (343/40) / 4 = 2,14метра. Для зручності, довжина тунелю (L) на всіх наших малюнках зображена червоною лінією. Як ми бачимо, довжина прямого ЧВ виходить близько 2-х метрів, для автомобіля це звичайно не прийнятно і на практиці не використовується. Для того, щоб вмістити тунель такої довжини в багажник, його необхідно згорнути. На малюнку нижче показані класичні схеми згортання тунелю. Розрахували, вибрали найбільш зручну форму згортання, шляхом нескладних геометричних побудов і розрахунків виконали креслення, і готово, можна пиляти і насолоджуватися прекрасним басом!

Для тих користувачів, яким якість звучання особливо важливо, рекомендується використовувати звужується згорнутий ЧВ. Він набагато складніше у виготовленні і більше в обсязі, але результат безумовно вражаючий - бас унікально швидкий, точний і глибокий. Цей вид корпусу відмінно себе проявить в змаганнях на якість звуку. Різниця з класичним ЧВ полягає в тому, що тунель плавно звужується від 3 площ НЧ динаміка на початку до 1.5 на виході в кінці. Традиційні схеми звужується згорнутого ЧВ показані на малюнку нижче.

Напевно після попередніх розрахунків всіх Вас турбує ось таке питання: "габарити корпусу виходять занадто великими для бажаної настройки, що буде якщо зменшити площу перетину ...?" Відповідь на це питання проста - при зменшенні площі перетину аж до 0.75 площі НЧ динаміка поступово зникають і всі переваги ЧВ. На ще менших площах перетину тунелю з'являються неприємні струменеві шуми. При площі тунелю менше 0.5, струменеві шуми ймовірно на слух будуть голосніше баса. Думаю, що тепер багатьом стало зрозуміло, що таке ЧВ і чому він настільки обговорюємо. Будуйте свої унікальні басові установки і діліться враженнями!

Якщо Ви вперше на нашому Форумі:

Re: Розрахунок акустичного оформлення типу четвертьволновий резонатор (четвертьволновік

У розвиток теми.
Формула: Sтуннеля = 1,5 * Sдіфф. Але дифузори ж не плоскі, а конічні в більшості своїй. Адже помірявши радіус дифузора і порахувавши площа, ми не отримаємо її точне значення. Вирішив подивитися залежність площі від площі порту на 16 см динаміці.

Залежність лінійна, це зрозуміло з формули. Але так наочніше. Для себе при конструюванні я б взяв щось середнє 200см ^ 2.
Ну і трохи думок про частоту настройки. Так само вважав і побудував графік залежності.

Тут же залежність нелінійна. І виходить при зміні частоти на 1 Гц, довжина порту (в районі 40Гц) збільшується на 5 см. Отже, грубо кажучи, при побудові можна пренібрігать довгою аж до +/- 5 см. Адже зміна ми отримаємо лиш в 1 Гц.
Далі хочу зробити креслення.