Akustinis garsiakalbių apiforminimas

   Šiame straipsnyje aptarsime kokį dėžės tipą pasirinkti savo būsimai garso kolonėlei. Fazoinversinį, ar uždarą. Kiekvienas tipas turi savo pliusų ir minusų. Nuo jų ir pradėkime.

   Fazoinversinis, dar kitaip vadinamas "su faziku", "ventiliuojama", o angliškai - "bass reflex", "vented", ir pan. Šio tipo dėžės privalumai - didelis naudingumo koeficientas, mažesnis dėžės tūris, žemesnė dažninės charakteristiko riba -3dB lygyje, dėka fazoinvertoriaus galima praplėsti dėžės dažnių diapazoną į žemąją pusę. Pagrindinis minusas turbūt tas, kad fazoinvertorius skleidžia pašalinius garsus, oras švilpia. Nelengva apskaičiuoti taip, kad šie triukšmai būtų minimalūs.
Anksčiau buvo plačiai naudojamos uždaro tipo dėžės, tačiau labai greitai į jų gretas įstojo ir fazoinversinis. Dėka jo, dėžių tūris sumažėjo, prasiplėtė dažnių diapazonas į žemąją pusę, kas šiuolaikiniam pirkėjui yra labai aktualu, ir tai vienas iš duomenų, į ką pirmiausia atkreipiamas dėmesys. Tačiau dažniausiai žemas dažnis yra atvirkščiai proporcingas dėžės tūriui, tad žaidžiama su fazoinvertorium. Jį siaurinant, platinant, ilginant ar trumpinant.

   Uždaras dėžės tipas neturi jokių angų , ar jokių fazoinvertorių. Pagrindinis privalumas - gražus, gilus, tamprus bosas. Lengviau apskaičiuoti dėžės parametrus. Tokioje dėžėje muzika skamba bene geriausiai. Deja, trūkūmų yra daugiau - mažas naudingumo koeficientas, dideli dėžės gabaritai, prastokas garsiakalbių aušinimas, keliami dideli reikalavimai korpuso kokybei. Jis neturi vibruoti, tad reikalingi papildomi sutvirtinimai.
Daugelis aukštos klasės kolonėlių gamintojų ir dabar dar naudoja tokį dėžės tipą. Tokį tipą renkasi ir mėgėjai garso kolonėlių gamintojai, nes jis gan palankus klaidoms, skaičiavimų netikslumams. Tai nereiškia, jog pagaminti tokio tipo kolonėlę yra lengva. "Nenugrybaukite" labai į šoną, nes teks gaminti iš naujo.

   Norint nustatyti kokiai dėžei labiau tinka jūsų garsiakalbis, atlikite pirminius skaičiavimus. Askaičiuokite tinkamumo faktorių F.

   Fazoivertorinės dėžės skaičiavimas

   Fazoinvertorius truputį sulaiko garso bangą, sukurtą garsiakalbio atbulinės eigos, ir tą bangą išspinduliuoja į aplinką tuo pačiu metu, kaip ir garsiakalbis savąją bangą - į priekį. Tos abi bangos susisumuoja. Štai jums ir padidėjęs naudingumas. Pateiksiu du skirtingus būdus. Tai Hoge ir Bullock metodikos. Norint pradėti skaičiavimus jums reikia žinoti keletą parametrų. Vas, fs, Qts.

Vb - dėžės tūris
f3 - dažnis prie -3dB
fb -dėžės rezonansinis dažnis

   Fazoinvertoriaus ilgio apskaičiavimas, kai norima suderinti oro tūrį su tam tikru dažniu:

   Paprastai ir dažniausiai naudojamas korekcinis skaičius yra 0,732. Tai elementarus fazoinvertorius, įstatytas paprastai, be jokių vingrybių. Jo aštrių kraštinių bent minimalus užapvalinimas pagerina jo kokybės faktorių.

   Kita formulė reikalinga apskaičiuoti minimaliam fazoinvertoriaus skersmeniui. Jei skersmuo bus per mažas, oras švilpte švilps, ar net plerps.

   O kur montuoti fazoinvertorių? Principe galima bet kur, laikantis keleto paprastų taisyklių. Pastarasis montuojamas nuo žemadažnio, arba nuo tolimiausio garsiakalbio laikant jį kaip atskaitos tašką. Jeigu garsiakalbių ne vienas, atstumas nuo garsiakalbių iki fazoinvertoriaus idealiausiu atveju - vienodas.

   Uždaros dėžės skaičiavimas

   Uždaroje dėžėje, garsiakabis atbulinės eigos metu garso bangą uždaro viduje. Ten, garso energija galiausiai vista šiluma. Jeigu nesiimsite su ja kovoti, ji įkaitins dėžėje esantį orą, ko pasekoje didės tamprumas. Todėl dėžės paprastai užpildomos garsą sugeriančiom medžiagom iki 75 procentų. Ji sugeria daugiau šilumos, tad oras šyla mažiau. Garsiakalbis įsivaizduoja, jog dėžės "akustinis" tūris yra didesnis net iki 20 procentų.

   Skaičiavimas yra gana nesudėtingas. Jums reikia žinoti Fs, Qts,ir Vas. Jau tikriausiai pasitikrinote ar garsiakalbis tinka uždarai sistemai... Jei garsiakalbį patalpinsite tokiame pat tūryje, kaip ir Vas, Qts ir Fs padidės 1,41 karto. Pagrindinė formulė - tai dėžės tūrio apskaičiavimasVb, kai visos sistemos kokybė - Qtc bus arti 0,7. Kai Qtc bus arti šio skaičiaus, galima tikėtis optimaliausios dažninės charakteristikos sistemos rezonanso srityje. Jeigu Qtc daug mažiau nei 0,7, žemo dažnio tikrai trūks, jei daugiau nei 1 - kolonėlė baubs.

   Konstruodami dėžes, jas sutvirtinkite iš vidaus, kad kuo mažiau vibruotų. Dengdami garsą sugeriančia medžiaga - taip pat eksperimentuokite ieškodami sau geriausio skambesio, nes kiekvieno skonis ir garso supratimas yra visgi skirtingi. Jeigu skambesys jus tenkina - pasiekėte savo tikslą. Štai ir visi skaičiavimai. Pasirinkite jums mieliausią ir pirmyn.

Informacijai naudota:
http://www.mhsoft.nl
http://www.ajdesigner.com
www.gramofonas.lt
"The Loudspeaker Design Cookbook"., autorius - Vance Dickason
http://www.carstereo.com  

2007