Что такое акустическое замыкание?

23.03.2010 Такой не простой авто-звук  Один комментарий Еще статьи в этом разделе

Для начала узнаем, что такое звук и какие он имеет свойства.
Звук – это колебания такие. Что бы это дело понять, расколите большой подшипник, и соберите шарики. На ровной поверхности выстроите эти шарики в ровный ряд и тюкните слегка чем-нибудь металлическим по первому шару. Удар передастся всем шарикам и последний покатится. Так же и звук. Только вместо шариков у нас молекулы воздуха.

Звук имеет следующие свойства:

  1. Звук легче воздуха. Т.е. с пятого этажа всех хорошо слышно, зато не до кого ни доорешься.
  2. Звук тяжелее бетона. Т.е. соседей сверху всегда лучше слышно, особенно если вы на первом этаже.
  3. Чем выше частота звука, тем он хуже проникает сквозь стены и тем лучше от них отражается. И наоборот.

Нам понадобится третье свойство. Наверняка вы замечали, когда подъезжает крутая тачка (к примеру, Запор) с закрытыми стеклами из нее доносится только ударные (здесь приведена примерная диаграмма распределения источников звука по частотам).

А если, скажем, эта же тачка стоит с работающим двиглом возле девятиэтажки, то мы слышим отражение только шелестящих и шипящих звуков (это и есть высокие частоты).

Это же свойство используется в акустических системах. Вы наверняка замечали, что лопухи бывает лепят на колонки где попало, и сбоку, и сзади, и вообще снизу. А сабвуферы иногда вообще имеют закрытое расположение динамика (только дырдычка сбочку). А еще саб кидают где попало, и под кресло, и под кровать. Он везде играет.

Самое большое звуковое давление в акустической системе испытывает на себе задняя стенка колонки, далее по убывающей: передняя стенка, боковые стенки, верхняя стенка, и самое маленькое давление испытывает на себе нижняя стенка. Понятия не имею, зачем я Вам это рассказал, выкиньте это немедленно из головы! Это нам не понадобится, а понадобится все ниже написанное.

Итак, почему в колонках лопухи лепят снизу, а пищалки сверху. 
Ну, во-первых, лопухи есть самые тяжелые. Таким образом мы опускаем центр тяжести колонки вниз (улучшаем устойчивость, т.е. если вы шандарахнитесь об колонку коленкой, то она не упадет (Она не упадет, а вы точно…)).

Во-вторых, лопух имеет самую тяжелую подвижную часть (т.е. все, что в нем трепыхается) и сильнее всего толкает воздух. Поэтому если поместить лопух вверху, то он будет раскачивать колонку, и та будет скакать по квартире как неумная, пугая домашних животных, колотя мебель и стреляя походу папиросы.

В-третьих, колонки в основном стоят на полу (т.е. нижняя часть частенько бывает закрыта от прямого излучения), а лопух бубнит отовсюду. Значит там ему и место.
С пищалками проще. Они мелкие и дают узкий пучок звука, поэтому помещают их вверху колонки, направив как можно точнее на лицо слушателя (или чем там еще слушают, я лично чем там). 
Ну а средячки… Вообщем их устанавливают там, где есть место (то бишь в серединке) и желательно тоже повыше.

Стереоэффект – это когда каждое ухо слушателя слышит свое (например, левое – гитара, правая — голос). Достигается это прежде всего записью звука, а так же расположение колонок относительно друг друга и относительно слушателя (рис. 0).

На самом деле стереоэффект будет везде даже при неправильном расположении колонок. На рисунке просто показан оптимальный вариант, и не стоит носиться по квартире с транспортиром и двигать мебель.

Теперь об объемном звуке. Я конечно не ретроград (старолюб), но, по-моему, у человека не прибавилось ушей. Все эти системы 5 и 1 или, не дай Бог, 7 и 1 наводят на тоску. Множество экспериментов, проведенные мной на живых людях (в основном на соседях) показали, что все эти «звук вокруг», «звук внутрях», «звук везде» и «звук вон там» достигается всего лишь двумя колонками и соответствующей аппаратурой (типа современных усилков).

Что бы услышать все прелести систем 5 и 1 или, не приведи Господь, 7 и 1 слушатель должен крутить тыквой (на которой ухи) почем зря. Так и тыква отвалится. Да и зачем Вам 7 китайских мафонов и один крутой саб. Гораздо приятнее звук у двух мощных колонок. Неплохой вариант система 2 и 1 (все равно на басах стереоэффект почти никогда не прослушивается), однако две мощные колонки смотрятся казырней.

Теперь о самом интересном (нет, не об ЭТОМ, ЭТИМ занимается соседний сайт). Спросите у другана на день колонки и усилок. И, приперев все это домой, попробуйте включить свою любимую музыку, подключив только одну колонку. А теперь выньте из этой колонки лопух и послушайте, что получилось. Фу, отстой! Где, блин, басы?! Еле пищит.

Теперь играющий динамик верните на место. Вот теперь порядок. Значит что? Басы прячутся внутри ящика? Нет! Просто лопух на открытом воздухе схлопотал акустическое замыкание. Да, и не забудьте получить в бубен от другана за покуроченную колонку.

Акустическое замыкание – это когда две похожих по частоте звуковых волны сталкиваются и гасят друг друга. Т.е. волны из переда динамика и из зада столкнулись и пропали (рис 1). Причем, чем выше частота звука, тем ниже эффект акустического замыкания.

То есть, что я хочу сказать. Все эти причудливые ящики с дырочками и без них, в которые воткнуты динамики в разных позах предназначены для преодоления этого самого акустического замыкания.

Спрятав заднюю часть динамика в ящике, мы избавляемся от акустического замыкания, то есть, увеличиваем КПД колонки на низких и средних частотах. КПД колонки — это коэффициент полезного действия, т.е. отношение приложенной электрической мощности к отдаваемому звуковому давлению.

Использовать так же можно и звуковую волну от задней части динамика. Для чего и существуют различные сложные устройства, типа фазоинверторов, лабиринтов и тому подобное. Их цель – продлить путь звуковой волне от задней части (я б сказал от крупа) динамика и сделать ее тем самым не похожей на свою сестру из передней части динамика (в каждый момент времени из передней части динамика и фазоинвертора раздаются разные звуки, т.е. из фазоинвертора звук отстает).

Ниже, на рис. 2 приведены основные виды акустического оформления (сверху — вид спереди, снизу – разрез сбоку).

Все они чем хороши, а чем-то не очень.

Закрытый ящик представляет собой собственно закрытый ящик. Часто бывает заполнен звукопоглощающим материалом (ватой, поролоном и прочей чушью что бы не было всяких резонансов и призвуков от эха внутри ящика). Качество звучания – отличное, КПД- слабенькое (потому что «круповая волна» блокируется полностью).

Фазоинвертор представляет собой трубку, реже просто отверстие. Он служит для задержки волны от задней стенки динамика. Качество – неплохое (если удачно подобран), КПД – хорошее.

Пассивная головка – чистое расточительство. Здесь вместе с играющим (активным) динамиком втыкают пассивный (и еще противный). Пассивный динамик представляет собой тот же самый динамик (сейчас правда делают заменитель), только без магнита (можно и с магнитом) и неподключенный. Он должен быть в 1,5 – 2 раза больше активного. Смысл здесь в чем: пассивный динамик принимает на себя звуковую волну от задней стенки активного динамика и резонирует (играет) с частотой, зависящей от его жесткости и площади. Качество – неплохое, КПД – так себе.

Лабиринт – родной брат фазоинвертора. Работает он так же, однако требует меньшего размера ящика. Качество – похуже фазоинвертора, КПД – пойдет.

Сравнительные характеристики приведены для, скажем, колонок одинакового качества изготовления. А вообще достичь хорошего КПД или качество звучания можно при любом раскладе.

материал от «Николы»

Поделитесь ссылкой с друзьями

 

А еще Вы можете помочь работе сайта или отблагодарить нас за полезную информацию

один комментарий к статье: Что такое акустическое замыкание?

Панель отправки комментариев


Авторизоваться через социальные сети - это способ быстро оставить комментарий. Выберите вариант...