Судя по всему, диаграммы направленности для подавляющего большинства остаются просто какими-то картинками, и многие думают - что ""справа по центру динамик и из него это дело разлетается"".
Диграмма направленности показывает падение уровня звукового давления при отклонении от центра излучения на заданной частоте.
Цветом - показаны уровни звукового давления. Красный: 0дБ, синий: -30дБ.
Динамиков на данной диаграмме "
НЕТ". Они (он) не в углу, не слева и не справи и не снизу. Его просто нет.
Есть акустический центр. Где он - это надо спрашивать у производителя. Как правило, в двухполосных системах - акустический центр на оси ВЧ-излучателя.
Например - нас интересует направленность акустической системы на частоте 1кГц. Находим эту частоту по оси абсцисс(горизонтальная ось) и поднимаемся по оси оридант (вертикальная ось) до 0градусов. и смотрим на цвет диаграммы при отклонении вверх или вниз(вверх или вниз - не значит вверх или вниз от акустического центра, а лишь вверх или вниз по графику). Направленность акустической системы
на заданной частоте принимается в пределах 6дБ. т.е. до начала светло-оранжевой зоны.
Из вышесказанно вытекает нижеследующее:
Акустика
обладает разной направленностью на разных частотах. Когда мы говорим о направленности своих систем - то принимаем минимальный угол во всем диапазоне частот.
Например, господин
Цыхра привел график вертикальной направленности для мониторов N200P MK2.
На нём видно - что наиболее узкий участок - это диапазон от 1500-2000Гц. И направленность на нём составляет +/-15 градусов, т.е. угол в 30градусов.
[DOUBLEPOST=1444817014,1401333698][/DOUBLEPOST]
Про ФИ и ЗЯ
В продолжение обсуждений ФИ против ЗЯ в соседних темах хотелось бы попробовать внести некую ясность.
Тема сия очень обширна, и, в контексте данной статьи, некоторые моменты осознанно опущены и не учтены. Все цифры и значения в статье не претендуют на абсолютную точность, поэтому указаны часто как примерные или "около того". Этого достаточно для оценки происходящего в "нижеописуемом"
Итак,
ЗЯ - это
Закрытый
Ящик.
ФИ -
Фазо
Инвертор.
В оформлении типа ЗЯ - вся звуковое давление, излучаемое диффузором при обратном ходе, остается внутри ящика
В оформлении типа ФИ - "обратное" звуковое давление давление диффузора в некотором диапазоне частот "выводится" наружу через тоннель фазоинвертора.
Фазоинвертор или резонатор Гельмгольца представляет собой корпус с тоннелем фазоинвертора. Настройка резонанса зависит от внутреннего объема ящика и ,в основном, от площади и длины тоннеля. В основном - потому что частота настройки так же зависит от расположения порта: вблизи стенки ящика, или нет. Так же зависит от наличия фланцев (закруглений), которые снижают скорость воздуха в тоннеле.
Изначально ЗЯ использовался в качестве альтернативы акустическому экрану(или открытый ящик), задачей которого было лишь избавление от акустического короткого замыкания. (
длина волны на НЧ значительно больше габаритов динамика, и колебания диффузора на "открытом воздухе" на частотах, длины которых меньше или сопоставимы с его габаритами, не приводит к излучению звуковых волн). Работая в ЗЯ динамик на низких частотах испытывает некоторое постоянное сопротивление воздуха при работе "назад", вплоть до инфразвуковых частот. Это обуславливает две вещи:
Групповое время задержки (ГВЗ), с определенного момента, остается постоянным на низких частотах. Если по научному, то ГВЗ - это производная фазо-частотной характеристике по частоте. Т.е. - степень изменения ФЧХ.
Так как объем воздуха внутри ящика постоянен и ящик герметичен (ну почти
), масса подвижной системы динамика постоянна - то, можно принять, что колебательные процессы, начиная с некоторой частоты, затухают одинаково.
Ниже график 12и дюймового динамика с параметрами "под ЗЯ" в ящике 60 литров с итоговой добротностью Qts 0,68
Видно,что график представляет собой некий шельф. И максимальное ГВЗ лежит в пределах ~5мсек, что есть некое среднестатистическое значение ГВЗ для ЗЯ.
Впрочем, если тот же самый динамик поставить в ящики 50(Qts 0.71) 80(Qts 0.62) и даже 150 (Qts 0.55) литров, то характер графика ГВЗ в звуковом диапазоне меняется не сильно.
Изменения, безусловно есть, но уже далеко на самых границах звукового диапазона и инфразвуке.
Добротность акустической системы в каждом объеме указана не случайно. Чем больше объем воздуха за "спиной" динамика, тем меньшими он (воздух) обладает демпфирующими свойствами. Тем самым увеличивается ход динамика. Соответственно (объём больше), понижается и резонансная частота динамика в ящике - и расширяется диапазон по НЧ.
Вот график линейного хода в зависимости от частоты на том же 12 дюймовом динамике в тех же литражах (50 - 80 - 150). Подводимая мощность - 100Вт
Суть: ЗЯ позволяет получить очень низкое ГВЗ ценой ограничения воспроизводимого диапазона "снизу"
Собственно - ачх всех трех литражей:
Картина схожа, но, если подумать, что 50 и 150литров дают ~ одинаковый результат, то возникает вопрос - так может делать минималку? Ответ - не надо!)
Опять же - значение Qts были приведены не случайно. В данном конкретном случае - как раз 50-80 литров это оптимальный литраж, т.к. выходить (т.е. зажимать динамик) выше Qts 0,75 не надо - получим неприятный призвук на частоте резонанса в ящике. А если опуститься (т.е. поставить в объем по-больше), то получим увеличение линейного хода без каких-то ощутимых прибавок по отдаче снизу + бОльшие габариты ящика.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Теперь перейдем к
Фазо
Инвертору т.е. к
ФИ.
Помимо конструкции самого корпуса АС, необходимо учитывать еще и параметры самого динамика.
Например, если поставить тот самый 12и дюймовый НЧ в такой же "оптимальный ящик" 60 литров и настроим, например, на 40Гц, что получим?
Некрасиво) Горб на почти 5дБ в районе 60гц. Хотя, формально бас "по минус три" получается 40Гц, стучать будет, басить - увы, нет. В итоге, чтобы на таком ЗЯшном динамике получить ровную АЧХ, нужно будет взять литраж около 200 литров. Одним словом - динамику для ЗЯ делать в ФИ нечего.
В первом приближении, динамики для ФИ должны обладать бОлее низким значением электрической (а значит и полной добротности): ниже 0.45
Если взять аналогичный 12и дюймовый динамик, предназначенный для ФИ оформления, и засунуть в тот же ящик 60 литров и настроить ящик на 40гц, то получим следующее (в сравнении с предыдущим вариантом):
Это уже будет басить
АЧХ ровная. Круто? не очень..
Взглянем на ГВЗ в сравнении с ЗЯ 60 литров:
Вот так. 15мсек на 42Гц и что-то около 12мсек на 50Гц. Что, вобщем для ФИ весьма неплохо, но можно лучше будет загнать этот пик ГВЗ ниже по частоте, то потребуется ящик 80литров и настройка ~на 30Гц. В результате получим на информативном басе меньшее ГВЗ, близкое к ЗЯ:
Где что, думаю, понятно. В результате получаем на 50Гц ЗЯ-шное ГВЗ в 5мсек. - прекрасно!
Но ящик 80 литров и настройка порта на 30Гц.
--------------------------------------------------------------------------------------
Теперь перейдем к геометрии порта и "пердежу" ФИ-систем
Итак у нас 12и дюймовый ФИ 80 литров , с настройкой на 30Гц.
Допустим у нас трех-полосный монитор среднего поля. Поэтому тихо слушать мы не будем На трех метрах надо ~ 100дБ получить, т.е. на 1 метре должно быть что-то около 105дБ. Что соответствует примерно 100Вт подводимой мощности на данном динамике (чувствительность 90дБ).
Ок. Берем трубу (без скругленных фланцев), 50мм. Одни концом труба заподлицо с корпусом и достаточно далеко от стен. Длина получается 27мм. - по сути толщина лицевой для динамика такого калибра. Выпилил дырку - и вперед)
Посмотрим на график скорости воздуха в тоннеле:
Затемненным оттенком обозначена очень такая...мягкая что ли. граница, выше которой уходить не стоит. Поскольку выше 32м/секунду по шкале Бофорта - это ураган.
Допустимым максимум, на мой взгляд, является цифра 12-15м/сек, что соответствует "сильному ветру" по Бофорту.
Суть такова, что выше 10-12 уже совсем сильно дует - и начинается тот самый срыв ламинарного потока в турбулентный и начинается тот самый "пердеж".
Т.е. на нашем графике - почти всегда будет ураган из порта.
Поехали дальше - чтобы снизить скорость потока - надо увеличить сечение порта. увеличиваем трубу до 100мм . Получаем длину тоннеля ~220мм и скорость ветра не выше 12м/сек.
Отлично.
Здесь стоит отметить следующий момент: чем больше ящик - тем бОльшего порта по длине он требует.
Но вернемся к причинам пердежа и адских ветродуев из тоннеля.
Как правило, такие явления возникают у активных мониторов с раздутым басом.
Опять же, как правило - внутренний объем ящика, в котором приходится играть динамику, например 6-7дюймов - в активных мониторах крутится около 11литров.
Допустим, монитор должен выдувать что-то около 98дБ давления на расстоянии 1 метр. Т.е. при чувствительности в 85-86дБ, это получается ~20Вт мощности.
Ну хотя бы динамик Seas CA18RNX, который когда-то использовался в модели RM-6.
Тут модель в другом софте - он умеет моделировать поведение динамика при подключении эквалайзера.
Далее - в следующем посте, закончился лимит картинок