Расчет акустического оформления типа «фазоинвертор»

Акустическое оформление динамических головок типа «фазоинвертор», конечно, самое популярное, однако и самое капризное (в том смысле, что требует точного соблюдения всех размеров при изготовлении). Именно поэтому самодельная акустика с фазоинвертором может и не зазвучать как задумано. В этом отношении как закрытый ящик, так и трансмиссионная линия, не требующие такого точного исполнения, в определенном смысле проще.

Однако именно фазоинверторный вариант позволяет, используя бюджетные динамические головки, получить более-менее реальный бас. Но следует заметить, что ценой добавления низов к нижнему срезу частотного диапазона динамика будет более крутой спад после резонанса фазоинвертора. К сожалению, на естественность звучания это не работает.

Пару слов о призвуках прохождения воздуха через порт. Обычно им придается избыточное значение. Если они есть, это значит, что порт для вашего динамика имеет слишком малое сечение. Действительно, главной рекомендацией при расчете фазоинверторного оформления является стремление к как можно более широкому порту. Кроме того, интересны решения с двумя портами (но это отдельная тема).

Проблема, однако, в том, что чем порт шире, тем он должен быть для достижения того же резонанса длиннее, а это чревато тем, что он упрется в заднюю стенку. Кстати, имейте в виду еще одно ограничение: порт должен быть на расстоянии от задней стенки не менее чем на свой же диаметр (но лучше – больше).

Теперь же, после вводных рекомендаций, давайте выберем себе динамик для исследования и попробуем рассчитать ему оформление. Для примера возьмем головку MВ1602.8 калужского производителя ООО «Лаборатория АСА» (Асалаб), а в качестве инструмента расчета, будем использовать программу «BassPort» (ссылка в нашем PDF-отчете). Программка простая, но функцию свою выполняет. Кстати, писалась она для расчета автомобильной акустики, но подойдет и для домашней.

Для начала будем исходить будем из данных, предоставленных и рекомендуемых производителем. А он рекомендует:

• объём корпуса V =20 литров
• площадь порта S = примерно 16 кв.см (45 мм диаметр)
• длина порта L =82 мм.

Для работы в программе нам понадобятся и дополнительные данные из даташита:

• Площадь излучателя – 136,8 см.²
• максимальный ход диффузора (Maximum linear peak excursijn Xmax. Mm.) – 6 мм.

Будем стремиться к резонансу порта, который рекомендует производитель (45 Гц).  Попробуем задать площадь порта, рекомендованную производителем головки (порядка 16 кв.см). Видим, что программа помечает красным выделением максимальную скорость воздуха, проходящего через порт.

Вспоминаем главное правило проектирования фазоинверторного оформления: делать порт как можно шире. Вот тут-то и формируются призвуки от фазоинвертора. Значит, производитель динамика нам рекомендует слишком узкий порт? Давайте попробуем сделать шире. Возможно, не такие уж невыполнимые характеристики акустики мы получим. Считаем второй вариант:

Получаем уже приемлемое значение максимальной скорости воздуха через порт. При этом длина порта 160 мм. Помним, что до задней стенки должно оставаться не менее диаметра порта, то есть минимальная глубина акустической системы 16+6=22 см. Лучше несколько больше. Но в целом, думаю, условие выполнимое. А звучать будет лучше, чем вариант, предложенный производителем головки.

Сейчас мы прикинули ситуацию, что порт будет прямой. Далее можно промоделировать порты различной формы (нужно, правда, иметь и соответствующие трубки). При фазоинверторе типа «песочные часы», например, общая длинна порта будет меньше. Еще лучше.

Но, несмотря на все компьютерные модели, хочу подчеркнуть, что окончательный критерий истины – все равно практика. И живая модель может от компьютерной отличаться, поэтому без построения АС вчерне не обойтись. В идеале, хорошо бы иметь ящик с изменяемым объемом для моделирования. Но до практики, надеюсь, доберемся, а пока на этом закончим.