Что такое зя и фи в автозвуке

Обновлено: 08.01.2025

Одним из главных вопросов после покупки сабвуфера перед нами встаёт выбор корпуса для него. Интернет кишит различными аббревиатурами вроде ЗЯ, ФИ, ЧВ и БП и разобраться в них порой не так просто. Этим мы сегодня с вами и займемся.

ЗЯ или Закрытый Ящик

Легкость в расчете и изготовлении
Не требует большого объема, что позволяет сэкономить место в авто
Структурированный бас, быстрый, без запаздываний

Низкая эффективность
Плохое охлаждение катушки сабвуфера из-за отсутствия каких-либо отверстий в корпусе

ФИ или Фазоинвертор

Высокая эффективность (громче чем ЗЯ)
Хорошее охлаждение катушки сабвуфера
Возможность настройки оформления под определенные жанры музыки с целью получения максимальной эффективности в определенной полосе низких частот

Сложность расчета
Занимает гораздо больше места, чем ЗЯ
Имеет более размытый бас, в отличие от ЗЯ (к слову, качество баса в ФИ все же можно улучшить, но жертвуя давлением)

ЧВ или Четвертьволновой резонатор

Самая высокая эффективность (громче ФИ и намного громче ЗЯ)
Быстрый, без запаздываний, бас
Не такой ярко выраженный горб АЧХ, как у ФИ, что дает прирост громкости в большей полосе частот

Сложность настройки усилителя с целью избежать механических повреждений сабвуфера
Определенные требования к сабвуферу (наличие длинноходной подвижной системы, низкая добротность)
Огромный размер
Требования к повышенному контролю усилителя в следствие недостаточного демпфирования сабвуфера при данном оформлении
Отсутствие возможности использовать усилители, превышающие по мощности RMS сабвуфера более чем в два раза

Немного ознакомившись с типами акустических оформлений, предлагаю распределить линейки сабвуферов, подходящие для тех или иных вариантов.

Итак, наиболее оптимальным для ЗЯ будет выбор SQ сабвуферов линейки Symphony.

Для ФИ оформления подойдут сабвуферы любых линеек, так как данное оформление является самым распространенным и каждый наш сабвуфер спроектирован таким образом, чтобы пользователь мог получить желанное с применением оформления данного типа.

Для корпусов с оформлением под названием четвертьволновой резонатор (четвертьволновик) мы бы рекомендовали сабвуферы с максимально мощными моторами в системы со слабым усилительным звеном ( не взирая на то, что многие считают, что данное оформление подходит любого типа динамикам). Причина таится в высокой добротности самого акустического оформления, что влечёт за собой необходимость установки в него низкодобротных (с моторами высокой мощности) сабвуферов. Наиболее оптимальными для данного акустического оформления являются сабвуферы линеек Decibel и Ultimatum. Опять же, напоминаем, что данное оформление имеет свои особенности и не подоходит для систем с усилителями высокой мощности.

Рассказать друзьям:

В данной статье о товарах из нашего интернет-магазина

Размер: 12 дюймов (30 см)
Максимальная мощность: 1200 Вт
Номинальная мощность: 600 Вт
Сопротивление, Ом: 2+2
Чувствительность, дБ: 85,2

Класс:
Количество каналов:
Тип:
Размер: 15 дюймов (38 см)
Максимальная мощность: 7000 Вт
Номинальная мощность: 3500 Вт
Сопротивление, Ом: 1+1
Чувствительность, дБ: 85,9

Класс:
Количество каналов:
Тип:
Размер: 18 дюймов (46 см)
Максимальная мощность: 8000 Вт
Номинальная мощность: 4000 Вт
Сопротивление, Ом: 1+1
Чувствительность, дБ: 89,4

ФИ плюсы и минусы
ФИ преимуществаПреимущество ФИ существенны — это высокое КПД корпуса, то есть при одной и той же подводимой мощности к динамику в ФИ звуковое давление будет больше на определенных частотах. При построении СПЛ систем данный тип корпуса подходит идеально. Настройкой фазоинвертора, можно подчеркнуть нужную вам частоту, если хотите, чтобы максимальное звуковое давление было на 30Гц, настраиваете фазоинвертор, и получаете требуемый эффект, чего нельзя сделать в ЗЯ.
Недостатки ФИ — это сложное изготовление, не так изготовление как расчет самого фи, для данного типа оформления всегда требуется больше объем ящика чем для ЗЯ, качество звука не такое мелодичное, сложно добиться мягкого звучания, особенно если нуждается мягкий бас, данная система нуждается в фильтре (частот ниже 20Гц). Любители звукового давления, на вопрос ЗЯ или ФИ, всегда выбирают ФИ, так как с него можно выжать больше! Громкие сабвуферы стараются делать у ФИ исполнении.

Преимущества ЗЯ очевидны, данный тип корпуса легко рассчитать, и еще легче собрать. Объем корпуса сабвуфера для одного и того же низкочастотного динамика требуется меньше, нежели у фазоинвертора. В данном типе корпуса получается хорошая, ровная АЧХ, что дает качественный ровный бас. При работе на больших мощностях, вероятность вылета диффузора сабвуфера с корпуса небольшая, когда при ФИ такое бывает. Происходит это из-за того, что при подаче очень низкочастотного сигнала 15-25гц, диффузор сабвуфера пытается максимально отойти от магнита самого динамика, и в закрытом ящике воздух внутри, держит диффузор, а в ФИ на такой частоте, воздух спокойно проходит в фазоинверторе, и не держит диффузор динамика.

Если вам надо громкое звучание, чтобы слышно было на пару кварталов то лучше ФИ но сразу надо готовится к сложным работам с корпусом и мучительным настройкам ФИ. А если Вам надо качественное и приятное звучание, то лучше выбрать ЗЯ, немного теряете в давлении, но выигрываете в качестве и в размере ящика. Когда у меня спрашивают ФИ или ЗЯ, то я выбираю ЗЯ — качество звучания прежде всего, если не считать SPL:)…

В данной статье мы не будем углубляться в теорию четвертьволнового резонатора или в простонародье – четвертьволновик (ЧВ), а рассмотрим вещи с бытовой точки зрения обычного пользователя. У данного типа оформления, используемого для сабвуфера, есть как преимущества, так и недостатки, последних впрочем совсем не много.

tn_1.jpg tn_2.jpg tn_3.jpg

Основные преимуществами ЧВ являются:

1. Низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность порой даже выше закрытого ящика;
2. Плавный и на удивление широкий диапазон воспроизводимых частот, при правильном подходе ЧВ легко отрабатывает как верхний бас, так и самый нижний;

3. Высокий КПД, с одинаковой мощности Вы получаете отдачу, в среднем на 20-40% превышающую фазоинверторы или бандпассы, и на 150-300% закрытый ящик.

Согласитесь, это просто отличный бонус даже к самому хорошему сабвуферу.

Однако, есть и недостатки:

1. Занимает приличную часть багажника, если не его весь;

2. Довольно требователен к выбору динамика, слабые магнитные системы, низкая величина линейного хода и тяжелая подвижная часть – все это не для ЧВ, противопоказан к использованию с мощностями, в 2 и более раза превышающими номинальную мощность сабвуфера.

И так какие же сабвуферные головки можно использовать в данном типе оформления:

В данном оформлении можно применять любые динамики 10", 12" с добротностью до 0.5!
Для каллибра 15" добротность до 0.45 а 18" не выше 0.4!
Рекомендую использовать динамики с большим линейным ходом, это даст очень хорошую прибавку в отдаче!

_________________________________________________________________________________________
Особенно важно следить за превышением допустимого хода диффузора! В отличие от ФИ Четверьволновой резонатор может играть очень низко! Короб типа ФИ ниже частоты настройки будет плохо демпфировать динамик и будут слышны шумы и искажания, в ЧВ этого нет! Спад АЧХ относительно частоты настройки не более 6 Дб\октаву! То есть на частоте 25-27 Гц, будет слышан бас он будет глушить искажения, от черезмерного хода!
Вывод из всего выщеизложенного то что ЧВ демфирует динамик лучше ФИ но на самых низких частотах НЕОБХОДИМО не допускать превышения линейного хода динамика! В этом может помочь правильно настроенный сабсоник! настраивать его необходимо на 10-15 Гц ниже частоты настройки! Но и он не всегда спасает…Так что следить за ходом динамика просто необходимо!

Также желательно ипользовать усилитель с хорошим контролем динамика!
Этот момент продлит жизнь вашему динамику и положительно повлияет на конечный воспроизводимый звук!
_________________________________________________________________________________________

В двух словах, если Вам не жалко места – ЧВ будет лучшим выбором оформления для сабвуфера.
Итак, классический четвертьволновой резонатор представляет из себя тоннель определенной длины и определенной площади сечения, и все. Он удивительно прост в расчетах и при наличии свободного пространства, прост и в изготовлении. На рисунке 1 представлена принципиальная схема работы ЧВ, где красной линией указана расчетная длина туннеля. На рисунке изображен туннель с круглым сечением, но на практике в подавляющем большинстве случаев используется квадратное сечение той же площади.
TQ.jpg
Рассчитывается ЧВ следующим образом. Площадь сечения туннеля зависит от калибра сабвуфера, а именно от его эффективной площади!
Таблица средних площадей динамиков.

8" 195 кв.см
10" 310 кв.см
12" 480 кв.см
15" 810 кв.см
18" 1210 кв.см

Рассчитывается по следующей формуле. Sтуннеля = S(эффективн.) * 1.5. Длинна туннеля определяет настройку ЧВ. Используется вот такая простая формула: Lтуннеля = (343/Fb)/4, где Fb – желаемая частота настройки, результат в метрах. Мы рекомендуем использовать настройки от 34 до 47Гц, оптимальной и наиболее универсальной настройкой считаем 39-41Гц.

Пример расчета ЧВ, настроенного на 40Гц, для сабвуфера калибром 12″(Эффективная площадь — 480 кв.см). Sтуннеля = 480*1.5 = 730кв.см. Lтуннеля = (343/40)/4 = 2,14метра. Для удобства, длинна туннеля (L) на всех наших рисунках изображена красной линией. Как мы видим, длина прямого ЧВ выходит около 2-х метров, для автомобиля это конечно не приемлемо и на практике не используется. Для того, чтобы уместить туннель такой длины в багажник, его необходимо свернуть. На рисунке ниже показаны классические схемы сворачивания туннеля. Рассчитали, выбрали наиболее удобную форму сворачивания, путем не сложных геометрических построений и расчетов выполнили чертеж, и готово, можно пилить и наслаждаться великолепным басом!
2.jpg
Для тех наших пользователей, которым качество звучания особенно важно, мы рекомендуем использовать сужающийся свернутый ЧВ. Он гораздо сложнее в изготовлении и больше в объеме, но результат безусловно впечатляющий – бас уникально быстрый, точный и глубокий. Этот вид корпуса отлично себя проявит в соревнованиях на качество звука. Разница с классическим ЧВ заключена в том, что туннель плавно сужается от 3 площадей НЧ динамика в начале до 1.5 на выходе в конце. Традиционные схемы сужающегося свернутого ЧВ показаны на рисунке ниже.
3.jpg
Наверняка после предварительных расчетов всех Вас беспокоит вот такой вопрос: “габариты корпуса выходят слишком большими для желаемой настройки, что будет если уменьшить площадь сечения. ” Ответ на этот вопрос прост – при уменьшении площади сечения вплоть до 0.75 площади НЧ динамика постепенно исчезают и все преимущества ЧВ. На еще меньших площадях сечения туннеля появляются неприятные струйные шумы. При площади туннеля меньше 0.5, струйные шумы вероятно на слух будут громче баса. Думаю, что теперь многим стало понятно, что такое ЧВ и почему он столь обсуждаем. Стройте свои уникальные басовые установки и делитесь впечатлениями!

Также таблица длинны ЧВ в зависимости от настройки.

Частота Расчетная длинна ЧВ
30Гц 2.86м.
31Гц 2.78м.
32Гц 2.7м.
33Гц 2.62м.
34Гц 2.54м.
35Гц 2.46м.
36Гц 2.398м.
37Гц 2.336м.
38Гц 2.274м.
39Гц 2.212м.
40Гц 2.15м.
41Гц 2.102м.
42Гц 2.054м.
43Гц 2.006м.
44Гц 1.958м.
45Гц 1.91м.

Добавлю еще то что ЧВ строится не так как обычный ФИ. Унего нет такой величины как обьем, есть только два основных параметра
Длинна и площадь. После расчетов используя эти два параметра можно расчитать короб.Используя площадь находим высоту и ширину которая будет максимально удобной. Длину ЧВ размещяем лабиринтом как будет удобно.
Очень важный аспект — в получившемся коробе надо обязательно скруглить углы!
Подобно тому что указанно на рисунке.

На сегодняшний день существует много вариантов исполнения акустических коробов для сабвуфера. Мы с вами разберем наиболее известные наиболее популярные виды.

Закрытый ящик (ЗЯ)

Этот тип короба хорош тем, что вычислить объём для него, гораздо проще, чем для других типов коробов. Сложность сборки и расчетов этого типа ящика можно отнести к начальному уровню.

Достоинства (ЗЯ) Закрытого ящика:

Простой расчёт;
Легкая сборка;
Небольшой литраж готового короба, и соответственно компактность;
Быстрый и четкий бас. Хорошо отыгрывает клубные треки.

Но для любителей любителей высокого звукового давления данный тип короба покажется игрушкой. ЗЯ отличается маленьким КПД, относительно других типов акустических коробов. В основном ЗЯ используют для звуковой подзвучки. Закрытый ящик подойдёт для любителей рока, клубной музыки, джаза, репа. При неправильном вычисления объема для ЗЯ, сабвуферный динамик не будет полностью раскрываться и не оправдает ожидания.

Выбор объема зависит от диаметра сабвуферного динамика

Фазоинвертор (ФИ)

Данный тип акустического короба сложнее рассчитать и построить. Конструкция отличается от ЗЯ наличием дополнительных стенок внутри и портом фазоинвертора. У этого типа короба есть свои достоинства и недостатки:

Высокий КПД. Фазоинвертор будет воспроизводить низкие частоты намного громче, чем закрытый ящик;
Несложный расчет корпуса;
Перенастройка в случае необходимости. Это особенно важно для новичков;
Хорошее охлаждение динамика.

ФИ громче, чем ЗЯ, но бас здесь уже не такой четкий и быстрый;

2. Размеры ФИ короба гораздо больше по сравнению с ЗЯ;

3. Большой литраж. Придётся пожертвовать львиной долей от объёма багажника.

Чаще всего ФИ используется в инсталляциях, где нужен громкий и выраженный бас. Фазоинвертор подойдет для слушателей любого репа, электронной и клубной музыки.

ФИ короб поможет получить больше баса, чем в ЗЯ от динамика маленького диаметра. Однако для этого потребуется гораздо больше места.

Объёмы коробов для ФИ:

для сабвуфера диаметром 8 дюймов (20 см) понадобится 20-33 литров чистого объёма;
для 10-дюймового динамика (25 см) – 34-46 литров,
для 12-дюймового (30 см) – 47-78 литров,
для 15-дюймового (38 см) – 79-120 литров
и для 18-дюймового сабвуфера (46 см) нужно 120-170 литров.

Настройка ФИ короба:

Чем больше объем короба, тем меньше будет частота настройки, скорость баса уменьшается. Если же нужна частота повыше, то объем необходимо уменьшить . Если у вас номинальная мощность усилителя превышает номинал динамика, то объём рекомендуется делать поменьше. Это нужно для того, чтобы распределить нагрузку на динамик и исключить его превышение хода. Если же усилитель слабее динамика то объём короба рекомендуем сделать чуть больше. Это компенсирует громкость из-за недостачи мощности.

Площадь порта также должна зависеть от объема. Средние значения площади порта динамиков следующие:

для 8-дюймового сабвуфера потребуется 60-115 кв.см,

для 10-дюймового – 100-160 кв.см,

для 12-дюймового – 140-270 кв.см,

для 15-дюймового – 240-420 кв.см,

для 18-дюймового – 360-580 кв.см.

Длинна порта так же влияет на частоту настройки сабвуферного короба, чем длиннее будет порт тем ниже настройка короба, чем короче порт соответственно частота настройки выше. При расчете короба для сабвуфера прежде всего необходимо ознакомиться с характеристиками динамика и рекомендуемыми параметрами корпуса. В некоторых случаях производитель рекомендует совершенно иные параметры короба, чем те, которые даны в статье. Динамик может иметь нестандартные характеристики, из-за чего он будет требовать определенного короба. Такие сабвуфер чаще всего встречаются у компаний-производителей Kicker и DD. Однако у других производителей такие динамики также имеются, но в гораздо меньших количествах.

Объёмы даны примерные, от и до. Он в зависимости от динамика будут отличаться, но как правило они будут находиться в одной и той же вилке… К примеру для 12 дюймового сабвуфера это 47-78 литров а порт будет от 140 до 270 кв. см

На этом, пожалуй, всё!)

Если у вас есть какие-то вопросы по поводу построения и настройки коробов, обращайтесь к нам в группу :) Всегда будем рады помочь!

Для тех, кому не удаётся справится своими силами, мы предлагаем своих услуги по проектированию и сборке акустических коробов, подиумов и любых других творческих работ для вашего авто. Задать любые вопросы можно по телефону:

Акустический короб для сабвуфера это важнейшее составляющее для аудиосистемы. Многие новички не знают, какой вариант для сабвуфера выбрать, так как в автозвуке много акустических оформлений для сабвуфера. Самые популярные типы коробов для сабвуфера – это закрытый ящик (ЗЯ) и фазоинвертор (ФИ).

Существуют так же и другие оформления - бандпасс (БП) 4-го и 6-го порядка, четвертьволновый резонатор (ЧВ), Free-air. Это более сложные варианты и применяются реже.

1. Закрытый ящик (ЗЯ)

Самый простой тип оформления. Несложный расчет и простота сборки конструкции. Отличный вариант для любителей рока, клуба, джаза. Подойдет тем, кому нужно место в багажнике, но хочется баса.

Несложный расчет и сборка.
Маленький объем и компактные размеры.
Структурированный, быстрый бас, без запаздываний.
Вариант для SQ систем.

Низкий уровень КПД (решающий фактор).
Плохое охлаждение звуковой катушки.

2. Фазоинвертор (ФИ)

Самый распространенный тип оформления. Более сложный вариант расчета и сборки по сравнению с закрытым ящиком. Отличный вариант для любителей клуба, репа (негры). Подойдет тем, кому не жалко место в багажнике. Оформление короба бывает трех видов: щелевой, труба на раскрыве и экспо.

Высокий уровень КПД (на много громче ЗЯ).
Несложный расчет.
Возможность оформления под стиль и жанры музыки (максимальное КПД на определенной частоте).
Хорошее охлаждение звуковой катушки.

Размытый, не быстрый запаздывающий бас (улучшить качество баса можно).
Большой объем и размеры.

3. Экспоненциальный порт (ЭКСПО)

Набирающий популярность тип оформления. Разновидность фазоинвертора (ФИ), но в середине щель сужается, а к краям расширяется.

Плюсы по отношению к ФИ:

Высокий уровень КПД (громче ФИ).
Широкая и ровная полка звучания.
Более приятное звучание.

Минусы по отношению к ФИ:

Сложный расчет.
Сложное изготовление из за изогнутого порта.

4. Четвертьволновой резонатор (ЧВ)

Простой волновод, где динамик качает волну, волновод ее проводит, задерживая по времени, тем самым сдвигая фазу на 90 градусов. Спад ниже частоты настройки 6 дБ на октаву. С настройкой 38-40 Гц, ЧВ отыграет и ниже 30 Гц. На частоте настройки импеданс максимален.

Очень сложный вариант расчета и огромные размеры, за счет чего менее популярен по сравнению с ФИ.

Оформление короба бывает двух видов: классический свернутый ЧВ и сужающийся свернутый ЧВ.

Отличие сужающийся ЧВ от классического заключена в том, что туннель плавно сужается от 3 площадей НЧ динамика в начале до 1.5 на выходе в конце.

Сужающийся ЧВ гораздо сложнее в изготовлении и больше в объеме, но результат впечатляющий - бас уникально быстрый, точный и глубокий.

Самый высокий уровень КПД (громче ФИ и бандпасса).
Низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность.
Плавный и широкий диапазон частот.

Очень сложный расчет.
Огромные размеры (иногда не хватает самого багажника).
Требователен к выбору сабвуфера (наличие длинноходной подвижной системы, мощной магнитной системой с низкой добротностью).
Сложность настройки усилителя.
Противопоказано использовать усилитель превышающий RMS мощность сабвуфера в 2 раза и более.

5. Бандпасс (БП)

Тип оформления, корпус которого разделен на резонансные камеры. В одной из камер размещен динамик, а во второй фазоинвертор. Такой тип оформления способен качественно воспроизвести даже максимально низкие частоты. Очень сложный вариант расчета. Нужны хорошие навыки для расчета и специальные программы.

Предыдущая статья о закрытом ящике продемонстрировала, что у некоторых читателей возникают вопросы относительно отличий между различными типами акустического оформления. Люди задавались вопросом о том, что вообще такое закрытый ящик, в чем его отличие от фазоинверторного оформления и от прочих типов. Большинство участников опроса ответили, что при покупке АС в принципе не будут интересоваться акустическим оформлением.

Полагаю, будет не лишним сконцентрировать внимание читателей на основных сильных и слабых сторонах различных типов акустического оформления и провести небольшой ликбез на эту тему. Я не стану в этот раз касаться слишком редких и экзотических типов, но постараюсь сравнительно подробно описать достоинства и недостатки наиболее распространенных. Часть поста, посвященная ЗЯ — ответ на вопрос, заданный lair, которому было непонятно, почему «Аудиофилы и притязательные богачи избалованы более изощренными решениями, а средний класс не готов поступиться объемом небольших квартир».

Коротко о зависимости звука от корпуса АС

Акустическое оформление корпуса оказывает влияние главным образом на АЧХ, а также на некоторые другие параметры. В зависимости от расчетов и выбранного оформления, такое влияние может улучшать или ухудшать верность воспроизведения. Любое решение в акустике является своеобразным компромиссом между практичностью (и нередко эстетичностью формы) и инженерными решениями, которые стремятся повысить верность воспроизведения. Проблема верности воспроизведения упирается в законы физики её ограничивающие, акустическое оформление — это попытка инженеров уменьшить влияние факторов ухудшающих верность воспроизведения, при этом получить приемлемые для конечного пользователя эксплуатационные свойства.

Полагаю, большинству читателей известно, что без оформления динамики не будут звучать правильно — возникнет, т.н. акустическое короткое замыкание. Воспроизводимая динамиком волна давления с длиной, соизмеримой с размерами диффузора, компенсируется за счет разрежения воздуха с тыльной стороны диффузора.

Идеальная акустическая система — это бесконечная стена. Если не затрагивать область идеального, то путь от центра внешней стороны диффузора до его центра тыльной стороны диффузора должен быть больше половины максимальной длины излучаемой звуковой волны. Особенно много проблем здесь возникает с НЧ. Так, при 20 Гц (нижний порог восприятия) длина волны составляет немногим более 17 метров. Естественно, что АС в виде стены такого размера несколько великовата для коммерческой серии. По этой причине стен не строят, а предпочитают ящики, которые полностью не решают проблем, но способны в значительной степени их компенсировать.

Проблемы существуют не только с акустическим коротким замыканием, но также с другими свойствами АС. Например, любой динамик имеет резонансную частоту, ниже которой происходит крутой завал АЧХ, ок. 12 дБ на октаву. При работе на резонансной частоте возникает множество гармонических искажений. Решить проблему завала АЧХ и нелинейных искажений слишком резким снижением резонансной частоты нельзя, так как огромная амплитуда резонансных колебаний порвёт диффузор.

Известно, что амплитуда колебаний диффузора обратно пропорциональна квадрату частоты, т.е. при равном звуковом давлении на 50 Гц амплитуда будет составлять 4 мм, а на 25 Гц -16 мм. Таким образом, чем больше диффузор, тем ниже может быть резонансная частота с относительно безопасными для динамика колебаниями. Иными словами, чем ниже резонансная частота динамика, тем лучше.

Резонансы корпуса и форма

Все корпуса колонок представляют собой объемные резонаторы (будь то открытый ящик, ФИ, ЗЯ или лабиринт), у которых огромное количество собственных резонансов. Это хорошо видно по формуле расчета резонансов для закрытого ящика:

где a, b и l — стороны корпуса резонатора, а m, n и g — целые числа

Резонансы определяются стоячими волнами, возникающими внутри корпуса, что существенно влияет на АЧХ, как правило, не лучшим образом. Чтобы их убрать используют всё те же демпферы, которые снижают добротность резонансов, однако полностью их не убирают.

Можно говорить о том, что резонансы напрямую зависят от формы корпуса, по иному, от соотношения сторон. Распространенная сегодня форма в виде столба прямоугольного сечения является крайне неудачной, если говорить о резонансах корпуса. А форма куба, напротив, позволяет размазать резонансы по всей АЧХ и сделать менее заметными. Для ЗЯ и ФИ также иногда используется сферическая форма корпуса, которая препятствует образованию стоячих волн, но также не способна полностью их устранить.

Пара слов об открытом ящике

Несмотря на то, что сегодня это оформление тяжело встретить в серийных устройствах, у него есть одно уникальное преимущество. Открытый ящик не влияет на резонансную частоту динамика. Именно за эту особенность его любили в прошлом. Большой проблемой открытого ящика являются внушительные габариты. Без них он не способен с достаточным звуковым давлением воспроизводить низкие частоты. По этой причине сегодня такие АС в основном удел любителей и кастомных мастерских, которые производят их как жанровые модели для музыки, нижний порог частотного диапазона которой заканчивается в районе 200 — 300 Гц. В качестве акустического демпфера в открытых ящиках использовалась панель акустического сопротивления в виде тонкой перфорированной задней стенки.

Не влияет на резонансную частоту динамика
обладает низкими собственными резонансами

Большие размеры
Ограничения по нижнему порогу частотного диапазона ок. 300 Гц.
Практически невозможно найти

Закрытый ящик

Закрытый ящик представляет собой корпус, полностью изолирующий динамик во внутреннем объеме. Конструкция закрытого ящика приводит к повышению резонансной частоты динамической головки, так как помимо жесткости подвеса диффузора начинает влиять упругость воздуха, находящегося во внутреннем объеме ящика. Чем меньше этот объем, тем выше частота резонанса.
Первый вариант закрытого ящика — это сделать объем ящика настолько большим, что бы он не мог ощутимо повлиять на резонансную частоту динамика.

Второй вариант закрытого ящика предложил Эдгар Вильчур. Он обратил внимание на то, что линейность пневматической пружины, которой фактически являлся воздух в замкнутом объеме, выше, чем линейность подвеса диффузора. Вильчур впервые предложил максимально снизить жесткость подвеса диффузора, чтобы фактически заменить механический подвес на пневматический, настолько, на сколько это было возможно. И таким образом увеличить линейность.

Фрагмент патентной заявки Эдгара Вильчура на закрытый ящик

Оба варианта, как всё в акустике, имеют свои достоинства и недостатки. Вариант Вильчура не позволил снизить коэффициент гармоник, так как диффузор не может держаться только на воздухе, и механические части сохраняются в конструкции, пусть часть функции подвеса берет на себя внутренний объем. Более того, выяснилось, что при малых объемах и работе в поршневом режиме воздух также нелинеен. Чтобы избежать такой нелинейности объем ящика должен быть равен объемам комнаты, в которой находится. Что практически нивелирует все преимущества варианта Вильчура.

Вариант с большим объемом не требует особых условий для конструкции динамика и сравнительно хорошо работает, имея габариты немного меньше открытого ящика при равном SPL (звуковом давлении) на низких частотах. При этом граница частотного диапазона на НЧ, при меньших размерах, может быть значительно ниже, чем в открытом ящике. Для того, чтобы сгладить горбатую АЧХ, используются демпфирующие звукопоглотители.

Нижняя граница частотного диапазона 65 Гц (и ниже при соответствующих габаритах)
Габариты меньше, чем у открытого ящика
АЧХ, как правило, ровнее, чем у фазоинверторных вариантов

При конкурентных характеристиках действительно большой корпус (в 2-3 раза больше, чем у ФИ с равным SPL на НЧ и нижней границе частотного диапазона)
Наличие значительно больших, чем у открытого ящика резонансов корпуса (особенно при недостаточном демпфировании и неоптимальной форме)
Значительное влияние формы на добротность резонансов (наиболее предпочтительные — с низкой добротностью куб и шар)

Капризный фазоинвертор

Принцип ФИ акустики знаком многим. Фазы колебания изнутри и снаружи в том же закрытом ящике противоположны. Установка в корпус трубы определённой длины позволяет повернуть фазу на 180 градусов. Таким образом на выходе из трубы фазоинвертора звук на его резонансной частоте становится синфазным со звуком с внешней стороны диффузора, они складываются и звуковое давление увеличивается.

Наличие дополнительного резонанса увеличивает скорость спада АЧХ на 6 дБ на октаву. В недостаточно широких трубах возникают вихри из-за большой скорости прокачки воздуха, что отражается на звуке в виде выраженных посторонних призвуков и дополнительных нелинейных искажений. Также в ФИ нередко возникают т.н. органные СЧ-резонансы, турбулентные и другие призвуки. Избавление от всех этих “прелестей” стоит значительных усилий со стороны ~~колонкостроителей~~ инженеров. По этой причине можно говорить о том, что ФИ-акустика при всей её популярности является наиболее проблемной.

Покупать ФИ-акустику без предварительного посещения шоурума и прослушивания — категорически нельзя, так как можно нарваться на очень красивые, но гудяще-дребезжащие колонки.

В силу изложенного, говорить об ФИ-акустике как о каком-то универсальном решении не приходится. Главным достоинством является усиленное воспроизведение НЧ на резонансной частоте ФИ, за которую пользователь платит линейностью АЧХ, высокой вероятностью резонансных проблем и посторонних призвуков.

Громкие НЧ
Небольшой размер
Очень распространена

Риск повышения Кг
Провал АЧХ между рез. частотой ФИ и рез. частотой динамика
Паразитные резонансы и призвуки
Решение врожденных проблем оформления дорого и иногда высокотехнологично

Трансмиссионная линия

Это один из вариантов лабиринтной акустики, о котором я подробно писал здесь.

В итоге

Таким образом наиболее простые и наименее проблемные с акустической точки зрения типы акустики требуют большего объема, а любые ухищрения, в частности инверсия фазы, чревато искажениями и призвуками. Из изложенного можно заключить, что рынок делает выбор в пользу громкой, а если точнее, басовитой акустики меньших размеров, и практически игнорирует логичные решения, предполагающие более высокую верность воспроизведения.

90% АС для дома, ориентированных на hi-fi рынок, которые производятся сегодня в мире — это фазоинверторная акустика преимущественно двух типов: напольные столбики и небольшие полочники. Для некоторых людей проблему с ФИ решают заглушки, которыми закрывается ФИ, что превращает АС в ЗЯ.

Реклама
Мы продаём акустические системы. В нашем каталоге их много, при желании можно найти АС и сабвуферы закрытого типа, в изобилии представлены АС с фазоинвертором.

Читайте также: