али

вторник, 31 июля 2012 г.

теория и практика твердого рупора

Давно натыкался в сети на эту интересную конструкцию, но по непонятным причинам долго игнорировал. Как то раз взялся изучить вопрос подробнее. Полазив по интернету оказалось что данный вопрос совсем На теории все получалось очень красиво, все в точности повторяет процессы происходящие в обычном рупоре.
Для начала существуют две версии ТР, первая твердый рупор-лабиринт, и вторая твердый рупор-закрытый ящик. Для первого варианта нужен очень солидный динамик, который сможет прокачать обычный лабиринт, да еще и площадью в 3-4 раза меньшей чем площадь диффузора. А считается он просто, для начала считаем лабиринт, не очень большой длинны, примерно метра полтора, а дальше ставим мембраны площадью раза в два по больше чем площадь диффа и радуемся плотному басу.
Вторая конструкция менее придирчива к типу драйвера, вот на ней я и остановился. Теория тут такая, динамик нагружается на массу воздуха в узком канале, тем самым снижается резонансная частота, тут происходит преобразование большая площадь-маленькая скорость в маленькая площадь-большая скорость, уменьшается ход, за счет чего мощность динамика расходуется более рационально. Затем, столб воздуха вырываясь из канала превращается в тороидальное вихревое кольцо, которое в последствии ударяется в мембрану большой площади, тем самым происходит преобразование большая скорость-маленькая площадь в маленькая скорость-большая площадь. Чем не рупор? Самый настоящий рупор, твердый рупор. Обычный рупор работает схожим образом, динамик нагружается столбом воздуха за счет чего ход уменьшается, но увеличивается сила, а потом эта сила трансформируется в большую площадь.
Но это в теории, на практики никакие данные не известны, ни длинна трубы, ни объем задней камеры, ни расстояние от трубы до мембраны, ни объем компрессионной камеры. Все это я решил проверить методом научного тыка. Для этого был взят динамик по имени pioneer TS-W308F, так как он был в наличии. Ниже представлены графики измерений, условия измерений составлены в таблице, номера в таблице соответствуют номерам графиков, графики измерялись в одинаковых условиях при одинаковой подводимой мощности, максимальное звуковое давление условно, оно для сравнения.


1

2

3

4

5

6

7

8
Как видно по графикам в длинной трубе нет ничего хорошего, она только снижает давление. И еще интересный момент, долбили только образцы номер 2 и 7, причем без особой разницы в звуке. Также были проверенны еще два варианта сабов, номер восемь например не имел компрессионной  трубы  в принципе, просто перед динамиком стоит мембрана, это так называемый рупор Шаньгина, но тем не менее толку от него мало. Второй вариант это супер твердый рупор, в нем энергия передается через жесткий поршень, не особо понравилось, не долбит. Давление выдал 86 на 70 герцах и 86,6 на 50.  Вот его график.

Мембрана в данном случаи была весом в 12 граммов на мягком подвесе из тряпки пропитанной силиконом. Эффективная площадь была примерно равна площадь 15 дюймового динамика.
На основании этих экспериментов решил сделать законченную конструкцию. Заодно в целях эксперимента попробовал поставить две мембраны с площадью как у двух пятнашек. Помучашись  с корпусом получилась такая конструкция:



Разница с однамембранным вроде есть, но я четно сказать забыл как звучал одномембранный, но этот вроде по солиднее как то, точно не скажу. Мембраны на этот раз 24 грамма,  также на мягком силиконовом подвесе. Давление на 70-86,4 на 50-86,5. Играет вполне себе нормально, неплохо долбит, не бубнит, для своих целей-озвучивать дискотеки пойдет.
Ну и напоследок сухой остаток. По звуку это совсем не рупор, не отрицаю что у меня драйвер не совсем подходящий, но тем не менее. Звук у него как у хорошо отстроенного фазоинвертора или даже ближе к онкену.  Бас не такой пробивной как у рупора, но зато нет никакого уханья воздуха в канале, все ровно, строго и аккуратно. Основное достоинство это малый размер, при довольно неплохой чувствительности, что делает его идеальной для прокачки тусовок, особенно бюджетных, когда на нормальные рупора нет денег, да и ставить некуда. Хотя конечно можно поставить и домой, особенно если ты любитель послушать дискач да по громче.
Одним словом идея хороша, конструкция в общем тоже, но чтоб получит бас ближе к рупорному нужен хороший динамик, с мощным магнитом, и судя по всему короткой катушкой, также нужны мембраны на гораздо более жестком подвесе. Как по мне, так для громкости самое то, но чтобы ставить его как нч звено хорошей акустики.... Ну уж нет, тут нужен другой подход, например такой:(тихонько сперто с вегалаба)
Эта конструкция практический тоже самое что и супертвердый рупор. Одно отличие, у меня в конструкции площадь мембраны которая стаяла за динамиком и толкала большую мембрану была в шесть раз меньше площади диффузора, а в этой конструкции площадь мембраны примерно равна площади диффа. Почему это так важно и почему в моем варианте исход был не удовлетворительный. Все помнят опыт по физики с двумя поршнями разной площади? Так вот, поскольку площадь диффузора в шесть раз больше площади поршня, то поршень будет создавать в шесть раз меньше силы, но двигаться в шесть раз дальше(вот с этим могу ошибаться), но это при условии что пространство между поршнями не сжимаемо, например там жидкость, но по скольку у нас воздух, он с радостью сожмется и поглотит всю мощьность. Соответственно  поршень равный по площади диффузору, создаст такое же давление как и диффузор. А нагружать диффузор будет уже вторая мембрана на жестком подвесе, а регулировать компрессию можно меняя объем этой самой камеры.... Но все это уже тема для новых исследованный и проверок.

2 комментария:

  1. он с радостью сожмется и поглотит всю мощьность-
    не поглотит, а запасет

    ОтветитьУдалить
  2. Правда, что есть такой эффект у твердого рупора, - он начинает играть только с определенной мощности? То есть совсем тихо он звучать не умеет.

    ОтветитьУдалить