корпуси, звучать по-різному тільки тому, що корпуси виконані зрізних матеріалів.Звучання може відрізнятися, навіть якщо двакорпуси виготовлені з дерева однієї і
Тієї ж породи, але стінки ящика мають різну товщину.У мірузбільшення досвіду стає очевидним, що навіть аналогічні головкигучномовців в корпусах однієї і тієї ж конструкції, з однієї і тієїж деревини, більше того – виготовлені одним столяром, відрізняютьсяза звучанням.Ситуація інтригуюча, і ця проблема, яка цікавила менепротягом багатьох років.
і представляється заслуговує на увагу привести тут всю інформацію, зібрану
воєдино, хоча всі проблеми ще жодним чином не вирішені.
> Звичайні криві частотних характеристик слабо пояснюють тівідмінності як звучання,
про які йтиметься у ході подальшої дискусії. Заманливо було бпояснити суб'єктивно сприймані відмінності певними відхиленнями увиміряній характеристиці. Наприклад, що саме пік амплітудою в 1 дБі шириною 20 Гц,
розташований в деякій точці між 500 і 1000 Гц призводить до такихвідмінностей як
звучання, які будуть очевидними протягом перших двох секундпорівняльного прослуховування. Такі припущення і висновки зробитинастільки ж легко, наскільки важко, майже неможливо їх спростувати.На цьому і ґрунтується більшість рекламних
хитрощів. Безумовно, відмінності в якості можуть відбиватися начастотній характеристиці, все ж досвід підказує, що дійсна причиначасто буває прихована за значною кількістю недостовірної абонепотрібної інформації.
Очевидно, що корпус гучномовця забарвлює звук у процесі йогопроходження від задньої сторони дифузора до приміщенняпрослуховування, і перший розумний підхід полягає у тому, щобзапобігти виходу звуку через непередбачені під час проектування
отвори або щілини. Рівень звукового тиску у звичайній вітальні, створюваний за рахунок випромінювання стінок типового корпусувсього лише приблизно на 12 дБ нижче, ніж від випромінюваннядифузора, принаймні, в низькочастотній частині діапазону. Наокремих частотах, де
стінки корпусу мають резонанси, звук, що випромінюється корпусом, може навіть перевищити
випромінюваний дифузором.
Проста теорія вказує, що ослаблення звуку перегородкою (в дБ)прямо
пропорційно питомій масі матеріалу (на одиницю площі), з якоговона
виготовлена. Таким чином, якщо товщину стінок корпусу збільшитивдвічі, то рівень звуку, що передається через стінки, зменшитьсятільки на 6 дБ. Цегляна кладка товщиною 11
см (4 ½ дюйма) забезпечує ослаблення близько 35 дБ на частоті 250Гц, яке з подвоєнням частоти збільшується приблизно на 6 дБ, досягаючи значення близько 60 дБ на частоті 3
кГц. Це має давати необхідну ізоляцію і, хоча така конструкціямалопридатна для ящиків, цегляні корпуси створені багатьмааматорами і, виявляється, дають дуже хороші результати. У 1939 роціВест (West), розглядаючи цю проблему, запропонував використаннякорпусів, що мають у стінках листи свинцю між шарами повсті. Вартонагадати, що в той час ціна свинцю ще не досягла свого нинішнього (високого) значення, тому конструкція була економічною навіть привикористанні в порівняно дешевому виробі.
< Корпуси гучномовців майже завжди виготовляються з дерева, іочевидно, що стіни з деревини з найбільшою щільністю будуть даватинайбільше ослаблення на одиницю товщини. У таблиці 1 перерахованіщільності більшості порід деревини, цікавих з точки зорувикористання їх для корпусів гучномовців. Ебенове дерево, дуб іафриканський тик, можливо, більш придатні для Індії та Африки, очолюють список, а сосна знаходиться в нижній частині списку. Тимне менш, оскільки щільності перелічених пород дерева відрізняютьсяменш ніж у чотири рази, різниця у величині ослаблення становитимевсього лише близько 10 дБ.
>
Таблиця 1.Щільність різних порід деревини та штучних матеріалів знеї.
Деревина Щільність, кг/м3
Ебенове дерево 1400
Самшит 1200
Тик 1000
Дуб 850
Червоне дерево 670
Сосна 420
/>
Фанера 670-1400
Столярна плита 670-850
Зауваження щодо характеристик передачі панелей засновані наспрощених
< про теоретичні передумови. Більш детальні дослідженняпоказують, що величина
загасання будь-якої панелі падає до дуже низьких значень начастотах, що відповідають
механічним резонансам панелі. На частоті резонансу (і в їїнайближчому околиці) амплітуда зміщення панелі велика, і вона стаєакустично прозорою. Кількість
звукової енергії, переданої через панель — функція амплітудипереміщення панелі,
яка, у свою чергу, залежить від механічних втрат у матеріалі; збільшення втрат
зменшує амплітуду вібрацій і, таким чином, зменшує кількістьзвукової енергії, що передається через панель. Таким чином, длятого, щоб гарантувати відсутність добре виражених панельнихрезонансів, можливо навіть важливіше вибирати деревину з високимивнутрішніми втратами, ніж тільки за критерієм найбільшої щільності.Коли це дотримано, то ослаблення, що вноситься стінками корпусу, відповідає теоретичної залежності - зростає приблизно на 6 дБ приподвоєнні маси поверхні або частоти сигналу. Коли деталь з деревинизігнута, сусідні волокна зміщуються відносно один одного, і наподолання тертя між волокнами потрібна додаткова енергія, якарозсіюється у вигляді тепла. Саме ці втрати енергії демпфуютьокремі механічні резонанси, які характерні для не дуже якісногокорпусу. Важко
передбачити, яка деревина матиме найвищі внутрішні втрати, оскількивони залежить від структури дерева, а від значення щільностібезпосередньо не залежать. Тим не менш,
здається цілком ймовірним, що внутрішні втрати будуть найбільшвисокими у матеріалів з різнорідною структурою, таких як фанера, меблевий щит і ДСП, в яких є
додаткові втрати на тертя при переміщенні суміжних шарівматеріалу.
В якості величини, що характеризує внутрішнє згасання, інженери-механіки звикли використовувати «коефіцієнт демпфування» –натуральний логарифм відносини
/>
амплітуд послідовних циклів коливань у вібруючій системі.Інженеру-зв'язківцеві більш знайоме поняття добротності внаслідокширокого застосування у всіх галузях, пов'язаних з налаштуваннямланцюгів. У тестах амплітуда переміщення променястандартизованих
розмірів була виміряна електричним методом, а добротність булавизначена через значення двох частот, на яких амплітуда становила70% від максимальної величини.
< br> Досліджувані зразки деревини являли собою смуги, одинкінець яких був закріплений у дуже важких верстатних лещатах такимчином, що решта зразка мала можливість вільно коливатися, подібнодовгій консолі. Смуга приводилася в рух невеликим генераторомколивань, пов'язаним із зразком біля закріпленого кінця, щобмінімізувати вплив генератора на резонансну частоту планки. Нанезакріпленому кінці встановлювався дуже легкий феритовий магніт, який при переміщенні створював у нерухомій котушці сигнальнунапругу, величина якої служила мірою амплітуди вібрації.
Таблиця 2.
Добротність Q різних порід деревини та штучних матеріалів
Матеріал Q<
Ramin 40
Deal 38
Дуб 10-20
ДСП 22-35
Фанера 20-22
У таблиці 2 наведено значення добротності Q, визначені вищеописанимчином для півдюжини зразків різних матеріалів. Ці даніпідтверджують більш раннє припущення, що штучно створені на основідеревини матеріали мають більш високі внутрішні втрати на одиницюоб'єму, ніж цілісні шматки дерева. Хоча це і не відображено вданих, було відзначено, що штучні матеріали від зразка до зразкадають більш стабільні значення параметрів. У більшості зразківдобротність виявляється досить стабільною в частотному діапазоні до1000 Гц, і, хоча точні вимірювання не проводилися, є всі підставивважати, що значення добротності будуть стабільними і на
/>
частотах, що перевищують 1000 Гц.
Таким чином, з усіх протестованих зразків фанера виявиласянайкращим
матеріалом для конструювання ящиків, при цьому ДСП лише трохигірше. Тим не менш, добротність переробленої деревини все ж такивисока, і бажані значення добротності можуть бути досягнуті шляхомоб'єднання матеріалів. Якщо потрібно досягти певної величинизагасання, втрати повинні бути введені штучно шляхом додаваннядодаткових демпфуючих елементів до стінок корпусу. Найпростішийметод, що полягає в додаванні додаткових ребер жорсткості, маєвідразу дві переваги:резонансна частота панелі підвищується, щозазвичай буває бажано; контакт між стінкою і додатковим ребромжорсткості вносить додаткове згасання за рахунок втрат привідносному переміщенні двох контактуючих поверхонь. З цієї точкизору є помилкою використовувати який-небудь клей для з'єднаннястінки з ребром жорсткості, оскільки це знижує втрати на тертя вмісці контакту. Кілька шурупів, загорнутих без надто великогозусилля, значно ефективніше забезпечать втрати на тертя, ніжвикористання клею та безлічі цвяхів або шурупів. Поперечніскріплюючі елементи між протилежними стінками також дають істотнезбільшення жорсткості корпусу і значне підвищення характернихчастот панелей, але, якщо кінці розпірок мають невелику площу, товеликого збільшення поглинання за рахунок додаткових втрат упанелях не відбувається. Застосування ребер жорсткості на стінках упоєднанні з розпірками між самими ребрами жорсткості забезпечуєобидві переваги, описаних вище – збільшення резонансних частот івнутрішніх втрат.
щоб проілюструвати ці висновки, була виміряна добротність задньоїпанелі корпусу для різних варіантів розташування кріпильнихшурупів. Панель, не будучи закріпленою до корпусу, мала Q близько50. При кріпленні панелі це значення можна було змінити добудь-якого в діапазоні між 7 і 20, маючи шурупи в різних місцях ізатягуючи їх з різним зусиллям. Вищі величини Q виходили, колишурупи були закручені
«від душі». Невеликі прокладки під краями панелі ефективнознижували резонансну частоту, але такий спосіб не застосовується, оскільки корпус виявляється негерметичним. Навіть
невеликі витоки повітря дають помітний ефект у тому випадку, якщоящик має отвір
(наприклад, порт фазоінвертора).
< Нанесення на стінки корпусу шару повсті або скловолокна ненадає будь-якого значного впливу на вібрації панелей, за виняткомтих випадків, коли цей шар знаходиться під ребром жорсткості.Абсорбуючі матеріали зазвичай поміщають у корпус, щоб збільшитиакустичне поглинання, але в цьому випадку при розміщенні поглиначабезпосередньо на стінках його ефективність буде мінімальною, оскільки коливальна
швидкість частинок повітря біля стіни прагне нуля. Ефективність удемпфуванні як
акустичних, так і механічних резонансів підвищуються при розміщенніматеріалу
далі від стінок, повсть (або скловолокно) прихоплюється абоприклеюється
невеликими «порціями» поперек розпірок через невеликі проміжкивздовж стінок.
Конструкция корпуса может быть совершенно не резонирующей, еслииспользовать
«сандвичевую» структуру стенок, представляющую собой два слояфанеры, между которыми
находится слой поглощающего материала. Для цієї мети підходятьгума, неопрен і практично всі волокнисті матеріали. Необхіднавеличина Q досягається, якщо шар неопрена помістити між двомалистами фанери; всі шари скріплюються між собою кількома болтами.Наявність тертя між частинками робить сухий пісок відмінним
поглинаючим матеріалом, навіть незважаючи на його недоліки якконструкційного матеріалу.
Пісок має додаткову перевагу – високу щільність і, за рахунокцього, низьку
/>
провідність звуку. Більше того, пісок — один із небагатьохматеріалів, який на практиці вносить більше ослаблення, ніж можнапропонувати, орієнтуючись лише на його щільність. Все ж, незважаючина те, що сам по собі пісок недорогий, необхідність двошаровоїконструкції стримує його широке використання.
Тирса і деревне борошно мають аналогічні переваги з поглядупоглинання
вібрацій, і, хоча вони не настільки ефективні, як пісок, затезручніші у використанні.
Цікаво відзначити, що ці матеріали були використані як поглиначі вбагатосекційних високочастотних рупорах, зроблених з листовогометалу, що використовувалися в кінотеатральних системах озвучуванняблизько двадцяти п'яти років тому.
Я думаю суть вловили, навіщо і куди дивитися при виборі матеріалу +фантазія =) JAES, April 1973, Vol. 21, # 3, pp 177-180
"якщо шар
неопрена помістити між двома листами фанери; всі шари скріплюютьсяміж собою кількома болтами. Наявність тертя між частинками робитьсухий пісок відмінним
поглинаючим матеріалом, навіть незважаючи на його недоліки якконструкційного матеріалу.
Пісок має додаткову перевагу – високу щільність і, за рахунокцього, низьку
/>
провідність звуку. Більше того, пісок — один із небагатьохматеріалів, який на практиці вносить більше ослаблення, ніж можнапропонувати, орієнтуючись лише на його щільність. Все ж, незважаючина те, що сам по собі пісок недорогий, необхідність двошаровоїконструкції стримує його широке використання.
Тирса і деревне борошно мають аналогічні переваги з поглядупоглинання
вібрацій, і, хоча вони не настільки ефективні, як пісок, затезручніші у використанні.
Цікаво відзначити, що ці матеріали були використані як поглиначі вбагатосекційних високочастотних рупорах, зроблених з листовогометалу, що використовувалися в кінотеатральних системах озвучуванняблизько двадцяти п'яти років тому.
Я думаю суть вловили, навіщо і куди дивитися при виборі матеріалу +фантазія =) JAES, April 1973, Vol. 21, # 3, pp 177-180
"якщо шар
неопрена помістити між двома листами фанери; всі шари скріплюютьсяміж собою кількома болтами. Наявність тертя між частинками робитьсухий пісок відмінним
поглинаючим матеріалом, навіть незважаючи на його недоліки якконструкційного матеріалу.
Пісок має додаткову перевагу – високу щільність і, за рахунокцього, низьку
/>
провідність звуку. Більше того, пісок — один із небагатьохматеріалів, який на практиці вносить більше ослаблення, ніж можнапропонувати, орієнтуючись лише на його щільність. Все ж, незважаючина те, що сам по собі пісок недорогий, необхідність двошаровоїконструкції стримує його широке використання.
Тирса і деревне борошно мають аналогічні переваги з поглядупоглинання
вібрацій, і, хоча вони не настільки ефективні, як пісок, затезручніші у використанні.
Цікаво відзначити, що ці матеріали були використані як поглиначі вбагатосекційних високочастотних рупорах, зроблених з листовогометалу, що використовувалися в кінотеатральних системах озвучуванняблизько двадцяти п'яти років тому.
Я думаю суть вловили, навіщо і куди дивитися при виборі матеріалу +фантазія =) JAES, April 1973, Vol. 21, # 3, pp 177-180
"навіщо і куди дивитися при виборі матеріалу + фантазія =) JAES, April 1973, Vol. 21, # 3, pp 177-180
"навіщо і куди дивитися при виборі матеріалу + фантазія =) JAES, April 1973, Vol. 21, # 3, pp 177-180
Коментарі6
можна провести експеримент - зробити шухляду всередині ящика і послухати як воно.
Добротна стаття. На магнітолі правда вже читав)
десь я це вже бачив
дякую за пост. планую робити ЗЯ вздовж задньої стінки багажника головкою саба в салон.
ааа, дякую!) думаю частково і мої питання змусили піст зробити)))
Коли мені це питання задають, я тільки радий допомогти. А от коли вкотре гортаю форум, щоб знайти цікаві темки, питання - короб розрахуйте і з чого робити, це вбиває.