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Dettagli sul subwoofer nell'home theater. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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All'inizio era esotico: in un home theater andrebbe tutto bene, ma occupare il pavimento del bagagliaio per un altoparlante in una scatola pesante è un gioco da ragazzi. Ma tutto scorre, tutto cambia e l'inserimento di un subwoofer nel circuito audio di un'auto è diventato nel tempo abbastanza comune. Il dilemma mettere o non mettere ha lasciato il posto ad un problema più articolato: quale è meglio mettere? E davvero quale?

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Il subwoofer non solo fornisce una fonte di basse frequenze, ma rende anche più forte l'intero sistema audio e riduce la quantità di distorsione poiché viene rimosso il carico aggiuntivo dagli altoparlanti rimanenti. Si ritiene che per un'adeguata trasmissione dei bassi nei sistemi audio seri sia semplicemente necessario un woofer. Data l'importanza della parte sub-bassi del sistema, i produttori di apparecchi acustici offrono un'ampia gamma di prodotti, quindi c'è molto tra cui scegliere: dai singoli driver ai subwoofer attivi e tutto il resto. Cosa e come impostare dipende dall'installatore. Puoi realizzare tu stesso la scatola, utilizzare un "prodotto semilavorato", una scatola già pronta o un subwoofer già pronto.

Il suono di un subwoofer dipende da molti fattori, dalle condizioni acustiche dell'abitacolo, dalle caratteristiche della testa dell'altoparlante, dal tipo di progettazione acustica, dalla forma e dal materiale di cui è composto. Inoltre il sub, essendo parte dell'impianto audio dell'auto, non può vivere una vita separata da esso. A questo proposito, il lavoro del collegamento sub-basso dovrebbe essere considerato in modo completo. Questo è quello che faremo.

Opzioni di configurazione

Ce ne sono molti, ma ci sono sei opzioni principali per includere un subwoofer nel sistema. I primi due utilizzano crossover passivi tra l'uscita dell'amplificatore e l'altoparlante, il resto con crossover attivi, che si trovano nel percorso del segnale tra la sorgente del segnale e l'ingresso dell'amplificatore. Naturalmente, ognuno presenta vantaggi e svantaggi, riassunti nella Tabella N1.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

L'opzione che utilizza un amplificatore è sicuramente la più economica, perché una coppia di altoparlanti e un subwoofer sono collegati contemporaneamente a un dispositivo e il segnale viene diviso in bande di frequenza da un crossover passivo economico. D'altra parte, la maggior parte dei crossover standard include un filtro passa-alto da 6 dB/ottava e un filtro passa-basso da 12 dB/ottava. Gli svantaggi di questa configurazione sono che gli altoparlanti alimentati dallo stesso amplificatore non saranno sufficientemente protetti ai livelli di potenza di picco. Inoltre, i crossover passivi hanno tipicamente frequenze di taglio fisse, che limitano le opzioni di ottimizzazione del sistema. Inoltre, la potenza di un amplificatore potrebbe semplicemente non essere sufficiente per tutti.

La pendenza standard del filtro passa-basso per i crossover passivi (12 dB/ottava) per la riproduzione delle frequenze basse non è del tutto adeguata. Come sapete, i nostri organi uditivi non sono in grado di localizzare il suono con una frequenza inferiore a 100 Hz. Cioè, se un sistema audio per auto contiene un woofer che riproduce frequenze al di sotto di questo segno, l'ascoltatore, in teoria, non dovrebbe sapere da dove provengono i bassi. Allo stesso tempo, se la pendenza delle caratteristiche è insufficiente, le frequenze dei bassi medi e talvolta anche la gamma delle frequenze medie diventano udibili e, di conseguenza, è possibile determinare chiaramente dove si trova il subwoofer nella cabina. Ciò annulla il lavoro di creazione di un'immagine spaziale.

È possibile correggere la situazione utilizzando filtri di ordine superiore del 3° (18 dB/ottava) o del 4° (24 dB/ottava). Puoi anche modellare e creare crossover con le tue mani con i parametri richiesti per un altoparlante specifico. In linea di principio, con un leggero allungamento, i filtri del 2o ordine sono adatti per lavorare con i subwoofer passa-banda, poiché sono meno suscettibili ai toni ad alta frequenza e hanno la larghezza di banda più stretta. In generale, i filtri standard del 2° ordine non sono consigliati per l'uso come parte della sezione sub-bassi.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Un'opzione ideale, ma piuttosto costosa, è una configurazione composta da crossover attivo, amplificatore per basso e subwoofer. Il perché, in generale, è chiaro: i componenti, se ci sono risorse finanziarie sufficienti, possono essere selezionati con caratteristiche adeguate tra loro e alle esigenze del cliente. Pertanto, durante la configurazione del sistema si aprono grandi opportunità, che alla fine portano a risultati positivi nel suono dell'intero complesso audio. Un amplificatore in un tale circuito, in linea di principio, può già essere dotato di un crossover integrato, sebbene ciò non sia sempre necessario.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Se i parametri dei filtri integrati soddisfano i relativi requisiti, puoi risparmiare denaro e fare a meno di un crossover attivo. In questo caso, prima di tutto, dovresti prestare attenzione all'ordine del filtro passa-basso, che, come già accennato, non dovrebbe essere inferiore al terzo. È anche importante avere regolazioni graduali della frequenza di taglio o la possibilità di impostarla utilizzando moduli funzione resistore sostituibili, che consentono di integrare il subwoofer senza "cuciture" udibili alla giunzione delle gamme dei bassi e dei medio-bassi. Tuttavia, in molti modelli di amplificatori economici è vero il contrario. La configurazione standard include filtri con pendenza insufficiente (6 e 12 dB per ottava, rispettivamente, per i filtri passa alto e passa basso), nonché due frequenze di taglio fisse, che, come accennato in precedenza, non sono del tutto accettabili per i bassi. Quindi non resta che disabilitare il crossover integrato e invitare il cliente a sborsare per un dispositivo più adatto.

Infine, un altro circuito composto da un crossover attivo e un subwoofer a cabinet attivo (cioè quello venduto con amplificatore). Il metodo è forse il più semplice. Il produttore stesso si occupa di coordinare i parametri dell'amplificatore e della testata del woofer, calcola il volume di lavoro richiesto e dota l'unità dei bassi di un crossover. È vero, ci sono molti oppositori all'uso dei subwoofer attivi nei sistemi audio seri. Gli argomenti principali: bassa potenza dell'amplificatore e crossover di bassa qualità. Nella maggior parte dei casi si può essere d'accordo con queste affermazioni, anche se il vantaggio sopra menzionato (facilità di installazione) non può essere tolto ai sub attivi. Forse l’unico modo per migliorarne le prestazioni è utilizzare un crossover attivo più “decente”.

Come dovrebbe essere un crossover?

C'è qualcosa a cui pensare qui ed è consigliabile farlo nella fase iniziale della costruzione del sistema. È possibile avere un dispositivo che abbia esclusivamente uscite subwoofer o utilizzare un crossover con filtri passa-basso e passa-alto (nel caso in cui un amplificatore pilota l'altoparlante del subwoofer insieme ad altri driver). Se stai considerando la possibilità di collegare amplificatori utilizzando uno schema di biamplificazione, sarà utile un crossover a tre vie con subwoofer, uscite a frequenza medio-bassa e ad alta frequenza.

I parametri di crossover ottimali sono mostrati in Tabella. 2

Tabella 2

Parametro commento
Pendenza della caratteristica di attenuazione 18 dB/ottava (minimo) 12 dB/ottava (minimo per custodie passa-banda)
Frequenza di taglio Da 75 a 150 Hz. È auspicabile avere una regolazione graduale della frequenza di taglio
Disponibilità di filtro passa-alto È consigliabile che, oltre al subwoofer, l'amplificatore pilota gli altoparlanti in una gamma di frequenze più alta. In questo caso la pendenza del filtro passa alto deve essere almeno di 12 dB/ottava
Filtro subsonico (subsonico) Necessario per i subwoofer bass reflex, desiderabile per gli altri
Aumento dei bassi (tipicamente 45 Hz) Funzionalità utile
Interruttore di polarità Funzionalità utile
Adeguamenti dell'uscita Solitamente non utilizzato quando l'amplificatore dispone di controlli di ingresso.

Come abbiamo già detto, la pendenza dell'attenuazione del segnale è il parametro più importante nella scelta di un crossover. Un ordine di filtro insufficientemente alto (inferiore al 3o, cioè inferiore a 18 dB per ottava) porterà al fatto che, insieme ai bassi di cui abbiamo bisogno, il subwoofer riprodurrà frequenze medio-basse o addirittura medie indesiderate. Di conseguenza, si ottiene l'effetto della direzionalità dei bassi, che è proprio ciò che non gli viene richiesto.

Di quanta potenza ha bisogno un sub

Qui di solito procedono dalla potenza totale del sistema e dalla frequenza di taglio del subwoofer. La distribuzione della potenza in percentuale in un tipico sistema audio per auto a seconda della gamma di frequenza è mostrata nella tabella. 3 come segue.

Tabella 3

frequenza Potenza massima superiore alla frequenza specificata
300 Hz 50%
600 Hz 25%
1200 Hz 10%
2400 Hz 10%

È interessante notare che meno della metà della potenza si verifica a frequenze superiori a 300 Hz. Pertanto almeno il 50% scende al di sotto di questo limite. Ciò porta ad una regola che si applica a molte configurazioni: la potenza dell'amplificatore dei bassi dovrebbe essere una volta e mezza la potenza degli altoparlanti anteriori. Pertanto, se nella parte anteriore viene utilizzato un dispositivo a 4 canali 4 x 25 W, la potenza fornita al subwoofer viene calcolata con la formula: 1,5 x (25 W + 25 W). Troviamo che circa 75 watt dovrebbero essere assegnati ai bassi.

Potrebbe essere necessario altro. Ad esempio, quando la frequenza di taglio del filtro passa-basso è superiore a 150 Hz, in caso di bassa sensibilità dell'altoparlante del subwoofer o se il subwoofer si trova nel bagagliaio e l'accesso dei bassi nell'abitacolo è difficile. Beh, quando il cliente vuole solo “tanti bassi”. È chiaro che quando si seleziona un amplificatore (o amplificatori), si tiene conto innanzitutto del numero di woofer presenti nel sistema, del valore della loro impedenza (le testine dei woofer sono solitamente realizzate da 4 ohm, con bobine ordinarie o doppie) e della diametro del diffusore.

Il modo più efficace e spesso utilizzato dagli installatori per aumentare la potenza di un amplificatore per basso è collegare i suoi canali con un "ponte" (naturalmente, se tale opzione è disponibile). Un 2 canali a ponte produce in genere più watt della potenza totale dei suoi canali quando funziona in modalità stereo. Ad esempio, un dispositivo da 2 x 50 W dovrebbe, in teoria, produrre 150 W nel "ponte" e un dispositivo a 4 canali (4 x 50 W) in una configurazione stereo svilupperà fino a 150 W per canale.

Un'altra opzione è il collegamento parallelo degli altoparlanti (Fig. 1). In questo caso i terminali positivi sono collegati tra loro (anche quelli negativi, ovviamente) per garantire il movimento cofasico delle testine. L'aumento dell'uscita del subwoofer si verifica a causa di una doppia diminuzione dell'impedenza totale delle bobine mobili collegate in parallelo. Poiché l'impedenza standard degli altoparlanti dell'auto è di 4 ohm, l'impedenza totale di due testine collegate in parallelo sarà di soli 2 ohm, il che consente all'amplificatore per basso di raggiungere il suo pieno potenziale.

Dettagli del subwoofer nell'home theater
Fig. 1

È importante ricordare che raramente un amplificatore sopporta un carico con una resistenza inferiore a 4 ohm nel "ponte". Il che, in linea di principio, esclude l'uso di due altoparlanti da 4 ohm collegati in parallelo in questa modalità, poiché l'amplificatore collegato a “ponte” “sente” solo la metà del carico che gli forniscono gli altoparlanti.

Tipi di subwoofer

Quale dovrebbe essere il design acustico della testa del woofer dipende da molti fattori. Ogni tipo di box subwoofer, sia esso completamente sigillato, con porte o passa-banda, presenta i propri vantaggi e svantaggi. Inoltre, molto dipende dalla piattaforma specifica per la costruzione di un complesso audio, ovvero la macchina stessa molto spesso detta le sue condizioni agli specialisti. Eppure: esiste il miglior tipo di custodia per bassi in assoluto? La risposta è negativa. D'accordo: se c'era, allora perché sono necessari tutti gli altri? Al contrario, le scatole chiuse vengono installate nei bagagliai dei veicoli con approssimativamente la stessa regolarità dei bass reflex.

Prima di dedicarci alle custodie per subwoofer, parliamo di ciò per cui sono necessari in linea di principio. Il problema è che la parte posteriore dell'altoparlante genera la stessa quantità di suono della parte anteriore, ma con la direzione opposta. A livello puramente ipotetico, se sei seduto in un'auto dove questi due componenti agiscono sugli organi uditivi con la stessa intensità, verranno neutralizzati e non sentirai assolutamente nulla. In pratica, gli altoparlanti privi di un’adeguata progettazione acustica emettono frequenze alte e medie, ma non i bassi di cui abbiamo bisogno. Ciò accade perché l'onda sonora proveniente dalla parte posteriore della testa deve percorrere un percorso più lungo fino all'orecchio dell'ascoltatore. Di conseguenza, le frequenze alte e medie vengono migliorate, mentre le frequenze basse vengono indebolite.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

In una parola, è impossibile fare a meno della “corporazione”. Di cosa sono fatte le scatole?

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Le preferenze degli installatori esperti sono molto diverse, ma la maggior parte concorda su una cosa: senza legno in una forma o nell'altra non è possibile ottenere buoni bassi. I due materiali più comuni oggi sono il pannello di fibra media (MDF) e il compensato. Questi materiali hanno caratteristiche acustiche ottimali, sono abbastanza resistenti, facili da lavorare e convenienti. Il truciolare è ancora più conveniente, inferiore nelle sue caratteristiche (isolamento acustico, densità, resistenza) ai due materiali precedenti. Vari tipi di plastica o plexiglass vengono utilizzati più spesso in caso di mancanza di spazio o a scopo dimostrativo, ma questa è già una certa concessione da parte della musica.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Subwoofer per aria libera

Ciò che li rende eccezionali è la loro facilità di esecuzione.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

L'installatore non deve “scolpire” la scatola e il proprietario non deve ingombrare il bagagliaio. Gli altoparlanti sono montati in un ripiano posteriore prerinforzato e trattato, e il vano di carico agisce come una sorta di recinzione che impedisce al suono emesso dalla parte posteriore della testa di entrare nell'abitacolo. Il problema è che non sempre è possibile rendere il tronco completamente “sordo”, e il fenomeno di neutralizzazione delle basse frequenze sopra descritto si traduce nell'assenza dei cosiddetti “bassi profondi” e in una diminuzione dell'efficienza dell'altoparlante. .

Scatole completamente chiuse (scatole sigillate)

Un tipo di custodia per subwoofer molto efficace nel prevenire la propagazione delle onde sonore provenienti dalla parte posteriore dell'altoparlante. L'aria “stagnante” all'interno della scatola in questo caso agisce come una molla, controllando le vibrazioni del diffusore. Le scatole completamente chiuse sono più facili da progettare rispetto, ad esempio, ai subwoofer bass reflex e passa-banda. Non sono troppo esigenti quando si tratta di calcolare il volume di lavoro necessario per il funzionamento ottimale del conducente e sono più indulgenti con i dati errati forniti dal produttore nei documenti di accompagnamento del prodotto.

Il cuscino d'aria protegge l'altoparlante dal rumore impulsivo a bassa frequenza che a volte si verifica quando il sistema è acceso, quando gli viene applicata energia infrasonica o semplicemente quando si guida su strade sconnesse. Questa è l'opzione più preferibile se è necessario occupare uno spazio minimo nel bagagliaio o nell'abitacolo, poiché si ritiene che per riprodurre "bassi profondi" il volume di una custodia completamente chiusa possa essere insignificante, anche se in questo caso è necessario per sapere quando fermarsi. Quando il volume scende al di sotto dei limiti accettabili, si verificano perdite significative della componente a bassa frequenza. Con l'aumento del volume aumenterà la potenza nella regione delle frequenze degli infrasuoni, ma poi l'effetto salvaspazio verrà neutralizzato. In ogni caso, in termini di potenza, un subwoofer di questo tipo sarà inferiore alle sue controparti più grandi della varietà bass-reflex o passa-banda. Allo stesso tempo, rispetto a loro, la risposta in frequenza dei casi chiusi nella regione di roll-off è più fluida.

Subwoofer bass reflex (portati)

Le casse bass-reflex, a differenza di quelle completamente chiuse, sfruttano il suono proveniente dalla parte posteriore dell'altoparlante a vantaggio di bassi potenti, poiché la pressione sonora risultante è la somma delle emissioni del diffusore e della porta.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Di conseguenza, l'uso di questo design acustico consente di aumentare l'efficienza della testa del woofer. Allo stesso tempo, i bass reflex sono più complessi da produrre e più esigenti in termini di calcolo del volume di lavoro, impostazione della porta sulla frequenza ottimale, corrispondenza della resistenza alle radiazioni del diffusore e del tubo bass reflex, ecc. Pertanto, è meglio ricontrollare i parametri specificati dal produttore.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Ma il lavoro competente, di regola, viene ricompensato in base ai suoi meriti. Si ritiene che un subwoofer bass reflex sia in grado di riprodurre i bassi un'intera ottava sotto il cabinet.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

È vero, ce n'è uno "ma": in questo caso la scatola stessa dovrebbe essere cinque volte più grande. Quindi l’utilizzo di una valigia con bass reflex è spesso dovuto alla volontà del cliente di rinunciare ad un certo volume del vano di carico.

Subwoofer passa-banda

Questo tipo di progettazione acustica può essere definita un ibrido dei due precedenti, poiché il suo design presenta caratteristiche caratteristiche di entrambi.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Un tipico sub passa-banda è costituito da due camere, una delle quali non ha accesso all'esterno, mentre la seconda è progettata sotto forma di tunnel bass reflex. Attraverso di esso, i bassi vengono concentrati e forniti al salone. In modalità concentrata, perché l'altoparlante è montato su una parete che separa due volumi pieni d'aria e le vibrazioni del diffusore incontrano resistenza sia dalla parte anteriore che da quella posteriore. Di conseguenza, l'energia fornita all'altoparlante non viene dissipata, ma viene spesa in modo più efficiente rispetto alle casse chiuse e bass reflex. Questa astuta struttura della banda passante determina, da un lato, la sua maggiore pressione sonora (fino a 6 dB rispetto alle casse chiuse), e dall'altro, la sua tendenza a operare in una banda ristretta delle basse frequenze. Ma l'aspetto positivo dei driver passa-banda è che ti danno il diritto di scelta, poiché modificando il volume delle camere puoi aumentare la quantità di pressione sonora creata dalla testina delle basse frequenze o espandere i limiti della gamma di frequenze. Tuttavia, per manipolare con successo i volumi e regolare il tunnel bass reflex in base alle condizioni acustiche della cabina, è necessaria una vasta esperienza di installazione. Qui il “corso per giovani combattenti” chiaramente non sarà sufficiente.

Selezione dei relatori

Non è un segreto che le dimensioni e il tipo di design acustico siano in gran parte determinati dalla potenza, dalla sensibilità e dalla risposta in frequenza della testa del woofer. Lavorando nella gamma delle basse frequenze, il subwoofer deve muovere grandi masse d'aria, la cui area è proporzionale all'area del diffusore. Di conseguenza, i driver con diametri maggiori generano una maggiore pressione sonora. Il secondo fattore che contribuisce alla riproduzione di bassi fragorosi è la lunghezza della corsa di lavoro del diffusore, ovvero i limiti massimi consentiti (dal punto di vista della sicurezza per l'altoparlante) dell'ampiezza delle sue oscillazioni.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Quando si sceglie un altoparlante, è importante sapere quale carico di potenza può sopportare in sicurezza e con quanta efficacia la bobina mobile dissipa l'energia termica. Questo parametro è direttamente correlato al diametro della bobina mobile e al calibro del filo avvolto attorno ad essa. Una regola ferrea: la potenza del subwoofer deve superare la potenza fornita dall'amplificatore. Purtroppo non tutti i produttori di altoparlanti per basse frequenze ci informano onestamente su questa caratteristica, spesso fornendo dati un po' gonfiati a scopo pubblicitario (ma anche i produttori di amplificatori sono colpevoli di questo). Pertanto, per evitare che l'altoparlante si bruci, è meglio controllare tutto da soli.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

A sua volta, la sensibilità dell'altoparlante determina l'efficacia con cui gestisce la potenza fornita dall'amplificatore. In altre parole, la pressione sonora creata dal conducente ad una distanza di 1 metro quando gli viene applicato un segnale da 1 W. Tuttavia, a volte l'indicatore di sensibilità di un oratore indicato nel suo passaporto non è del tutto adeguato alla reale situazione. Il fatto è che la potenza (Рн) viene creata dalla tensione (U), a seconda della resistenza nominale (Rh) del driver. Se è pari a 4 ohm (tipico per gli altoparlanti dell'auto), viene fornita una tensione di 2 V. Ma gli altoparlanti domestici da 8 ohm richiedono già 2,83 V. Si può giocare su questa differenza, cosa che fanno molti produttori, indicando la sensibilità assoluta della testina delle basse frequenze, cioè misurata con un segnale di ingresso di 2,83 V.

La sensibilità accettabile per un subwoofer è di 90 dB, ma, come si suol dire, maggiore è, meglio è, perché gli altoparlanti con una potenza maggiore richiedono meno potenza degli amplificatori. Ciò è chiaramente illustrato nella Tabella. 4

Tabella 4

sensibilità Potenza dell'amplificatore richiesta
87dB 200W
88dB 158W
89dB 126W
90dB 100W
91dB 79W
92dB 63W
93dB 50W

Come puoi vedere, anche una differenza di 3 dB è molto significativa e ti consente di risparmiare il doppio della potenza dell'amplificatore. Ma non affrettarti a fregarti le mani. Anche qui ci sono delle insidie. I subwoofer con elevata sensibilità spesso soffrono di frequenze di taglio più elevate, il che significa che, risparmiando sulla potenza dell'amplificatore, si può facilmente perdere sulle frequenze dei bassi più profondi. In altre parole, la sensibilità di un altoparlante non dovrebbe essere considerata separatamente dalla sua risposta in frequenza (la dipendenza della pressione sonora dalla frequenza).

La risposta in ampiezza-frequenza di un subwoofer dipende sia dalla testata stessa, sia dal tipo e dalle dimensioni della sua struttura acustica e dalle caratteristiche acustiche del veicolo. È generalmente accettato che maggiore è il volume dell'alloggiamento, più vicino sarà il limite inferiore della gamma di frequenza al valore massimo consentito per un determinato altoparlante. Come calcolarlo senza effettuare prove pratiche, cioè prima di iniziare la costruzione della scatola? Ci sono tre statistiche "magiche" chiamate statistiche Thiele Small.

Parametri di Thiel-Small

Quando si costruisce un subwoofer, non si può fare a meno di tre parametri fondamentali: la frequenza di risonanza propria della testa dell'altoparlante (fs), il suo fattore di qualità totale alla frequenza di risonanza (Qts) e il volume dell'aria con un'elasticità equivalente all'elasticità della sospensione del diffusore (Vas). Solitamente sono indicati dal produttore nei documenti di accompagnamento del prodotto. Utilizzando questi parametri, è possibile utilizzare semplici calcoli per confrontare le caratteristiche approssimative di diversi altoparlanti (in particolare, per ottenere il limite inferiore della gamma di frequenza della testata) già nelle prime fasi di installazione, quando non si è ancora deciso del tutto quale tipo di box verrà utilizzato e quale woofer necessita di volume per prestazioni ottimali. La formula è la seguente: ffb= fs Vas. Diciamo che stai scegliendo tra due testine da 10 pollici, l'Ultimate AU1050 e il Jensen JSW104. Ecco i loro parametri (Tabella 5).

Tabella 5

fs Qtà Vas
Ultimo AU1050 29 Hz 0,43 3,5 piedi*
JensenJSW104 31,3 Hz 0,40 2,4 piedi
Dopo aver eseguito le operazioni matematiche appropriate, otteniamo la seguente immagine:
FFB
Ultimo AU1050 54,3
JensenJSW104 48,5
Nota. *I produttori americani solitamente indicano il volume in piedi cubi, mentre gli europei preferiscono i litri. La conversione da piedi a litri avviene moltiplicando il primo per 28,3.

Come si può vedere dai risultati del calcolo, nonostante la peggiore prestazione della propria frequenza di risonanza, il limite inferiore della gamma di frequenza del Jensen JSW104 è inferiore di circa il 10% rispetto a quello dell'Ultimate AU1050 (ovviamente, se questi altoparlanti sono installati in recinti dello stesso volume).

Se hai deciso il tipo di design acustico e sai di quale volume ha bisogno l'altoparlante per prestazioni ottimali, l'equazione per determinare il limite inferiore della gamma dei bassi di un particolare modello di testa del subwoofer viene leggermente modificata:
f3 = 0,8ffb/Vb (per caso chiuso)
f3 = 1,0ffb/ Vb (per una custodia bass reflex)
(f3 indica il limite inferiore della gamma riprodotta dal subwoofer in volume Vb).

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Quindi in un case chiuso con un volume di 0,75 piedi cubi, la caratteristica dell'Ultimate AU1050 scende a 50,1 Hz, e del Jensen JSW104 a 44,8 Hz. In linea di principio, queste equazioni dimostrano chiaramente che all'aumentare del volume dell'alloggiamento, il limite inferiore della gamma di frequenza tenderà al massimo consentito per la testina delle basse frequenze. Ciò accade perché quando (la testa) viene posizionata in una scatola di un certo volume, la frequenza di risonanza del subwoofer (f3) aumenta rispetto alla frequenza di risonanza naturale (fs) del driver. Il motivo è chiaro: all’elasticità della sospensione del diffusore si aggiunge una sorta di molla pneumatica all’interno della scatola. Maggiore è il suo volume, minore è l'elasticità e minore è la frequenza di taglio del subwoofer.

Gli altoparlanti in aria libera hanno le proprie formule: fob = fs/Qs e f3 = 0,9 fob. Tuttavia Ultimate e Jensen hanno mostrato i seguenti risultati:

fob f3
Ultimo AU1050 67,4 60,7
JensenJSW104 78,3 70,5

Tieni presente che Ultimate vince notevolmente in questa applicazione. Inoltre, salta immediatamente all'occhio la tendenza ad aumentare il limite inferiore della gamma di frequenza quando l'altoparlante funziona a volume aperto. Questo è il prezzo per la facilità di realizzare abbonamenti aerei gratuiti. C'è qualcosa a cui pensare.

Dettagli del subwoofer nell'home theater

Ciò solleva la domanda: quanto dovrebbe abbassarsi il subwoofer? È noto che i moderni dispositivi a cassetta hanno un limite inferiore della gamma di frequenze riproducibili da 50 a 30 Hz. Lo stesso vale per le stazioni radio FM. Per i ricevitori CD questo indicatore è solitamente intorno ai 20 Hz. Tuttavia, anche se una persona, in linea di principio, percepisce frequenze inferiori a 20 Hz, non è affatto necessario andare così in profondità. È raro che una colonna sonora, compresa quella registrata su un CD, abbia un limite inferiore di 30 hertz. Questa è piuttosto un'eccezione. E la regola è che gli strumenti musicali più bassi suonano nell'intervallo compreso tra 40 e 60 Hz. Il resto va da 60 a 100 Hz. Quindi il campo di applicazione di un subwoofer inizia solitamente (se si va dal basso in base alla risposta in frequenza) da 40 hertz.

Infine un'ultima nota. Sebbene i parametri Thiel Small permettano di calcolare molte caratteristiche di un subwoofer, non bisogna dimenticare che questi calcoli si riferiscono a condizioni ideali (solitamente una camera anecoica priva di riverberi è considerata “ideale”). Dove giocherà il sub? Esatto, in un'auto, che è piena di superfici sia riflettenti che assorbenti. Pertanto, le caratteristiche ottenute sono inevitabilmente influenzate dalle condizioni acustiche della cabina, che sono puramente individuali per ciascun veicolo e modificano in modo molto evidente la risposta in frequenza nella regione delle basse frequenze dello spettro. In sostanza, è per questo motivo che i complessi audio seri sono raramente dotati di scatole già pronte, poiché la loro fabbricazione tiene conto, nella migliore delle ipotesi, dei parametri medi delle automobili.

Software per subwoofer

Come abbiamo già scoperto, calcolare i parametri acustici di progettazione di una testata per woofer non è un compito facile. Indirettamente, questa conclusione conferma l’esistenza di software specializzati che possono facilitare notevolmente il lavoro dell’installatore. Attualmente esistono diversi programmi di questo tipo (Blaubox, WinSpeakerz, Term-Pro, JBL SpekerShop, ecc.), ma sotto molti aspetti sono simili. Puoi scegliere un alloggiamento per un altoparlante esistente o, al contrario, selezionare una testata per le basse frequenze per una scatola già costruita.

Tali programmi consentono di confrontare le prestazioni di un particolare altoparlante in diversi tipi di contenitori. Molto probabilmente troverai l'altoparlante di cui hai bisogno nel database, elencando tutte le caratteristiche necessarie. In caso contrario, è possibile integrare il database con i parametri del driver forniti dal produttore e solo allora calcolare tutte le caratteristiche necessarie della scatola per ottenere la risposta in frequenza e la potenza ottimali del subwoofer. È vero, questi parametri, come accennato in precedenza, differiscono ancora da quelli che si otterranno posizionando la scatola in macchina. Qui è già necessaria esperienza, conoscenza delle caratteristiche individuali del veicolo, che consentono di prevedere il comportamento del sistema dei bassi all'interno dell'auto. Esperienza che arriva con l'età. Ma tutti hanno iniziato da qualche parte. Vale la pena provare.

Autore: A. Smirnov; Pubblicazione: 12voltsmagazine.com

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Veicolo elettrico Toyota ME.WE 02.05.2013

Toyota ha sviluppato un veicolo davvero versatile chiamato ME.WE. Finora, questo è un concetto, ma in futuro, forse, sarà prodotto in serie.

Questo veicolo è difficile da attribuire a nessuna delle classi esistenti, poiché è sia una city car compatta, un crossover e persino un pick-up. Puoi persino realizzare una decappottabile con Toyota ME.WE, se c'è un desiderio o una necessità corrispondente. Il segreto della versatilità sta nel corpo insolito, ricoperto da speciali pannelli rimovibili: sono chiaramente visibili nella foto. Il peso di ciascuno di questi pannelli è esattamente di 14 chilogrammi, quindi non sarà difficile assemblare un piccolo camioncino da una city car.

Il peso totale della Toyota ME.WE è di soli 750 chilogrammi, inferiore a quello delle moderne minicar. Ciò è dovuto alla completa assenza di un motore a combustione interna: di fronte a noi c'è un'auto elettrica pura e una trazione integrale. Nel marzo di quest'anno, Toyota ha presentato il concetto di auto elettrica i-ROAD con quattro motori, uno per ogni ruota. Quindi, lo stesso principio è implementato in ME.WE.

La potenza di ciascuno dei quattro motori elettrici della Toyota ME.WE non è specificata, ma è comprensibile, perché siamo solo un concetto, nemmeno un prototipo. È noto che i giapponesi posizionarono abilmente il pacco batterie sotto il pavimento, senza sacrificare né spazio né volume del bagagliaio, tanto meno spazio all'interno dell'abitacolo.

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Andrew
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