Открытую акустическую систему можно заставить работать

Наша первая проблема при проектировании акустики в открытом ящики — это динамики.

Открытая акустика или акустика в открытом ящике часть 2

Почти каждому отдельному динамику, выпускаемому сегодня на продажу, суждено оказаться в том или ином коробе, поэтому неудивительно, что динамики всех основных производителей разрабатываются так, чтобы максимально эффективно использовать возможности корпуса, обычно ФИ.

В давние времена не имея представления о точной науке, лежащей в основе взаимосвязи между податливостью, массой, демпфированием и резонансом Гельмгольца, разработчики динамиков 40-х и 50-х годов позаботились о том, чтобы их устройства производили хорошую мощность на низких частотах, не разваливаясь на части в открытом ящике или ПАС. Поэтому неудивительно, что они подходят для неоправданно больших корпусов, будь то ФИ или закрытые ящики (ЗЯ), если вы хотите сохранить их басовые характеристики.

НЧ динамики в ОЯ и комбики

Но есть одна область индустрии, где НЧ динамики и «ширики» все еще должны стабильно работать в открытых или полуоткрытых коробах, как и старые настольные радиоприемники – это гитарная индустрия! Когда дело доходит до гитарных комбо-коробов, вы все еще можете увидеть десяти- или двенадцатидюймовые монстры-драйверы в практически открытых коробах.

Конечно, в основном эти устройства не подходят для использования в Hi-Fi. Идеалы низкого уровня искажений и исчезающе малого уровня окраски не являются главными в умах дизайнеров гитарных динамиков! Однако иногда среди драйверов, созданных для рынка Pro-Audio, можно найти жемчужину, и когда вы это сделаете, обычно не составит труда адаптировать их к акустике в открытом коробе.

ДИНАМИК для открытого ящика

Так что же именно мы хотим от драйвера, который сделает его подходящим для нашей акустики открытого ящика?  Причина, по которой это так важно, заключается в том, что на диафрагму не действует восстанавливающая сила, которая была бы в закрытом корпусе. Если вы рассматриваете возможность добавления эквалайзера или темброблока для низких частот в усилителе для расширения отклика вашего динамика и АС, то пределы его отклонения становятся более важными, поскольку вы просите драйвер выполнять больше работы при понижении частоты.

Goodmans Axiom 150, выпущенный в конце 1950-х годов, типичен как пример таких динамиков.

А теперь!

Сравните с современным драйвером Eminence ProAudio – не слишком ли большая разница?

Далее нам нужно посмотреть на Qts динамика, который определяется его движущейся массой, пружинистостью подвески и электрическим демпфированием его магнитной системы.

Опять же, для громкоговорителя в корпусе мы обычно выбираем Q > 0,3 для громкоговорителя закрытого типа и Q 0,77 будет означать, что усилителю будет легче управлять динамиком, поскольку частота становится ближе к резонансу системы. Тщательно выбрав резонансную частоту, мы можем использовать это, чтобы расширить отклик ниже частоты среза перегородки.

Наконец поиск низкой частоты Fs, частоты основного резонанса драйвера, улетучивается. Единственная причина, по которой мы ищем низкое значение Fs в драйвере, предназначенном для использования в корпусе, заключается в том, что мы прекрасно знаем, что резонансная частота будет значительно повышена, во многих случаях вдвое, из-за реактивного сопротивления воздуха в корпусе. Таким образом, для динамика с фазоинвертором или громкоговорителя закрытого типа мы обычно ищем частоту Fs 30 Гц или ниже, чтобы достичь резонанса системы, когда динамик находится в корпусе, ниже 60 Гц.

Акустика в открытом ящике и резонанс динамика

Однако наша АС в ОЯ  не будет таким образом влиять на резонанс динамика. Таким образом, мы можем выбрать драйвер Fs, прекрасно зная, что он будет близок к нашей окончательной системе Fs. Цифры в диапазоне 40-60 Гц вполне подойдут.

Итак, мы наметили динамик, которого обычно не существует: хорошая линейность с контролируемым отклонением, высокие Qts и относительно высокие Fs, да, и еще высокая чувствительность!

Вот почему драйверы, предназначенные для использования Pro-Audio, внезапно начинают выглядеть привлекательно. Мы можем начать исследовать 12-дюймовые (30 см) и 15-дюймовые (38 см) динамики, которым обычно требуется колоссальный большой корпус, чтобы добиться хоть какого-то расширения басов.

Диффузоры и акустика в открытом ящике

Поначалу эти динамики выглядят совершенно неподходящими для Hi-Fi – легкие бумажные диффузоры, сложенный корпус «гармошкой», ограниченный Xmax – но помните, нам не нужно, чтобы эти драйверы выполняли ту же работу, как если бы они находились в корпусе.

Круглый подвес обеспечивает большие отклонения, необходимый в акустики ФИ, чтобы справиться со значительным движением диффузора. Точно так же огромный ход диффузора, определяемый как Xmax, необходимый для динамиков с меньшей диафрагмой, просто не требуется для диффузора диаметром 30 см или выше. При небольших движениях диффузора складной подвес, обеспечивающий хорошую восстанавливающую силу, становится хорошей идеей.

Конечно, эти характеристики динамиков для открытых ящиков — именно то, что вы увидите в колонках 1940-х и 50-х годов. Мы не изобретаем здесь велосипед! Это не делает их менее актуальными в современной акустической системе. Нам просто нужно тщательно выбирать конструкцию остальной части АС.

продолжение следует…