Program pentru calcularea porturilor FI de formă complexă Bassport. Programe de calcul: subwoofere, bass reflex, inductanță și altele

Există multe motive pentru care unii oameni doresc să-și facă propriul subwoofer. Cea mai importantă dintre ele este capacitatea de a personaliza difuzorul la anumiți parametri și de a economisi bani. CU în numerarși astfel totul este clar, dar cu configurarea subwooferului nu este atât de simplu. În timpul proiectării și asamblarii unui subwoofer, reglarea unui subwoofer înseamnă calcularea corpului (cutie, sertar) subwooferului și selectarea difuzorului.

În acest articol voi încerca să acopăr cât mai mult posibil mai multe programe pentru calculele subwooferului, care vă vor ajuta să vă decideți asupra tipului de difuzor și a designului cabinetului pentru subwooferul dvs.

Program de calcul profesional subwoofer

BassBox Pro 6

BassPort

Extrem sistem puternic analiză semnale sonore- atât înregistrate cât și în timp real.

Analiza se desfășoară în trei moduri principale: Real Time - procesare și reprezentare în timp real pe baza datelor care provin de la portul audio; Recorder - același, cu înregistrarea paralelă a semnalului de intrare; Post-Processing - analiza unui fișier Wave preînregistrat.

Rezultatele analizei sunt prezentate dinamic în mai multe ferestre:
* Seria temporală - formă de undă obișnuită
* Spectrul - grafic spectral, continuu sau bandă
* Fază - modificări ale fazei semnalului
* Spectrogramă - un grafic al modificărilor spectrului de-a lungul timpului, în care „instantanee” instantanee ale spectrului de semnal sunt desenate vertical cu linii colorate
* Suprafață 3D - spectrogramă tridimensională
Toate tipurile de ferestre pot fi deschise și actualizate dinamic simultan.
Sunt afișate și rezultatele scalare - frecvența și amplitudinea de vârf, puterea semnalului, distorsiunea armonică, coeficientul de intermodulație, raportul semnal-zgomot.
Există un generator de semnal de test, care funcționează tot în timp real, cu ajutorul căruia puteți analiza funcționarea căii audio în studiu.

Programul are un numar mare de parametri care specifică benzile de frecvență și metodele de analiză, parametrii transformării Fourier, funcțiile ferestrei, graficele afișate etc. Acesta este probabil cel mai puternic sistem de analiză a semnalului pentru PC.

Program de calcul subwoofer

Magazin de difuzoare JBL

Succes la proiectarea și construirea subwooferului!

Acest program. Scopul său principal este de a calcula porturile pentru bass reflex.

Dacă sunteți interesat să vă faceți propriul subwoofer, Bassport vă va fi cu siguranță util.
Văd nedumerirea ta: de ce a fost necesar să creezi acest program dacă există altele cu care poți calcula nu doar portul, ci și întregul bass reflex?

Răspunsul este că toate aceste programe acordă puțină atenție designului portului și în cel mai bun scenariu Ele oferă foarte puține informații despre fluxul de aer, sau chiar deloc.
Când începeți să proiectați un port, aveți inevitabil o întrebare: de la ce să începeți? Cât de mare ar trebui să fie portul? Care formă este mai bună? Care ar trebui să fie distanța de la port până la peretele opus?

La fel ca tine, mi-am pus aceleasi intrebari. Nu au existat răspunsuri nici în literatura de hârtie, nici pe internet. S-a dovedit că bicicleta a fost, parcă, inventată, dar nu prea le-a păsat de pedale, spun ei, ar trebui să fie acolo și le puteți atașa singur, oricare doriți.

Pe diverse forumuri, atât ale noastre, cât și foarte străine, cineva a recomandat un port de jumătate din suprafața difuzorului, cineva a recomandat o treime, cineva un sfert - într-un cuvânt, inconsecvență, confuzie și absența oricăror argumente. Dacă faci un port cu un diametru mic, va face zgomot, iar dacă diametrul este mare, portul devine lung și nu se potrivește în cutie. Unde este mijlocul de aur, unde este un compromis rezonabil?

Pentru a înțelege acest lucru, am efectuat o serie de experimente cu porturi rotunde și rotunde. secțiune dreptunghiulară diferite forme: drepte, conice și în formă de clepsidră. În același timp, a remarcat vizibilitatea zgomotului la o distanță de 0,5 m de port și a calculat și viteza. flux de aer la ieșirea din portul și în partea cea mai îngustă a acestuia.
Pe baza rezultatelor acestor studii, a fost creat programul Bassport (nu a durat prea mult până să vină cu numele 🙂). Acesta este un instrument cu care puteți proiecta porturi bune, scăpând de îndoieli precum „va funcționa o astfel de zonă transversală?”

Ideea generală este următoarea: zgomotul devine vizibil dacă viteza fluxului de aer la ieșirea din port depășește 6...9 metri pe secundă. Acest lucru s-a întâmplat cu toate porturile care au participat la experimente. La viteza de 6 m/s zgomotul abia se observa, dar la 9 m/s s-a detectat clar.

Așa arată fereastra principală a programului. Există, de asemenea, o fereastră de ajutor și o fereastră de bază de date pentru mărcile audio auto, dar le puteți înțelege cu ușurință fără sfaturile mele și vom continua.
După cum puteți vedea, interfața este simplă. În partea de sus, sub titlul ferestrei, se află panoul de control. În partea stângă sunt cinci butoane de management de proiect: Creare, Deschidere, Salvare, Imprimare, Ștergere - într-un cuvânt, butoane standard.

Ultimul dintre butoane se numește Calculator. Poate fi folosit pentru a calcula lungimea de undă a sunetului pentru frecvența necesară, sau invers, frecvența la o lungime de undă dată.

De asemenea, puteți determina setarea bass reflex dacă sunt cunoscute volumul de lucru și dimensiunile portului.

Dacă apăsăm butonul Car Audio, vom vedea o listă cu mărcile audio auto și putem merge chiar și pe site-ul web al producătorului selectat, desigur, dacă până la acest moment aveți o conexiune la internet.

Și în cele din urmă, în extrema dreaptă este butonul Ajutor. Înainte de a începe să lucrați cu programul, utilizați-l. Ei bine, aceasta este dorința mea bună, dar practica sugerează că, în cel mai bun caz, un sfert dintre utilizatori fac clic pe ea.

Ce zici de tine personal – esti printre majoritatea? 🙂

Odihnă spatiu de lucru Fereastra principală este împărțită în două părți: superioară și inferioară.

Partea de sus: aici introducem datele.

Partea de jos... introducem și câteva lucruri, apoi facem clic pe butonul Recalculați.
În dreapta sunt câmpuri gri în care sunt afișate rezultatele calculului. Să vedem ce e acolo.

Primul lucru pe care îl observăm este că rezultatele sunt afișate în două coloane: pentru gât și pentru portul de ieșire. Dacă portul este simplu, atunci valorile din ambele coloane vor fi aceleași, iar dacă portul formă complexă, atunci ele vor diferi.
În al doilea rând, toate valorile sunt date pentru un port, chiar dacă ați specificat un număr de porturi mai mare decât unul. Asta pentru a nu fi confuz și pentru a nu scădea sau înmulți nimic. După cum se arată pe ecran, tăiem un astfel de port în cantitatea necesară. Doi este doi. Cinci este cinci. Nu e nevoie să faci recalculări nici în cap, nici pe hârtie, nici, Doamne iartă-mă, în Excel.

Asta e tot, de fapt.
O da. În stânga jos vedem mai multe butoane care vă permit să selectați forma portului. După cum a arătat viața de zi cu zi agitată, oamenii folosesc cel mai adesea butoanele 1, 5 și 6. Joacă-te singur cu ele, vezi ce rezultă.

Asta e totul sigur acum. Acum ai un instrument bun pentru proiectarea porturilor și chiar și cu o interfață în limba rusă.

Cum, nu încă? Apoi găsiți imediat titlul „Obțineți Bassport” în partea dreaptă a paginii, introduceți numele și adresa de e-mail, confirmați-vă abonamentul - și primiți un link de descărcare.

Bucură-te de el pentru sănătatea ta. Și dacă capacitățile acestui program nu sunt suficiente, acordați atenție unei versiuni mai avansate, . E plătit, dar cred că nu vei fi dezamăgit.

Caracteristicile casetei (bass reflex) afectează direct sunetul difuzorului. În acustica mașinii, deseori nu i se acordă atenția cuvenită; ei folosesc principiul - cu cât difuzorul este mai mare în cutie, cu atât mai bine. Reflexul de bas necesită o ajustare atentă, și nu utilizarea de materiale improvizate. Cei cărora le este prea lene să facă calcule și măsurători folosesc o cutie închisă.

Pentru a calcula reflexul de bas, utilizați programe de simulare (Bass Port), dar pentru a obține rezultatul, trebuie să introduceți mulți parametri. Și chiar dacă le cunoști, de multe ori există o mare discrepanță cu rezultatul final. Cu ajutor metoda simpla calculând reflexul de bas, nu trebuie să cunoașteți datele pentru difuzoare, casete, fără a fi complicate calcule matematiceȘi instrumente de masura. Tehnica există de 30 de ani, eroarea este de doar 5%.

Diferențele de bass reflex

Fiecare difuzor are o frecvență de rezonanță. Când se operează deasupra acestui indicator, se obține un sunet bun, iar sub acesta, nivelul de presiune scade cu 12 dB pe octava (frecvențele sunt reduse de 2 ori). Nivelul inferior de reproductibilitate este considerat a fi de 6 dB. Prin instalarea difuzorului într-o cutie, puritatea rezonantă crește datorită elasticității suplimentare a aerului. Creșterea frecvenței de rezonanță trage în sus și limita inferioară. Cu cât mai puțin aer în cutie, cu atât elasticitatea este mai bună și performanța este mai mare.

Puteți face o „cutie mare” fără a-i mări dimensiunea. Pentru aceasta folosesc material cu proprietăți de amortizare(lână de bumbac). Cu cât este mai mult în cutie, cu atât frecvența difuzorului este mai mică. Dar când există prea mult umplutură, are efectul opus. Pentru persoanele neexperimentate, calitatea cutiei și dimensiunea acesteia nu sunt importante. În majoritatea cazurilor, dimensiunea coloanei este optimă.

Un bass reflex este o țeavă, nu neapărat rotundă, de o anumită lungime, care are rezonanță. Datorită „a doua rezonanță”, ieșirea sonoră a difuzorului crește. Frecvența de vibrație a difuzorului din cutie ar trebui să fie mai mică decât în ​​starea normală. Astfel, declinul este compensat și sunetul se extinde. Acești indicatori pentru un reflex de bas vor fi cu 24 dB mai mari decât pentru o cutie îngropată. Extinde frecvențele joase ale difuzorului.

La evitați sunetul butoiului, indicatorii de rezonanță nu trebuie să fie mai mari decât cel al cutie închisă. Iar dacă frecvența este prea scăzută, performanța difuzorului scade. Aceasta este esența ajustării bass-reflexului pentru a obține un efect pozitiv și a nu strica sunetul. Și o poți realiza acasă sunet bun cu o eroare de 5%.

Calcul bass reflex

La rezonanță, rezistența bobinei de voce crește. Pentru a măsura, un rezistor este conectat în serie la difuzor, a cărui valoare este mai mare decât rezistența difuzorului cu un ordin de mărime, de la 100 la 1000 ohmi. Măsurând tensiunea, puteți estima rezistența bobinei. La frecvențele în care există rezistență ridicată, tensiunea pe rezistor este minimă și invers.

Valorile absolute nu sunt importante pentru noi, ci doar rezistența maximă pe bobină (minima pe rezistor). Pentru a face acest lucru vom folosi un multimetru în modul de măsurare Tensiune AC . Ca sursă, profesioniștii folosesc un generator de frecvență audio. Și pentru sarcina noastră, un CD special este potrivit.

Procesul de măsurare arată astfel:

• Orificiul bass reflex este astupat cu o bucată de placaj.
• Discul cu înregistrări de frecvențe audio este pornit la un volum acceptabil.
• Comutând între piste, monitorizăm tensiunea de pe rezistor, de îndată ce sare la minim, aceasta este frecvența dorită.

Apropo, este selectat volumul optim de umplutură pentru difuzor, adăugând treptat o cantitate mică și monitorizând fluctuațiile frecvenței de rezonanță. Și după ce ați găsit acest parametru, aveți nevoie de el înmulțiți cu 0,63, și obțineți frecvența necesară pentru bass reflex. Dar încă trebuie să măsurăm lungimea, pentru a face asta deschidem gaura și pornim discul de testare cu înregistrare. Și uită-te la citirea rezistenței. Dar acum căutăm nu rezistența minimă, ci cea maximă. Frecvența bass reflex va fi foarte diferită de cea dorită. Pentru a-l mări, scurtați tunelul lung sau măriți-i diametrul.

Calculul indicatorilor folosind programul Bass Port

Interfața programului este simplă și clară, toate câmpurile și setările sunt semnate.

Necesar introduceți acești parametri:

Calculul bass-reflexului conform metodologiei revistei „Radio”

Asamblarea unui circuit cu un generator frecventa audioși un rezistor de 1000 Ohm, nu este recomandat să luați mai puțină putere. Amplasăm difuzoarele departe de tavan și pereți. Conectați un voltmetru și măsurați tensiunea la 500 Hz. Și găsim indicatorii maxim (Fs) și minim (Us). Pentru a afla volumul necesar al cutiei (V), luați o cutie de aceeași dimensiune cu orificiu pentru difuzor, dar nu din carton. Instalăm difuzorul și sigilăm toate găurile. Efectuăm măsurători și calculăm Fs. Inlocuim datele obtinute in formula: Vas = ((Fs ’/ Fs)^2-1)* V.

Pentru a configura bass reflex, închideți gaura tunelului și calculați rata maxima(Fs), adăugați material de absorbție a sunetului și măsurați din nou. Adăugăm rezultatul obținut în formula Fb = 0,63* Fs. Se calculează lungimea tunelului: LV= 31*10^3* S /(Fb ^2* V), unde S este aria portului bass reflex (în cm²), iar V este volumul cutie (în litri).

Reflexul de bas afectează direct calitatea sunetului a acusticii. Există mai multe metode pentru calcularea unui reflex bas, au aceeași primă etapă - indicatori de măsurare. Utilizare software, dă adesea un rezultat greșit. De asemenea, puteți utiliza servicii on-line, dar au aceleași dezavantaje.

Video: cum se calculează porturile bass reflex rotunde

Fanii unui sunet acustic bun știu că calitatea acestuia depinde în primul rând de transmiterea componentei de joasă frecvență a sunetului. Utilizarea unui bass reflex poate crește semnificativ nivelul presiunea sonoră la aceeași putere de intrare. Dar toate acestea sunt posibile numai cu calculul corect al dimensiunilor orificiului bass reflex (FI), nivelare vibratii armoniceși oferind sunet de înaltă calitate.

Tipuri de sisteme de difuzoare

Sunetul este o vibrație de origine mecanică, care se propagă sub presiune cauzată de o sursă de radiație. Sistem acustic, care este difuzor, convertește semnale electriceîn cele mecanice, percepute de auzul uman. Frecvența acestor oscilații variază de la 20 Hz la 20 kHz. Exista tipuri diferite sisteme acustice:

Utilizarea unui tip bass reflex face posibilă nu numai extinderea inferiorului gama de frecvente, dar și creșterea coeficientului acțiune utilă. În acest caz, intervalul de frecvență nu se va modifica. Se face gaura bass reflex tipuri diferite si dimensiuni. Poate fi amplasat pe orice suprafață a coloanei. Când se dezvoltă un sistem acustic, cel mai important este să se calculeze corect dimensiunea casetei bass reflex, care determină nu numai gama de frecvențe reproduse, ci și calitatea întregului sunet în ansamblu.

Cum funcționează dispozitivul

Orice difuzor de tip bass reflex are o gaură - un bass reflex. Acesta este adesea numit tunel sau port acustic. Principiul său de funcționare este schimbarea fazei vibrației sunetului cauzată de partea din spate a difuzorului cu o sută optzeci de grade. Când are loc rezonanța în cutie, amplitudinea vibrației difuzorului atinge o valoare minimă.

Acest lucru se datorează faptului că atunci când se deplasează înainte, difuzorul creează un vid în mijlocul coloanei închise, deplasând astfel aerul în canalul bass reflex și crescând vidul. Prin urmare, la frecvența de rezonanță, undele mecanice sunt emise prin orificiu, și nu din conul difuzorului.

Volumul de aer și frecvența de rezonanță la care este reglat canalul depind de dimensiunea și tipul portului bass reflex. Volumul de aer din canal începe să rezoneze și să îmbunătățească reproducerea frecvenței atunci când vine momentul în care difuzorul emite frecvența pentru care este proiectat bass reflex.

Tunelul clasic are formă circulară. Dar pentru a crește suprafața internă utilă, i se dă adesea un aspect crestat. Refuzul formei cilindrice a tunelului face posibilă reducerea lungimii acestuia și reducerea zgomotului care apare la eliberarea aerului.

Dacă există erori în calculul unui invertor de fază cu fante, este mult mai dificil de configurat decât aspect clasic, deoarece este fabricat împreună cu coloana. Calculul în sine este mai complicat decât pentru sisteme tip închis: în acest caz, pe lângă volumul cutiei, se ține cont de frecvența de rezonanță reglabilă. Dimensiuni optime sunt selectate ținând cont de caracteristicile amplitudine-frecvență ale difuzorului și anume uniformitatea acestuia.

Calcularea tunelului de joasă frecvență

Există mai multe moduri de a calcula dimensiunile FI. Cel mai popular este de a calcula bass reflex online sau folosind programe specializate. Astfel de metode necesită de obicei cunoașterea multor parametri ai difuzoarelor utilizate. Există opțiuni mai simple, dar cu o mare discrepanță între rezultatul final și valoarea reală. Deși, în orice caz, după calcul și fabricare, trebuie făcute ajustări.

Formula simplă de calculat

Metoda de calcul presupune utilizarea de formule simple și se realizează folosind metoda de selecție a datelor, atunci când lungimea dorită a canalului FI este utilizată ca bază.

F = (C/2 π) * K, unde:

În acest caz, coeficientul K este egal cu rădăcină pătrată Raport S/LV, unde:

• S - zona gaurii;
• L - lungimea canalului;
• V este volumul coloanei.

Contoarele sunt folosite peste tot ca unități de măsură, iar herțul este folosit pentru frecvență. La determinarea valorilor de volum, se crede că este mai bine să alegeți un reflex de bas îngust, dar această abordare este incorectă, deoarece, în același timp, viteza de mișcare a aerului în acesta crește, iar acest lucru introduce distorsiuni în sunet. Proiectarea unui FI larg și lung este, de asemenea, lipsită de sens, deoarece lungimea reflexului de bas nu trebuie să depășească lungimea de undă în momentul rezonanței. Respectarea acestei reguli ajută la scăderea undelor staţionare.

Utilizarea de programe specializate

O bandă tăiată din hârtie Whatman, a cărei lățime coincide cu lungimea tubului, este înfășurată în mai multe ture pe suprafața hârtiei de ziar. În acest caz, lipiciul epoxidic este aplicat înainte de fiecare tură. Se obține prin amestecarea rășinii și a întăritorului conform instrucțiunilor. După ce s-au terminat toate turele, produsul este înfășurat într-un cerc cu fir pentru a conferi rigiditate și pus la uscat.

După o zi, baza este îndepărtată. Dacă apar dificultăți, acesta poate fi rupt din interior și scos în părți. Un canal fabricat de acest tip are o rezistență bună și este ușor de supus prelucrare suplimentară. Apoi, tubul rezultat este instalat în orificiul difuzorului, dar nu până la capăt, și începe ascultarea sunetului. În fabrică, se folosește un dispozitiv special. Un astfel de dispozitiv funcționează pe baza unui multivibrator, care este reglat la frecvența de rezonanță a capului dinamic. După conectarea difuzorului, generatorul pornește și lungimea țevii este ajustată la fluctuația maximă a aerului din acesta.

Puteți face aceeași setare singur. Pentru a face acest lucru, un semnal de joasă frecvență este furnizat la intrare. Tubul este deplasat înainte sau scufundat în interiorul cutiei și apoi se evaluează volumul de aer care iese. După ce a stabilit poziția de evacuare maximă, țeava în exces este îndepărtată din exterior, iar portul în sine este sigilat. Dacă doriți, pentru a da structurii un aspect finit, deschideți țevile, dar puteți face fără ea.

Concluzii asupra problemei „construcției portului”

Acesta este ceea ce a reieșit din rezultatele scrierii unui program pentru calcularea porturilor.

1. Creșterea numărului de porturi

1.1. Dacă suprafața totală a porturilor rămâne neschimbată, atunci, odată cu creșterea numărului de porturi, lungimea acestora crește ușor, ceea ce în limită tinde la 1,57 ori lungimea portului unic original.

1.2. Dacă aria porturilor crește, obținem o scădere a vitezei de fluctuație a masei de aer în porturi și o scădere a efectelor de zgomot.

2. Salvarea lungimii portului

Cu greu este posibil să dați recomandări clare și fără ambiguitate aici.

Utilizatorul va trebui să decidă singur ce tip de port și cu ce parametri să aleagă, în funcție de ceea ce este mai important: câștigul în lungime sau functionare silentioasa port.

Începând cu versiunea 0.6beta, pentru a calcula suprafața minimă admisă a portului, diferit valorile viteza maxima, în funcție de tipul portului.

Porturile sunt întotdeauna zgomotoase. Cel mai adesea, aceste zgomote sunt mascate de un semnal util, dar uneori devin foarte vizibile și foarte neplăcute.

Fiecare port este „zgomotos” în felul său, iar pragul de zgomot este, de asemenea, individual pentru fiecare port.

Pe baza datelor experimentale, programul a fost introdusindicativdebitul de aer:

– vizibil la distante de 0,2...1 m (afisat Violet)

– vizibil la distante mai mari de 1 m (afisat cu rosu)

Când proiectați un port, în ferestrele de rezultat veți vedea în ce măsură portul dat va fi „zgomotos”.

3. Geometria porturilor

3.1. Un port simplu are două neajunsuri semnificative:

– rezonanțe de organ (cel puțin două)

– turbulență crescută la marginile portului.

Pentru a elimina aceste neajunsuri, se folosesc porturi cu generatoare indirectă.

3.2. Astfel de porturi fac posibilă reducerea secțiunii transversale a gâtului portului și, prin urmare, reducerea lungimii acesteia. În același timp, viteza fluxului de aer în partea îngustă a portului crește, iar la margini scade din cauza creșterii zonei de ieșire. Rezonanța organelor se deplasează în lateral frecvente inalte sau dispar complet.

4. Condiții pentru alegerea unui anumit tip de port

4.1. Port tubular simplu. Poate fi folosit dacă viteza fluxului de aer în el nu depășește 6-9 m/s. Dacă portul este plasat pe peretele din spate, rezonanța organelor se va auzi mai puțin. Adevărat, în același timp panoul din spate Difuzorul nu trebuie amplasat prea aproape de perete.

Dacă rotunjiți marginile unui astfel de port, puteți obține o anumită reducere a zgomotului. Începând cu versiunea 0.4beta, programul a adăugat capacitatea de a calcula porturi cu margini rotunjite.

4.2. Port conic. Nu există deloc rezonanțe de organ. Primim cel mai „muzical”, dar și cel mai lung port. De asemenea, viteza fluxului de aer în partea îngustă nu trebuie să depășească 6-9 m/s.

4.3. Port țeavă-con („pâlnie”). Simbioza de con și țeavă. DesO Rezonanța organelor tale sunt situate mai sus decât la o trompetă și devin mai puțin vizibile, dar nu dispar complet. Obținem o economie semnificativă de lungime în comparație cu un con.

La capătul îngust al portului, viteza de curgere nu trebuie să depășească 9-12 m/s.

4.4. Port con-țeavă-con („clepsidră”). DesO Rezonanța organelor tale se deplasează și mai mult în sus, vizibilitatea scade și mai mult. Economisirea lungimii, toate celelalte lucruri fiind egale, este puțin mai proastă decât în ​​cazul unei „pâlnii”. Dar viteza aerului în gât poate fi mărită prin reducerea diametrului conductei, ceea ce va duce la o scădere a lungimii portului. Viteza fluxului de aer nu trebuie să depășească 13-16 m/s.

4.5. Portul unui generator curbat neted. Rezonanțele de organe sunt absente ca clasă. Economisirea lungimii este puțin mai proastă decât în ​​cazul clepsidrei.

Începând de la versiunea 0.5beta, a fost adăugată la program capacitatea de a calcula porturi cu o generatrix curbilinie.

De asemenea, viteza fluxului de aer nu trebuie să depășească 13-16 m/s

Pentru a înțelege mai bine, experimentați cu calculele, multe vor deveni mai clare.

Noroc!