еоднократно згадувалося про суб'єктивну повільності, відставанні баса від основного сигналу. Особливо гостро виникає проблема на стадії стикування сабвуферів і основних систем.
Пропоную свою точку зору на цю проблему. Я бачу дві основні причини цього явища:
- неприродна форма АЧХ;
- особливостей типу акустичного оформлення.
Неприродна форма АЧХ більшості систем з сабвуфером
Цей пункт хочу відзначити особливо, тому що мені здається, тут є першопричина того, чому незалежно від типу оформлення сабвуфер порушує «сцену» (фокусування, локалізацію), і тим сильніше, чим вище рівень його гучності в порівнянні з гучністю основних акустичних систем.
Природний натуральний спектр не має того підйому до низьких частот, якого ми домагаємося сабвуферамі. Варто уважніше прислухатися до грому, прибою, звучанням симфонічного оркестру і навіть органу, в кінці кінців до вибуху, що б зрозуміти це.
Давайте уявимо собі, що відбувається при ударі в барабан (або по струні рояля). До слова саме атака рояля вважається найскладнішою для відтворення апаратурою. Паличка (калатало, молоточок) з початковою швидкістю соударяющихся з поверхнею мембрани (струни). Починаються місцеві дрібні прогини і хвилі близько плями торкання, тільки потім вся мембрана (струна) зміщується на максимальну амплітуду і з'являється основна низькочастотна гармоніка. Т. е. Атака починається не з найнижчою гармоніки (відзначено звукотехніки, що у більшості інструментів атака починається з другої і третьої гармонік). Т. е. Що ми чуємо «вживу»? - чітка атака супроводжується низьким послезвучія з природно ослабленим тиском. Тепер уявімо АЧХ з підйомом до низу. Початок атаки буде, але низькочастотна складова, що з'являється і так з затримкою по іншим фізичним причин, буде акцентована. Т. е. Якщо ударник наприклад працював синхронно з іншими музикантами (синхронним був початок удару!) Ми сприймемо не так початок атаки, скільки акцентований горб на нижній частині АЧХ, що відтворюється сабвуфером. Вважаю цей ефект посилюється ще і бінауральної маскуванням: «Їли джерела сигналу поєднані в просторі (в даному випадку джерело один - барабан), то нижчий за частотою сигнал маскує більш високий». Т. е. «Зникає» звучання гармонік поверхні мембрани. Той же ефект буде з будь-яким іншим музичним інструментом. При спадаючої ж АЧХ маскування ослабне, при зростаючій - посилиться.
Згадайте «ударне і швидке» звучання дискотечних систем. Удавана швидкість баса виходить з особливо АЧХ: загальний упор на середній бас з сильним горбом на 80-120 Гц з ослабленим нижнім басом (ослабленим і підтятим, подивіться параметри Тіля-Смолла концертних басових динаміків 15 ": F3 більшості з них в оформленні рідко опускається нижче 50 Гц, причому з легким спадом до низу вже від 80-100Гц).
Напрошується думка про принципову неможливість створення універсальної акустики, здатної одночасно передавати достовірно живі інструменти і домагатися «соковитою» подачі баса для рок-музики (у вигляді підйому на 40-50 Гц).
І ще: при конструюванні акустики та налаштування системи необхідно враховувати вплив приміщення прослуховування, т. К. Невелика кімната може створити значний підйом АЧХ в області нижче 100 Гц, і навіть при теоретично правильною АЧХ системи самої по собі бас буде ненатуральний по згаданих причин.
Особливості акустичної системи
фазоинвертор
Фазоинвертор є резонатором високої добротності. А будь-яка резонансна система не виходить на максимальну сталу амплітуду з перших напівперіодів розгойдування! Причому чим вище добротність, тим вище час розгойдування і заспокоєння. Звідси і відставання (при розгоні), і «размазанность» (проковтування атаки), і «хвостатих» (зупинка).
Розрахункова АЧХ ФМ відповідає якраз сталому резонансу порту, а при швидкому і короткому сигналі він може просто не встигнути розігнатися, т. Е. Проковтнути якийсь момент.
Можливо Онкен звучить натуральніше стандартного ФМ, тому що:
- не створює підйому найнижчих частот (вище опорної чутливості);
- його частота настройки нижче (менша частка сигналу піддається інтерпретації порту);
- результуюча добротність резонансної системи ГД-порт теж нижче (маю на увазі що ящик набагато просторіше стандартного «оптимального» ФМ);
- групова затримка в області «корисних» частот менше і більш полога.
TL, TQWP
Все те ж саме стосується і трансмісійних ліній (TL) оскільки вони є резонаторами, тільки заснованими на іншому фізичному принципі. За TQWP (труба Войта) важко сказати щось певне, так як це тип «резонансного рупора». За формою АЧХ у TQWP може бути місцевий підйом на середньому басу, але до нижнього він почне спадати, що натурально і природно.
закритий ящик
Традиційно вважається, що з точки зору динаміки ЗЯ є одним з кращих видів оформлення, до того ж простий в розрахунку і некритичний до відхилень від оптимальних розрахункових значень.
Але я бачу деякі «підводні камені». В першу чергу хочу відзначити, що динаміки, здатні грати нижній бас в ЗЯ розумного розміру, як правило, мають дуже велику масу рухомої системи і жорсткі гумові підвіси. Ці підвіси приховують в собі нелінійності і в'язкі властивості, що негативно позначаються на звуці. Ну і низька чутливість. Крім того, в них я підозрюю деякі сюрпризи, на яких зазвичай не загострюють увагу.
Математична модель динаміка в ящику - маса, підвішена на пружині. Однак чомусь не враховується кінцева маса цієї «пружини». Візьмемо наприклад Scan Speak 10 ". Маса зрушення 47 гр, ящик 50-60 л. Згадаймо фізику з хімією: повітря 28 гр / моль, будь-який газ 22,4 л / моль. Отримуємо масу повітря в ящику 70гр! Це навіть більше ніж маса зрушення. Не можу сказати щось певне з приводу розрахунку такої уточненої моделі, але змушує задуматися, т. К. Якщо динамік демпфуюча підсилювачем, то що відбувається з коливається повітряною масою після припинення сигналу? Яка реальна частота і добротність резонансу з урахуванням маси повітря в ящику? У системах з високою чутливістю і легким дифузором співвідношення маси рухомої системи і маси повітря в ящику буде ще більше.
Ще момент. Хід динаміка 5мм, обсяг ящика 50л, площа дифузора 330см2. Можна розрахувати силу, прикладену до задньої частини дифузора при максимальних амплітудах зміщення по різниці тисків на задню і передню поверхню. Наводити розрахунок не стану, вийшло близько 1,1-1,3 кгс (це в наближенні до ізотермічного процесу, при адіабатні величина буде більшою). Багато це чи мало?
Чи можемо розрахувати сили інерції і рушійну силу котушки, для прикладу на 50 Гц з ходом в 5мм. Знову ж опущу розрахунок, виходить близько 1,8 кгс. Як бачите, величини цілком порівнянні. (За котушці F = BLI, сила інерції F = Ma, a = 2S / t2, з урахуванням що за ¼ періоду динамік зміститься на 5мм.) Це не має відношення до теми затримки, але мабуть впливає на модальні режими випромінювання динаміка.
Ще один момент: робота по ходу стиснення і розширення неоднакова при реальному Політропний процесі. Отже, сила опору динаміку по ходам стиснення-розширення несиметрична.
рупор
З точки зору динаміки рупорний бас вважається найбільш швидким і точним. Що стосується «відставання» рупорів - теоретично воно дуже мале, але треба взяти до уваги транспортне запізнювання по довжині ходу хвилі вздовж каналу (всередині згорнутого рупора при тиловому рупорі). Плюс у рупорів «природна» АЧХ без підйому до самого низу.
Транспортне запізнювання можна компенсувати фізичним розташуванням випромінювачів відносно один одного. Але застосування рупорів - особливо басових - обмежено їх габаритами.
Тут ще слід врахувати що, як правило, басові рупори розраховують для випромінювання в одну восьму простору (кут приміщення), що обмежує сферу застосування. Для «справжнього баса» розміри рупора дуже значні, для реального житлового приміщення практично не реалізовуються. Зменшений ж компромісний варіант володіє дуже великою нерівномірністю АЧХ.
Екран, ОЯ
Теоретично саме музичне оформлення (не можу судити про рупорі в цьому сенсі, т. К. Не розумію в достатній мірі фізику процесу в ньому). Єдине обмеження - пряма залежність габаритів і нижньої граничної частоти. Ну і асортимент сучасних динаміків з параметрами, придатними для даного виду оформлення, дуже бідний. Невеликий сплеск АЧХ щита у вигляді горба порядку + 3дб цілком можна пробачити.
Слід переглянути таку величину, як "acceleration factor" = (BL / sqrtRdc) / Mmc. Часто і повсюдно пов'язують швидкість відгуку динаміка з такою величиною, як "acceleration factor". Я ж прийшов до висновку, що дана величина ніяк не характеризує суб'єктивне сприйняття баса, т. Е. Не є показником його суб'єктивної «швидкості або повільності». Поясню чому. Звуковий тиск, що розвивається динаміком, пропорційно його прискоренню і площі дифузора. Прискорення пропорційно рушійну силу і обернено пропорційно масі зрушення. Т. е. "Acceleration factor" є як би показником «чутливості» електромагнітної системи і не більше того. Ця величина характеризує прискорення рухомої системи при протіканні струму в звуковий котушці (BLI = F, F / M = a). Динамік рухається синхронно з струмом котушки з невеликим фазовим неузгодженістю (точно також як ротор електромотора слід за обертовим магнітним полем).
Тобто, тут немає якогось реального тимчасового запізнювання, здатного бути сприйнятим на слух. Я наполягаю на тому, що повільність з'являється тоді, коли перехідний процес розгону розтягнутий в часі, і вихід на номінальну амплітуду досягається за кілька періодів розгойдування. Саме це і дає ефект повільності. А за це відповідає добротність. При низькому значенні "acceleration factor" ми, як правило, маємо справу з низькою чутливістю і жорсткими підвісами. Можливо, тут варто шукати причини «ледачого» баса.