Параметры тиля смолла для сабвуфера: Параметры Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas) ⋆ Doctor BASS

Параметры Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas) ⋆ Doctor BASS

Параметры сабвуфера Fs, Qts, Vas. Параметры Тиля — Смолла

Тиль и Смолл

Тиль и Смолл это два ученых, которые сформировали единый, общепринятый подход к вычислению характеристик низкочастотных динамиков на основе основных параметров (Fs, Qts, Vas).

Невил Тиль/A. Neville Thiele (слева), Ричард (Рихард) Смолл/Richard Small (справа)

Параметры Тиля — Смолла определяют поведение динамика в диапазоне низких частот

Для нас с вами эти параметры очень важны, так как они используются для расчета правильного акустического оформления динамика или проще — для расчета корпуса сабвуфера. Все необходимые данные вы можете найти в технической документации на саб, часто они указываются и на коробках. Ниже мы подробнее рассмотрим основные параметры для понимания звуковых процессов и нюансов при выборе сабвуфера.

Параметры (Fs, Qts, Vas)

Fs — резонансная частота динамика

Резонансная частота (Fs) — частота резонанса сабвуфера без акустического оформления (без корпуса).

Fs меньше 25 Гц считается низкой, а больше 40 Гц — высокой. Резонансная частота  зависит от общей жесткости подвеса сабвуфера  и массы его подвижной системы. Общая жесткость, в свою очередь, зависит от жесткости центрирующей шайбы и жесткости подвеса диффузора. 

Спойлер

Fs — резонансная частота динамика, Гц

,

где:

Сms — гибкость подвеса подвижной системы динамика, м/Н,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг.

Qts — полная добротность

Полная добротность (Qts)  — это упругость (контроль) динамика в районе резонансной частоты (Fs).

Другими словами — чем выше добротность, тем сильнее «болтается» саб в районе своей резонансной частоты (Fs), а чем ниже, тем эффективнее колебания гасятся (контролируются).

Складывается из механической добротности, которая зависит в основном от материала центрирующей шайбы, а не подвеса диффузора, как многие думают и электрической добротности, зависящей от величины магнита, длины обмотки катушки и ширины зазора в магнитной системе. От полной добротности механическая составляет 10-15%, а электрическая 90-85%, соответственно.

Низкой добротностью считается значение 0.3-0.35, высокой — 0.5-0.6.

Спойлер

Qts — полная добротность на частоте Fs,

,

где:

• Qms — механическая добротность на частоте Fs,

,

Fs — резонансная частота динамика, Гц,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг,

Rms — механическое сопротивление подвеса подвижной системы (определяет «потери» в подвесе), Н·с/м,

• Qes — электрическая добротность на частоте Fs,

,

Mms — масса подвижной системы (включая массу двигаемого воздуха), кг,

Fs — резонансная частота динамика, Гц,

Re — сопротивление звуковой катушки, Ом,

Bl — коэффициент электромеханической связи (индукция поля в магнитном зазоре умноженная на длину провода звуковой катушки), Тл·м.

Vas — эквивалентный объем

Эквивалентный объем (Vas) — объем воздуха в корпусе, обладающий той же упругостью, что и сабвуфер. Зависит от жесткости подвеса и площади диффузора (диаметра) динамика.

Чем больше диаметр и мягче сабвуфер, тем больше Vas.

Нужно отметить особенность  связи Vas и Fs. Так как, резонансная частота (Fs)  определяется жесткостью подвеса и массой подвижной системы, а эквивалентный объем (Vas) — диаметром диффузора и той же массой подвижки, может получится, что  два сабвуфера одного диаметра и с одинаковой Fs будут совершенно разными — один тяжелый и жесткий, другой легкий и мягкий. Соответственно, эквивалентный объем для этих динамиков будет совершенно разным, как и размер правильного корпуса — вот почему данный параметр очень важен при расчетах короба для саба.

Спойлер

Vas — эквивалентный объем, л,

,

где:

• ρ — 1,18421 кг/м³ — плотность воздуха при температуре 25 °C и влажности 0 %,
• с — 346,1 м/с — скорость звука при 25 °C,
• Sd — площадь диффузора, м.

Видео

Используйте параметры  Тиля — Смолла для того, чтобы рассчитать корпус для сабвуфера. Применяйте эти параметры для правильного выбора типа корпуса сабвуфера (ЗЯ, ФИ, ЧВ, FreeAir) или для подбора динамика под задуманный тип, как это правильно сделать читайте здесь.

Читать еще:

• (АЧХ) Амплитудно-частотная характеристика
• Как рассчитать корпус для сабвуфера
• Из чего состоит сабвуфер

Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом:

Параметры Тиля-Смолла

Как добиться наилучшего звучания басов в машине

В этой статье… Я покажу вам, как настроить усилитель, чтобы сабвуферы звучали именно так, как вы хотите. Просто следуйте этим простым шагам для отличного баса:

• Шаг 1. Удалите искажения
• Шаг 2. Сгладьте сигнал, откройте фильтр нижних частот
• Шаг 3. Отрегулируйте усиление сабвуфера и низкие проходной фильтр
• Шаг 4. Настройте усиление низких частот и субзвуковой фильтр
• Шаг 5. Сопоставьте уровень громкости сабвуфера с громкостью ресивера

Что мне больше всего нравится в сабвуферах, так это то, что я могу чувствовать музыкальные эмоции непосредственно своим телом. Низкочастотный ритм часто заставляет меня танцевать или, по крайней мере, кивать головой в такт ритму. Вот почему мы все в первую очередь любим музыку — она движет нами.

Может потребоваться немного времени и усилий, чтобы получить именно тот басовый звук, который вы хотите получить от сабвуфера, но преимущества хорошо настроенной системы сабвуфера чрезвычайно круты и физически удовлетворительны.

Прежде чем мы начнем…

Если вы ищете информацию о покупке сабвуферов, прочитайте наше Руководство по покупке сабвуферов и ознакомьтесь с нашим выбором сабвуферов с самым высоким рейтингом, а затем вернитесь сюда, чтобы узнать больше об их настройке для обеспечить отличный звук.

Сначала установите уровень громкости динамика

Имейте в виду, что врагом является искажение — оно разрушает динамики, сабвуферы и барабанные перепонки. Искажение звучит как треск, хлопанье, хруст или шипение, которые мешают отчетливому звучанию музыкального инструмента. Если вы подключаете полнодиапазонные автомобильные динамики к усилителю, очень важно, чтобы коэффициент усиления усилителя был правильно установлен для предотвращения искажений.

[Нужен усилитель? См. наш полный выбор.]

Шаг 1: Устраните искажения

С низким коэффициентом усиления включите какую-нибудь музыку и увеличьте громкость ресивера, пока не услышите искажения музыки; затем уменьшите громкость, пока музыка снова не зазвучит чисто. Отметьте или отметьте, где находится громкость приемника. Этот параметр представляет собой максимальную громкость, на которую может работать ваш ресивер и при этом воспроизводить чисто.

Теперь увеличивайте усиление усилителя до тех пор, пока снова не услышите искажения; затем немного уменьшайте усиление, пока искажение не исчезнет. Теперь усиление усилителя установлено, поэтому вы можете уменьшить громкость приемника до более комфортного уровня. Даже если в вашей акустической системе нет усилителя, вам все равно нужно найти точку максимальной громкости на ресивере, включив ее чуть ниже уровня искажений.

Теперь вы готовы к басу

Шаг 2: Выровняйте сигнал, откройте фильтр нижних частот

Установите коэффициент усиления вашего сабвуфера в крайнее низкое положение против часовой стрелки. Включите фильтр нижних частот и установите его максимально высоко по часовой стрелке. Если у него есть усиление басов, выключите его. Если у него есть дистанционный регулятор уровня, установите его в среднее положение, чтобы позже у вас был выбор усиления или обрезания басов в отдельной песне.

Установите регулятор тембра низких частот ресивера на среднее, нулевое или «плоское» значение, в зависимости от того, как оно называется на вашей стереосистеме. Если у него есть регулятор уровня сабвуфера, установите его также в среднее положение или настройку «без усиления». Иногда ресиверы имеют кроссовер, фильтр нижних частот или усиление басов на выходе сабвуфера. Убедитесь, что все они тоже отключены.

Начните с уменьшения усиления, отключите фильтры и усиление басов.

Примечание: Не используйте фильтры нижних частот, кроссоверы или усилители низких частот на ресивере и усилителе одновременно. Используйте один или другой, но не оба. Причина в том, что так называемые фазовые искажения генерируются вокруг каждого фильтра или частоты кроссовера усиления, запутывая звук.

Шаг 3: Отрегулируйте усиление сабвуфера и фильтр нижних частот

Воспроизведение музыки через ресивер на четверти громкости. Увеличивайте усиление усилителя сабвуфера до тех пор, пока звук сабвуфера полностью не перекроет звук других динамиков, не искажая его.

Увеличивайте усиление до появления искажений, затем уменьшайте его до тех пор, пока звук снова не станет чистым.

Во время прослушивания музыки, исходящей из сабвуфера, медленно регулируйте низкочастотный фильтр сабвуфера до тех пор, пока не исчезнут все высокие и средние частоты.

Фильтр нижних частот удаляет ноты, которые не должны воспроизводиться сабвуфером. Он также действует как регулятор тембра, улавливая «края» звука большого барабана; атака и выпуск его стрелы. Отфильтруйте тарелки, струнные, вокал и гитары. Оставьте бас и низкие барабаны.

Шаг 4: Усиление басов и инфразвуковой фильтр

Если у вас есть усиление басов, попробуйте осторожно увеличить его, чтобы услышать, как звучит бас-барабан. Применение небольшого усиления баса сильно поднимет бочку. Будьте осторожны с усилением басов, если вы решите его использовать — именно здесь в систему часто вносятся искажения. Если вы слышите искажения, уменьшите усиление сабвуфера, пока они не исчезнут. Используйте усиление басов, чтобы почувствовать ритм воздуха, который движется ваш сабвуфер.

Теперь поиграйте с усилением басов.

Для портированных сабвуферов используйте фильтр инфразвука на усилителе, чтобы приглушить слишком громкие низкие ноты. Это поможет уменьшить уровни нот, на которых резонирует корпус. Настройте все фильтры еще немного, чтобы звук бас-барабана был плотным и сухим или свободным и реверберирующим, в соответствии с вашим личным вкусом. Я люблю регги и соул, поэтому мой бас довольно громкий, но он немного суше, чем может понравиться большинству людей.

Важно продолжать настраивать вашу систему, пока вы не услышите то, что вам нравится. Когда вы будете удовлетворены тембром басов и бочки вашей системы, максимально уменьшите громкость сабвуфера, используя уровень сабвуфера в меню настройки звука ресивера или дистанционную ручку баса, если она у вас есть.

Смешение всех частот

Теперь, когда все кусочки головоломки собраны, пришло время сфокусировать всю музыку.

Шаг 5: Подберите уровень громкости сабвуфера к громкости ресивера

Увеличьте громкость ресивера до максимума, без искажений. Затем медленно увеличивайте громкость сабвуфера, пока бас не станет сбалансированным с остальной музыкой. Это должно сработать.

Немного покачайте пульт дистанционного управления усилением или уровнем басов вверх и вниз, чтобы услышать, что он делает. Из-за размера акустического пространства в автомобиле сабвуферы иногда не сочетают свой звук конструктивно с остальными звуковыми волнами системы. Если у вашего баса достаточно громкости, но кажется, что ему не хватает напора, иногда вы можете помочь ему, поменяв местами провода динамика сабвуфера. Это меняет местами движение диффузора сабвуфера вперед и назад, что может объединить все звуковые волны лучше, чем наоборот. Какой бы путь ни звучал лучше, это правильный путь.

Устранение любых проблем

Если вы слышите искажения, исходящие от сабвуферов, уменьшите усиление сабвуфера. Если на данный момент вы не можете получить от сабвуфера достаточное количество басов, чтобы не отставать от других динамиков без искажений, вам потребуется комбинация сабвуфера и усилителя большего размера с более высокой мощностью.

Не следует снижать коэффициент усиления полнодиапазонного усилителя, чтобы попытаться компенсировать недостаточную громкость сабвуфера. Это может привести к тому, что усилитель будет посылать искаженные, обрезанные сигналы на полнодиапазонные динамики, что сведет на нет вашу цель — чистый, полный звук, поэтому для начала вы установили сабвуфер. Больше мощи, особенно на басу, всегда лучше, чем нехватка.

Теперь вы сможете наслаждаться полной полнотой и ритмом музыки, если сабвуфер настроен в соответствии с возможностями вашей системы и предпочтениями вашего уха. Просто помните о том, что нужно быть вежливым, и убавьте громкость вашего бума, когда это может беспокоить других людей.

Узнайте больше о настройке звука

Дополнительную информацию о настройке автомобильной аудиосистемы см. в разделе Добавление 4-канального усилителя. Чтобы узнать больше о том, как добиться наилучшего звучания вашего усилителя, ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами об усилителях и статьями Глоссария.

Дизайн корпуса сабвуфера: отклонение от правил для максимизации мощности

18 марта 2020 г.

Большая часть толпы аудиосистем послепродажного обслуживания хочет сделать все возможное с тем, что они могут разумно себе позволить или оправдать в отношении звуковых систем. Для некоторых есть передышка, потому что пространственные ограничения не должны их сдерживать. Возьмем, к примеру, сабвуфер мощностью 500 Вт в паре с усилителем RMS мощностью 500 Вт. Если бы эта установка выполнялась в «рекомендованном производителем» корпусе, она работала бы так, как задумано производителем.

Есть ли способ увеличить мощность, не меняя усилители и не покупая динамик большего размера?

Есть! Я всегда старался смотреть на спецификации производителя как на ориентир, а не как на жесткий набор правил. Построив корпус примерно на 20% больше, чем рекомендуется, и соответственно увеличив размер порта, корпус для низкочастотного динамика станет более эффективным, что приведет к увеличению выходной мощности на ватт входного сигнала. Проще говоря, больше отдачи от затраченных средств. Простое увеличение громкости волшебным образом сделало эту настройку громче! Хотя дополнительное пространство может быть доступно не при каждой установке, те, кому посчастливилось иметь дополнительное пространство, определенно могут воспользоваться этим трюком, чтобы получить больше бесплатно. Теперь, конечно, есть исключения и риски, которые следует учитывать. Во-первых, это не будет работать дальше точки убывающей отдачи. Со временем кабина может стать настолько большой, что низкочастотный динамик потеряет всякую устойчивость, что приведет к серьезным повреждениям, поэтому делайте это на свой страх и риск и всегда обращайтесь за помощью в случае необходимости. Я стараюсь не увеличивать сумму более чем на 25% от рекомендуемой в любом сценарии, так как это, вероятно, уже близко к точке убывающей отдачи.

Есть надежда и на ограниченное пространство. Скажем, у вас настолько плохой сабвуфер, что вам не терпится установить его, но ваши измерения показывают, что у вас на 0,25 кубических фута меньше, чем рекомендует производитель. Это невозможно использовать, верно? Неправильный! К счастью, это еще одно место, где правила можно обойти! Как оказалось, с приложением немного большей мощности небольшая недостающая громкость вообще не проблема! Дизайн корпуса обычно может преодолеть любые препятствия, связанные с производительностью аудиосистемы, если вы знаете, как можно манипулировать правилами.

Короче говоря, вот краткий список способов, которыми мы все можем «обмануть» правила, чтобы максимизировать нашу производительность почти в любой ситуации.

1. Добавить том. Если сделать корпус немного больше, во многих случаях он станет более эффективным, увеличив производительность. Помните, что есть такая вещь, как слишком большой. По мере увеличения размера корпуса механические ограничения низкочастотного динамика будут легче достигаться.
2. Если коробка слишком мала (на разумную величину), добавьте мощности. Это поможет водителю преодолеть недостаток громкости, чтобы по-прежнему воспроизводить этот бас! Помните, что движение катушки имеет решающее значение для охлаждения низкочастотного динамика, поэтому убедитесь, что драйвер может достаточно двигаться в том объеме, в котором он воспроизводится, иначе температура катушки может значительно возрасти.
3. Если ваша коробка уже настолько мала, насколько вы можете ее сделать, но она не настроена так низко, как вам хотелось бы, вы обычно можете уменьшить площадь используемого порта, чтобы облегчить настройку ниже. Опять же, есть момент, когда площадь порта станет слишком маленькой для правильной работы драйвера, поэтому это также следует принимать постепенно. Если порт становится слишком маленьким, это может привести к шуму порта или позволить низкочастотному динамику просто разгрузиться.
4. Не стоит недооценивать расположение суб/портов. Иногда то, где вы размещаете вентиляционные отверстия или сабвуферы, может иметь чудовищную разницу в выходе.