ЧВ для выхлопной системы
Четвертьволновой резонатор для выхлопной системы способен гасить звуки низких частот, которые образуются из-за работы двигателя. Для этой цели он и устанавливается.
Перед самостоятельной сборкой подобного резонатора нужно уяснить несколько правил:
- Материал выхлопной системы напрямую влияет на результат устранения шумов. То есть, чем толще материал, тем эффективнее.
- Конструкцию резонатора надо продумывать и просчитывать заранее.
- Замена ЧВ короба влияет на соотношение поступательного воздуха и выхлопных газов.
ЧВ короб Поэтому следует проводить сопутствующую регулировку фильтрации и подачи воздуха.
Как настроить трубу войта
Акустическое оформление TQWP (Tapered Quarter-Wave Pipe – Расширяющаяся Четвертьволновая Труба) впервые было описано Полом Войтом (Paul Voight) в 1930 году и является по сути рупором, настроенным на частоту резонанса динамической головки.
Такое решение имеет ряд преимуществ с точки зрения электроакустики. Во-первых АС лишена разделительных фильтров и поэтому характеристика её входного импеданса совпадает с характеристикой импеданса головки, что существенно упрощает сопряжение системы с любыми усилителями. Очень близкая к трансмиссионным линиям, TQWP отличается формой волновода. Своего рода рупор используется как обратная нагрузка для диффузора, но динамик помещен не в начале рупора как обычно, а на его стороне. Порт используется, чтобы использовать поток воздуха от обратной стороны диффузора динамика, для внутреннего демпфирования и увеличения отдачи на НЧ. Частота резонанса зависит только от длины L конуса и положения динамика
Высокая чувствительность делает АС лёгкой нагрузкой для маломощных УМЗЧ, что немаловажно для ламповых, но так же неплохо и для транзисторных усилителей, особенно работающих в чистом классе «А». Кроме того наличие всего лишь одного динамика улучшает ФЧХ АС, что благоприятно сказывается на локализации источников звука и способности воспроизводить быстрые сигналы
С другой стороны у такого подхода есть и недостатки – например ухудшение диаграммы направленности при больших уровнях громкости из-за эффекта зонального излучения. С точки зрения DIY, TQWP так же имеет ряд преимуществ. В частности – отсутствие необходимости в изготовлении разделительного фильтра, тонкой настройки фазоинвертора и многих других операций, без которых нельзя обойтись при постройке обычных АС
С другой стороны, габариты корпуса получаются довольно внушительными, что заставляет обращать особое внимание на подавление механических резонансов и закладывать дополнительные расходы на получения согласия со стороны супруги для вида на жительство этих немаленьких АС. Это пожалуй, наибольшая трудность в этапах построения TQWP
Серийно акустические системы TQWP производила известная в аудиофильских кругах фирма Lauther, устанавливавшая в них широкополосные динамики с большой характеристической чувствительностью. Итак, желание есть, руки размяты, жена в ожидании.
Источник
Лист «Расчет TQWP»
Блок расчета содержит все необходимые данные для вычисления размеров корпуса. Нужно заметить, что все размеры внутренние, добавляйте тощину материалов.
Данные можно вводить только в ячейки подсвеченные белым цветом и только в миллиметрах, остальные ячейки информационные и защищены от редактирования.
Рис. 1. Интерфейс программы расчтеа корпуса TQWP
В принципе все просто, но данные, по которым могут возникнуть вопросы постараюсь объяснить.
Толщина материала внутренней перегородки: желательно брать плотный материал не подверженный резонансу (ДСП, фанера, лучше бакелитовая), толщиной не менее 20 мм, так, как перегородка является элементом крепления боковых панелей.
Внешний диаметр корзины динамика: внешние габариты динамика.
Диаметр эффективной части диффузора: желательно брать данные, предоставленные производителем, но можно и измерить самим, нужно измерить расстояние между центрами подвеса диффузора, что тоже близко к истине.
Диаметр посадочного отверстия: пригодится при расчете деталей корпуса.
Собственная резонансная частота динамика: необходима для автоматического расчета частоты настройки корпуса TQWP.
Глубина закрытой части рупора: глубина площадки закрытого конца рупора (конуса). Категорически не рекомендуется делать больше 25–50 мм. Изменяя этот параметр можно в небольших пределах менять положение динамика по вертикали на передней панели.
Эффективная площадь диффузора: вычисляется автоматически.
Площадь открытой части рупора: равна 2,5-ой эффективным площадям диффузора. Вычисляется автоматически.
Площадь закрытой части рупора: вычисляется автоматически.
Позиция динамика: расстояние от закрытого конца рупора до центра посадочного отверстия динамика. Вычисляется автоматически.
Ширина корпуса: по умолчанию за ширину корпуса принимается внешний диаметр корзины головки. При желании изменить ширину корпуса, нужно подставить значение, на которое увеличится ширина с каждой стороны.
Глубина корпуса: внутренняя глубина корпуса. Вычисляется автоматически.
Высота корпуса: внутренняя высота корпуса. Вычисляется автоматически.
Глубина открытой части рупора: вычисляется автоматически.
Длина перегородки: вычисляется автоматически.
Высота порта: вычисляется автоматически.
Площадь порта: равна эффективной площади диффузора.
Внутренний объем корпуса: вычисляется автоматически.
Длина свернутого рупора: равна 1/4 длины волны, частоты настройки корпуса. Вычисляется автоматически.
Внешний диаметр ВЧ головки: если не предполагается использование ВЧ головки этот параметр можно упустить.
Диаметр посадочного отверстия ВЧ головки: Если не предполагается использование ВЧ головки этот параметр можно упустить.
Лист «Корпус TQWP»
Здесь автор предлагает наиболее простой вариант чертежа TQWP. В конструкции предусмотрена возможность установки ВЧ головки. Так как размеры корпуса достаточно внушительные, желательно применять материал не менее 20–25 мм толщиной.
Передняя панель состоит из двух элементов: основной панели, на которую крепится широкополосный динамик и декоративной панели, которая приклеивается и притягивается саморезами к основной панели. Широкополосный динамик устанавливается в корпус снаружи, впотаи, ВЧ внахлест.
Дабы придать большую жесткость, нижняя панель тоже выполнена в виде бутерброда. Для придания респектабельного вида, предлагается два гриля, верхний прикрывающий динамики и нижний, закрывающий отверстие порта.
Рис. 3. Лист «Корпус TQWP»
Краткое описание вводимых данных.
Передняя панель: толщина материала основной передней панели.
Передняя декоративная панель: толщина материала декоративной передней панели.
Задняя панель: толщина материала задней панели.
Боковая панель: толщина материала боковых панелей.
Перегородка 1: толщина материала внутренней перегородки 1. Во избежание резонанса, желательно использовать материал, как можно толще. Перегородка также является элементом крепления боковых панелей и ребром жесткости.
Перегородка 2: толщина материала днища закрытого конца рупора.
Верхняя панель: толщина материала верхней панели.
Нижняя панель 1: толщина материала нижней фальшь панели. Желательно использовать материал, как можно толще, так, как панель является элементом крепления боковых и задней панелей.
Нижняя панель 2: толщина материала нижней панели.
Гриль верхний: толщина материала декоративной накладки на динамик.
Гриль нижний: Толщина материала декоративной панели прикрывающей отверстие порта. Ровна толщине декоративной передней панели.
Высота терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Ширина терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Диаметр терминала: Если предполагается использование круглого терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Расстояние между корпусами динамиков: Расстояние между корпусами динамиков. При использовании ВЧ динамика.
Нижний обвод верхнего гриля: Расстояние между отверстием под динамик и нижней кромкой гриля.
Площадка крепления нижнего гриля: Площадка на основной передней панели не прикрытая декоративной передней панелью, предназначенная для элементов крепления нижнего гриля.
Скос на передней декоративной панели: Параметр не обязательный.
Толщина ткани для гриля: Необходимо для корректного расчета нижнего гриля.
Элементы фильтра закреплены на основании тремя способами:
- Конденсаторы и катушки с креплениями — шурупами
- Катушки без креплений и конденсаторы без «ушек» — капроновыми стяжками + клей в основании
- Резисторы — длинными шурупами на клею.
Разводка элементов выполнена с максимальным использованием собственных выводов элементов и с применением посеребрянного медного провода в изоляции.
Каждая секция фильтров подключена к клеммам своими проводами.
Пайка выполнена оловом (безсвинцовым припоем) с добавлением серебра.
Внутренний объем корпуса АС на 2/3 заполнен синтепоном из расчета 25 г/литр.
Провода, катушки и конденсаторы отбирались по направлению «начало»-«конец». Не верьте тем, кто «не слышит» направления включения и … сам делает акустику.
У каждого свои секреты, но я скажу, что зачастую на тех головках, которые используются в проекте — действительно ничего не определить, а «оно» — есть.
Верность этих утверждений слушатель начинает воспринимать через месяцы, когда все «притрется» и «прогреется».
Преимущества и недостатки
Но отрицательных сторон в нем мало, многие их даже и не замечают:
- Система громоздкая. Иногда занимает полностью багажник.
- Не подходит для использования с мощностью, в два раза превышающей номинальную мощь сабвуфера.
А вот преимущества в установке резонатора значительные:
- Групповые задержки низкого уровня. Очень точная детальность и переработка баса.
- Воспроизводимые частоты становятся плавными и расширяется их диапазон. Если осуществить грамотный расчет четвертьволнового резонатора, он легко отрабатывает как верхние, так и низкие басы.
- КПД высокий.
Акустическое оформление лабиринт (четвертьволновой резонатор) Это весомые аргументы для установки четвертного резонатора. Многие автолюбители приноровились осуществлять монтаж своими руками
Но важно правильно делать анализ будущей системы и производить верные расчеты. Можно произвести расчет четвертного резонатора онлайн
Сейчас существуют сайты, предлагающие удобную технологию расчетов. Программа называется Quarter Wave box. Это легкий и быстрый способ анализа и проектирования ЧВ коробов. Quarter Wave box бесплатная программа.
Лист «Корпус TQWP»
Здесь автор предлагает наиболее простой вариант чертежа TQWP. В конструкции предусмотрена возможность установки ВЧ головки. Так как размеры корпуса достаточно внушительные, желательно применять материал не менее 20–25 мм толщиной.
Передняя панель состоит из двух элементов: основной панели, на которую крепится широкополосный динамик и декоративной панели, которая приклеивается и притягивается саморезами к основной панели. Широкополосный динамик устанавливается в корпус снаружи, впотаи, ВЧ внахлест.
Дабы придать большую жесткость, нижняя панель тоже выполнена в виде бутерброда. Для придания респектабельного вида, предлагается два гриля, верхний прикрывающий динамики и нижний, закрывающий отверстие порта.
Рис. 3. Лист «Корпус TQWP»
Краткое описание вводимых данных.
Передняя панель: толщина материала основной передней панели.
Передняя декоративная панель: толщина материала декоративной передней панели.
Задняя панель: толщина материала задней панели.
Боковая панель: толщина материала боковых панелей.
Перегородка 1: толщина материала внутренней перегородки 1. Во избежание резонанса, желательно использовать материал, как можно толще. Перегородка также является элементом крепления боковых панелей и ребром жесткости.
Перегородка 2: толщина материала днища закрытого конца рупора.
Верхняя панель: толщина материала верхней панели.
Нижняя панель 1: толщина материала нижней фальшь панели. Желательно использовать материал, как можно толще, так, как панель является элементом крепления боковых и задней панелей.
Нижняя панель 2: толщина материала нижней панели.
Гриль верхний: толщина материала декоративной накладки на динамик.
Гриль нижний: Толщина материала декоративной панели прикрывающей отверстие порта. Ровна толщине декоративной передней панели.
Высота терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Ширина терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Диаметр терминала: Если предполагается использование круглого терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.
Расстояние между корпусами динамиков: Расстояние между корпусами динамиков. При использовании ВЧ динамика.
Нижний обвод верхнего гриля: Расстояние между отверстием под динамик и нижней кромкой гриля.
Площадка крепления нижнего гриля: Площадка на основной передней панели не прикрытая декоративной передней панелью, предназначенная для элементов крепления нижнего гриля.
Скос на передней декоративной панели: Параметр не обязательный.
Толщина ткани для гриля: Необходимо для корректного расчета нижнего гриля.
Минусы (на мой взгляд):
- Совершенно сумасшедшие размеры и вес.
- На самом деле присутствует фазовая несогласованность НЧ и ВЧ головки ровно на период на частоте раздела, что, в прочем, не мешает маститым иностранным фирмам делать то же самое. Для исправления ситуации ВЧ головку нужно утапливать в корпус или делать трехполосную систему и ВЧ размещать наверху в корпусе-пуле.
- Я бы сделал три-ампинг с выходными каскадами УМ и дипольным излучателем на СЧ, что также снизило бы ранние отражения, но вместо некой «прохладности» тембров была бы «теплота» в звучании.
- При использовании в составе домашнего кинотеатра оказался настоятельно необходим сабвуфер. Для музыки в стерео — не нужен.
Выводы. Колонки получились. Могу пожелать всем такой же акустики.
Если вам нужен хороший усилитель для наушников или ЦАП, плеер, наушники, АС или другая звуковая техника, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести звуковую технику известных брендов…
Если нужна консультация по звуку пишите мне в ВК, помогу чем смогу.
По всем вопросам Пишите мне на эл. почту: [email protected] или ВК https://vk.com/id104002989 или https://ok.ru/aleksandr.levchuk2
Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники, FK
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
Источник
Расчет корпусов TQWP
Данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (TQWP) или свернутый рупор или труба Войта, который описал данное акустическое решение в 30-х годах XX века.
За основу был взят файл John Rutter по расчетам David B. Weems, сделана попытка минимизировать разброс параметров вычислений допущеных в этом файле, произведена адаптация под метрическую систему мер.
Также автор добавил в TQWP программу блок расчёта деталей корпуса с возможностью вывода на печать эскизов с размерами.
Программа адаптирована под два режима просмотра 800х600 и 1024х768, для выбора режима на основных листах программы имеются кнопки.
Особенности установки четвертьволнового короба
Особенно важным является отслеживание превышения диффузорного хода (его допустимого показателя). Четвертьволновой резонатор способен проигрывать очень низко в отличие от короба ФИ. Его частоты настроек ниже. Поэтому издаются искажаемые звуки и шумы в басах. А в ЧВ это отсутствует.
Чертеж короба
Для автолюбителей которые ценят качество звука рекомендуется использовать свернутый сужающийся ЧВ. Он больше по размеру и сложнее в изготовлении, но оно того стоит! В результате получается уникально быстрый бас, очень глубокий и точный. Этот тип корпуса проявляет себя с лучшей стороны.
Плюсы:
- Полное отсутствие бубнения как такового. Мягкий, бархатный, грудной, киношный «голос». Изумительное воспроизведение фортепиано, саксофона, скрипки, оргАна (. ). Такого оргАна с тестового диска одного из журнала-мурзилок я не слышал нигде.
- Узкая направленность на частоте раздела (от 2500 до 5000 Гц) минимизировала влияние ранних отражений от боковых стен, что позволило снизить «кашеобразную» окраску на женском вокале и в «верхней середине».
- Частотная и фазовая характеристика импеданса АС в диапазоне частот 10…1500Гц представляет собой пологую (без резонансов) линию со значениями 6,8 Ом и 0…+15 градусов т.е. носит индуктивный характер, что очень хорошо для усилителя мощности. Труба Войта работает верно.
- Рабочая мощность оказалась 3…4 Вт. При 10 Вт — уже начинаешь глохнуть.
