Четвертьволновой сабвуфер. Технические характеристики и расчет размера чв короба. Начинаем моделирование нашего ЧВ

ЧВ короб или четвертьволновой резонатор представляет собой полую коробку, выполненную из любого мебельного материала. Конструкция используется для сабвуфера и позволяет добиться более глубокого звучания с гармоничным спектром. Подобные приспособления фирменного производства стоят довольно дорого, но короб можно собрать самостоятельно из подручных материалов. Именно об этом и пойдет речь в нашем обзоре.

Назначение, конструкция и принцип работы ЧВ короба

Конструкция ЧВ короба направлена на модулировку звукового потока. Используется эффект прохождения и отражения звука. Благодаря специальной конструкции корпуса достигается гармонизация звука. Особенно это хорошо проявляется на низких частотах и при установке сабвуфера. При соответствующих размерах ЧВ короб сделает звучание в басах довольно громким, ярким, но необычайно глубоким.

Короб для сабвуфера

Назначение и использование

В определенном контексте данное приспособление можно сравнить со звуковым процессором аналогового типа. Когда понятно назначение, разберемся теперь с конструкцией, принципом работы и расчетами. Предложенное решение особенно востребовано среди автомобилистов, желающих установить на подержаных автомобилях качественный звук, при определенных усилиях он будет не уступать дорогим аудиосистемам.

Итак, в техническом понимании ЧВ короб, что вытекает из названия, представляет собой резонатор. Речь идет о полой конструкции, с помощью которой воспроизводят звуки заданной частоты. Одной из функций резонатора является усиление аудиозвучания. Такое приспособление в машине позволит слушать громкую музыку, обеспечивать музыкальное сопровождение на природе или использовать в коммерческих целях, например, для озвучивания свадеб и гуляний. Наиболее популярным решением является короб к динамику 12 дюймов.

Принцип действия

С резонатором, еще одним примером которого является короб под ЧВ , автомобилисты могут быть знакомы в совершенно другой области. Например, используется в качестве функционального элемента глушителя. В данном случае полая конструкция имеет свои особенности и другое назначение.

С технической точки зрения резонатор представляет собой колебательную систему, накапливающую колебания за счет резонанса частот. Обычно конструкция предполагает «работу» с ограниченным набором частотных характеристик. В зависимости от конструкции различаются резонаторы накопительного и мгновенного действия.

Накопительный резонатор накапливает внешнюю энергию за счет снижения частоты внутренних колебаний. В математическом контексте любая конструкция резонатора, частота колебания которого больше частоты колебаний внешнего воздействия, является накопительным. Это происходит независимо от диаметра в 10 или 12 дюймов, но нужно выбирать разный объем.

Мгновенное действие подразумевает соответствие внутренней колебательной силы по периоду внешним колебаниям. Такие резонаторы увеличивают мощность звука за счет теплового поглощения окружающего пространства, смещения частоты на входе по мощности — изменяется за счет увеличения интервала воспроизведения.

Распространенный ЧВ короб имеет прямоугольную форму с перегородками, напоминающими по расположению гусеницу. Внешний вид будет зависеть от динамика и его особенностей, размера – 10″ или 12 дюймов. В настоящий момент можно найти схемы чертежей для любого частотного устройства, и выполнить резонатор без лишних затрат. Отличаться от фирменного будет незначительно.

Чертеж ЧВ короба под 12″ с настройкой 35 Гц

Можно выполнить резонатор в миниварианте. Такое решение показано на рисунке.

Чтобы получить чертежи ЧВ коробов 10, 12 и 15″ можно использовать поисковую систему или нашу базу резонаторов или же программу расчета. Проще всего искать по типу динамику и необходимому объему. Например, короб ЧВ под 12″ может быть реализован в нескольких вариантах, в зависимости от технических особенностей описанных и продемонстрированных ниже.

Как рассчитать резонатор к Урал самостоятельно?

Прежде всего, отметим, что основным материалом для выполнения данного аудиоустройства является многослойная влагостойкая фанера. Вход динамика по размеру соответствует выбранной модели. Объем и конструкция будут зависеть от технических задач: особенностей салона, необходимой мощности и других особенностей.

На рисунке видно, что влияет на конструкцию также направление порта и другие параметры. Иногда водителей после расчетов беспокоит, что габариты очень большие по сравнению с доступным пространством в салоне, поэтому рекомендуют конструкцию, соответствующую данной задаче.

Другие варианты корпуса

На фото показан пример расчет ЧВ короба, но в совокупности учитывается площадь с

Акустическое оформление. Что такое ЗЯ? Что такое ФИ? Что такое ЧВ?

09.07.2018

Одним из главных вопросов после покупки сабвуфера перед нами встаёт выбор корпуса для него. Интернет кишит различными аббревиатурами вроде ЗЯ, ФИ, ЧВ и БП и разобраться в них порой не так просто. Этим мы сегодня с вами и займемся.

ЗЯ или Закрытый Ящик

Плюсы:

• Легкость в расчете и изготовлении
• Не требует большого объема, что позволяет сэкономить место в авто
• Структурированный бас, быстрый, без запаздываний

Минусы:

• Низкая эффективность
• Плохое охлаждение катушки сабвуфера из-за отсутствия каких-либо отверстий в корпусе

ФИ или Фазоинвертор

Плюсы:

• Высокая эффективность (громче чем ЗЯ)
• Хорошее охлаждение катушки сабвуфера
• Возможность настройки оформления под определенные жанры музыки с целью получения максимальной эффективности в определенной полосе низких частот

Минусы:

• Сложность расчета
• Занимает гораздо больше места, чем ЗЯ
• Имеет более размытый бас, в отличие от ЗЯ (к слову, качество баса в ФИ все же можно улучшить, но жертвуя давлением)

ЧВ или Четвертьволновой резонатор

Плюсы:

• Самая высокая эффективность (громче ФИ и намного громче ЗЯ)
• Быстрый, без запаздываний, бас
• Не такой ярко выраженный горб АЧХ, как у ФИ, что дает прирост громкости в большей полосе частот

Минусы:

• Сложность настройки усилителя с целью избежать механических повреждений сабвуфера
• Определенные требования к сабвуферу (наличие длинноходной подвижной системы, низкая добротность)
• Огромный размер
• Требования к повышенному контролю усилителя в следствие недостаточного демпфирования сабвуфера при данном оформлении
• Отсутствие возможности использовать усилители, превышающие по мощности RMS сабвуфера более чем в два раза

Немного ознакомившись с типами акустических оформлений, предлагаю распределить линейки сабвуферов, подходящие для тех или иных вариантов.

Итак, наиболее оптимальным для ЗЯ будет выбор SQ сабвуферов линейки Symphony.

Для ФИ оформления подойдут сабвуферы любых линеек, так как данное оформление является самым распространенным и каждый наш сабвуфер спроектирован таким образом, чтобы пользователь мог получить желанное с применением оформления данного типа.

Для корпусов с оформлением под названием четвертьволновой резонатор (четвертьволновик) мы бы рекомендовали сабвуферы с максимально мощными моторами в системы со слабым усилительным звеном ( не взирая на то, что многие считают, что данное оформление подходит любого типа динамикам). Причина таится в высокой добротности самого акустического оформления, что влечёт за собой необходимость установки в него низкодобротных (с моторами высокой мощности) сабвуферов. Наиболее оптимальными для данного акустического оформления являются сабвуферы линеек Decibel и Ultimatum. Опять же, напоминаем, что данное оформление имеет свои особенности и не подоходит для систем с усилителями высокой мощности.

Рассказать друзьям:

Четвертьволновой резонатор для сабвуфера и выхлопной системы

Четвертьволновой резонатор для сабвуфера (ЧВ короб) имеет свои преимущества и недостатки.

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.

Самостоятельный расчет

Существует установленная формула, которой удобно пользоваться. Нужно знать следующие показатели:

1. Площадь сечения туннеля (S).
2. Калибр сабвуфера (R).
3. Площадь диффузора (Sd). Расстояние от центральной точки диффузора до центральной точки подвеса. Можно измерить простой линейкой.

Владея этими данными, применяется формула: S=1.5*3.14*((R^2)).

Четвертьволновой резонатор

Настройку резонатора определяет длина туннеля. Онлайн расчеты проводить проще: здесь достаточно вставить все параметры в электронную формулу. Система автоматически рассчитает результат.

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.

ЧВ для комнаты

Четвертной резонатор для комнаты выстраивается не так, как ФИ обычный. Его рассчитать и установить тоже можно своими руками. Кроме грамотного расчета здесь имеет значение место расположение колонок в комнате.

Схема работы ЧВ резонатора

Первым делом следует проверить фазу. Это необходимо для убеждения в том, что динамики НЧ правильно подключены к усилителю. То есть плюс динамика к плюсу усилителя. И наоборот, минус к минусу.

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:

1. Материал выхлопной системы напрямую влияет на результат устранения шумов. То есть, чем толще материал, тем эффективнее.
2. Конструкцию резонатора надо продумывать и просчитывать заранее.
3. Замена ЧВ короба влияет на соотношение поступательного воздуха и выхлопных газов.

ЧВ короб

Поэтому следует проводить сопутствующую регулировку фильтрации и подачи воздуха.

Четвертьволновой резонатор или просто ЧВ » Теория автозвука » Бас Клуб

В данной статье мы не будем углубляться в теорию четвертьволнового резонатора или в простонародье — четвертьволновик (ЧВ), а рассмотрим вещи с бытовой точки зрения обычного пользователя. У данного типа оформления, используемого для сабвуфера, есть как преимущества, так и недостатки, последних впрочем совсем не много.

Основные преимуществами ЧВ являются:

• низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность порой даже выше закрытого ящика;
• плавный и на удивление широкий диапазон воспроизводимых частот, при правильном подходе ЧВ легко отрабатывает как верхний бас, так и самый нижний;
• высокий КПД, с одинаковой мощности Вы получаете отдачу, в среднем на 20-40% превышающую фазоинверторы или бандпассы, и на 150-300% закрытый ящик.

Согласитесь, это просто отличный бонус даже к самому хорошему сабвуферу.

Однако, есть и недостатки:

• занимает приличную часть багажника, если не его весь;
• довольно требователен к выбору динамика, слабые магнитные системы, низкая величина линейного хода и тяжелая подвижная часть — все это не для ЧВ, впрочем, среди сабвуферов DD такого Вы и не встретите;
• противопоказан к использованию с мощностями, в 2 и более раза превышающими номинальную мощность сабвуфера.

В двух словах, если Вам не жалко места — ЧВ будет лучшим выбором оформления для сабвуфера. Итак, классический четвертьволновой резонатор представляет из себя тоннель определенной длины и определенной площади сечения, и все. Он удивительно прост в расчетах и при наличии свободного пространства, прост и в изготовлении. На рисунке 1 представлена принципиальная схема работы ЧВ, где красной линией указана расчетная длина туннеля. На рисунке изображен туннель с круглым сечением, но на практике в подавляющем большинстве случаев используется квадратное сечение той же площади.

Рассчитывается ЧВ следующим образом. Площадь сечения туннеля зависит от калибра сабвуфера, рассчитывается по следующей формуле. Sтуннеля = 1,5*(3,14*((Dсабвуфера/2)^2)). Проще говоря, площадь сечения туннеля равняется полторы площади сабвуфера. Длинна туннеля определяет настройку ЧВ. Используется вот такая простая формула: Lтуннеля = (343/Fb)/4, где Fb — желаемая частота настройки, результат в метрах. Мы рекомендуем использовать настройки от 34 до 47Гц, оптимальной и наиболее универсальной настройкой считаем 39-41Гц.

Пример расчета ЧВ, настроенного на 40Гц, для сабвуфера калибром 12″(30см). Sтуннеля = 1,5*(3,14*((30/2)^2)) = 1060кв.см. Lтуннеля = (343/40)/4 = 2,14метра. Для удобства, длинна туннеля (L) на всех наших рисунках изображена красной линией. Как мы видим, длина прямого ЧВ выходит около 2-х метров, для автомобиля это конечно не приемлемо и на практике не используется. Для того, чтобы уместить туннель такой длины в багажник, его необходимо свернуть. На рисунке ниже показаны классические схемы сворачивания туннеля. Рассчитали, выбрали наиболее удобную форму сворачивания, путем не сложных геометрических построений и расчетов выполнили чертеж, и готово, можно пилить и наслаждаться великолепным басом!

Для тех наших пользователей, которым качество звучания особенно важно, мы рекомендуем использовать сужающийся свернутый ЧВ. Он гораздо сложнее в изготовлении и больше в объеме, но результат безусловно впечатляющий — бас уникально быстрый, точный и глубокий. Этот вид корпуса отлично себя проявит в соревнованиях на качество звука. Разница с классическим ЧВ заключена в том, что туннель плавно сужается от 3 площадей НЧ динамика в начале до 1.5 на выходе в конце. Традиционные схемы сужающегося свернутого ЧВ показаны на рисунке ниже.

Наверняка после предварительных расчетов всех Вас беспокоит вот такой вопрос: «габариты корпуса выходят слишком большими для желаемой настройки, что будет если уменьшить площадь сечения…?» Ответ на этот вопрос прост — при уменьшении площади сечения вплоть до 0.75 площади НЧ динамика постепенно исчезают и все преимущества ЧВ. На еще меньших площадях сечения туннеля появляются неприятные струйные шумы. При площади туннеля меньше 0.5, струйные шумы вероятно на слух будут громче баса. Думаю, что теперь многим стало понятно, что такое ЧВ и почему он столь обсуждаем. Стройте свои уникальные басовые установки и делитесь впечатлениями!

по материалам сайта www.digitaldesigns.ru

Расчет акустического оформления типа четвертьволновый резонатор (четвертьволновик)

Не будем углубляться в теорию четвертьволнового резонатора или в простонародье – четвертьволновик (ЧВ), а рассмотрим вещи с бытовой точки зрения обычного пользователя. У данного типа оформления, используемого для сабвуфера, есть как преимущества, так и недостатки, последних впрочем совсем не много.

Основными преимуществами ЧВ являются:
низкий уровень групповых задержек, точность проработки баса и детальность порой даже выше закрытого ящика;
плавный и на удивление широкий диапазон воспроизводимых частот, при правильном подходе ЧВ легко отрабатывает как верхний бас, так и самый нижний;
высокий КПД, с одинаковой мощности Вы получаете отдачу, в среднем на 20-40% превышающую фазоинверторы или бандпассы, и на 150-300% закрытый ящик.

Согласитесь, это просто отличный бонус даже к самому хорошему сабвуферу.

Однако, есть и недостатки:
занимает приличную часть багажника, если не его весь;
довольно требователен к выбору динамика, слабые магнитные системы, низкая величина линейного хода и тяжелая подвижная часть – все это не для ЧВ.
противопоказан к использованию с мощностями, в 2 и более раза превышающими номинальную мощность сабвуфера.

В двух словах, если Вам не жалко места – ЧВ будет лучшим выбором оформления для сабвуфера. Итак, классический четвертьволновой резонатор представляет из себя тоннель определенной длины и определенной площади сечения, и все. Он удивительно прост в расчетах и при наличии свободного пространства, прост и в изготовлении. На рисунке 1 представлена принципиальная схема работы ЧВ, где красной линией указана расчетная длина туннеля. На рисунке изображен туннель с круглым сечением, но на практике в подавляющем большинстве случаев используется квадратное сечение той же площади.

Рассчитывается ЧВ следующим образом. Площадь сечения туннеля зависит от калибра сабвуфера, рассчитывается по следующей формуле. Sтуннеля = 1,5*(3,14*((Dсабвуфера/2)^2)). Проще говоря, площадь сечения туннеля равняется полторы площади сабвуфера. Длинна туннеля определяет настройку ЧВ. Используется вот такая простая формула: Lтуннеля = (343/Fb)/4, где Fb – желаемая частота настройки, результат в метрах. Мы рекомендуем использовать настройки от 34 до 47Гц, оптимальной и наиболее универсальной настройкой считаем 39-41Гц.

Пример расчета ЧВ, настроенного на 40Гц, для сабвуфера калибром 12″(30см). Sтуннеля = 1,5*(3,14*((30/2)^2)) = 1060кв.см. Lтуннеля = (343/40)/4 = 2,14метра. Для удобства, длинна туннеля (L) на всех наших рисунках изображена красной линией. Как мы видим, длина прямого ЧВ выходит около 2-х метров, для автомобиля это конечно не приемлемо и на практике не используется. Для того, чтобы уместить туннель такой длины в багажник, его необходимо свернуть. На рисунке ниже показаны классические схемы сворачивания туннеля. Рассчитали, выбрали наиболее удобную форму сворачивания, путем не сложных геометрических построений и расчетов выполнили чертеж, и готово, можно пилить и наслаждаться великолепным басом!

Для тех пользователей, которым качество звучания особенно важно,рекомендуется использовать сужающийся свернутый ЧВ. Он гораздо сложнее в изготовлении и больше в объеме, но результат безусловно впечатляющий – бас уникально быстрый, точный и глубокий. Этот вид корпуса отлично себя проявит в соревнованиях на качество звука. Разница с классическим ЧВ заключена в том, что туннель плавно сужается от 3 площадей НЧ динамика в начале до 1.5 на выходе в конце. Традиционные схемы сужающегося свернутого ЧВ показаны на рисунке ниже.

Наверняка после предварительных расчетов всех Вас беспокоит вот такой вопрос: “габариты корпуса выходят слишком большими для желаемой настройки, что будет если уменьшить площадь сечения…?” Ответ на этот вопрос прост – при уменьшении площади сечения вплоть до 0.75 площади НЧ динамика постепенно исчезают и все преимущества ЧВ. На еще меньших площадях сечения туннеля появляются неприятные струйные шумы. При площади туннеля меньше 0.5, струйные шумы вероятно на слух будут громче баса. Думаю, что теперь многим стало понятно, что такое ЧВ и почему он столь обсуждаем. Стройте свои уникальные басовые установки и делитесь впечатлениями!

информация взята с сайта www.digitaldesigns.ru

---

Полезные темы: