Рупорная НЧ секция типа Klipsch La Scala на динамке Beyma SM-115/K. Чего ожидать?

[Пётр]

Предыстория такая: в октябре 2006 была создана ветка Построение АС, средней между бытовой и концертной акустикой - возможно ли это?. В итоге, в июле 2007 были построены акустические системы. Акустика не удовлетворяет моему представлению «концертного» звука, т.к. музыкальный материал в частотном диапазоне 80 – 500 Гц не обладает чёткостью, присущей профессиональным АС. Была предпринята попытка поменять звучание мидбаса за счёт изменения акустического оформления НЧ динамика (Beyma 12B100R) – обсуждение велось в этой ветке. В итоге я смирился с мыслью, что чёткой передачи среднего и верхнего баса следует ожидать от НЧ динамика с жёсткой подвеской (коим не является 12B100R).
Но при обсуждении различных акустических оформлений была высказана идея, что чёткую передачу мидбаса с наибольшей вероятностью может обеспечить конструкция «рупор». Меня увлекла идея построения рупора. Нашёлся чертёж более-менее «домашнего» НЧ рупора. Я потратил накопленный за лето капитал и купил пару динамиков Beyma SM-115/K (технические параметры динамика pdf, 125kb ).

Просьба моя к участникам форума следующая: постарайтесь объяснить мне (и не только), каковы «плюсы» и «минусы» содержания в квартире рупорной НЧ секции. Подходят ли мои 15” динамики для установки в рупор типа НЧ секции La Scala? Если рупор действительно наилучшее оформление для передачи мидбаса, и на моих динах можно попробовать собрать представленную конструкцию, то прошу написать в этой теме практические советы для сборки и расчёта рупорной НЧ секции.

................................................................................................................

Последствия данной темы:

(в феврале 2008): Сборка конструкции окончена. Результаты (фотоотчёт) реализации данного проекта можно посмотреть на моей домашней страничке: http://ppeterr.narod.ru/rupor.html.
А мои чертежи, по которым собирался рупор, можно взять тут: http://ppeterr.narod.ru/rupor_special.html

(в августе 2008): в конструкции добавлены дополнительные горизонтальные брейсы (распорки), для уменьшения эффекта "ведёрности". Фото конструкции с брейсами можно посмотреть на моей домашней страничке: http://ppeterr.narod.ru/5403.jpg
Также собрано рупорное акустическое оформление для среднечастотного звена. Подробнее в ветке Среднечастотный наборный фронтальный рупор "FH2+"

(в январе 2009): Для "поддержки снизу" собран сабвуфер на двух динамиках Beyma 12B100/R. Вид конструкции, а также фото сборки сабвуфера можно посмотреть на моей домашней страничке: http://ppeterr.narod.ru/sub_2x12B100R.html

[subsonic]

А где вообще возможно послушать настоящую La Scal-у?

Сейчас, я даже не знаю, где можно найти La Scala , их и 10 лет назад, возили под заказ!

[Пётр]

Всё-таки решил вынести на обсуждение, а то и запутаться можно:
в статье Проектирование рупорных громкоговорителей 2.doc (выкладывал ранее), обнаружил следующую фразу:

"рупор является акустическим транформатором, преобразующим акустическое излучение с высоким давлением и малой колебательной скоростью в горле в низкое давление и высокую колебательную скорость в устье".

Для начала, давайте разберёмся: "горло" - это довольно узкая щель, которая находится прямо перед динамиком (фактически - самое начало рупора, место где сечение раскрыва рупора наименьшее); "устье" - это выход рупора, место, где сечение раскрыва рупора имеет максимальную площадь, окончание раструба, граница между рупором и окружающим рупор пространством.

Но, насколько я понимаю, именно в "горле" будет наибольшая скорость воздуха, т.к. сечение наименьшее. А по мере приближения к самой широкой части (устью) скорость движения воздуха должна уменьшаться. Ведь именно так и устроен диффузор динамика - около зв. катушки скорость перемещения большая, по мере приближения к гофру (площадь поперечного сечения увеличивается), амплитуда движения диффузора уменьшается. Давление же наоборот, около зв. катушки маленькое, а на выходе из диффузора возрастает. Насколько мне известно, это закон Бернулли, который гласит, что полное давление складывается из динамического и статического и одно может переходить в другое ( P = Pст + ("ро"v\2)/2 = const).

Т.е., я хочу сказать, что цитата из статьи должна звучать так:

"рупор является акустическим транформатором, преобразующим акустическое излучение с малым давлением и большой колебательной скоростью в горле в высокое давление и малую колебательную скорость в устье".

Конечно же, я могу заблуждаться - тогда поправьте кто-нить меня.

Кстати, тут же в этой статье далее написано: "Очевидное преимущество высокого давления и, соответственно, низкой колебательной скорости в устье состоит в том, что ..."

Т.е., короче говоря, переводчики сами себе противоречат.

[TheLivingOne]

Вроде бы, из Бернулли следует, что большая скорость потока - маленькое давление (это в устье), маленькая скорость - большое давление (это в горле).
Понять это нельзя, это можно только запомнить(C)

PS Читайте оригинал: "It has been already stated that the horn behaves as a transformer, converting acoustic energy at high pressure and low velocity at the throat to energy at low pressure and high velocity at the mouth".

[Пётр]

...большая скорость потока - маленькое давление (это в устье), маленькая скорость - большое давление (это в горле).

площадь горла < площади устья

Я всегда считал (и до сих пор считаю), что чем меньше проходное сечение, тем выше скорость потока - скорость передвижения воздуха в горле больше, чем в устье (если считать, что динамик работает как поршень, а воздух не сжимается). (Может, в оригинале опечатка?, или "acoustic energy" и скорость воздуха это совсем разные вещи?)

[iDIOD]

Кстате вот очень информативная ссылка http://www.dcaudiodiy.com/jensen_imp..._imperial.html

[Пётр]

Ещё хочу уточнить: ОБЪЁМ ПРЕДРУПОРНОЙ КАМЕРЫ - что именно это есть?
Прицепил к сообщению две картинки - на одной вертикальный разрез обсуждаемого НЧ рупора, где синим цветом обведены границы (по моему мнению) предрупорной камеры. На втором рисунке - трёхмерный вид объёма предрупорной камеры (синяя фигура).
Просто хочу с вашей помощью удостовериться в правильности понимания "объёма предрупорной камеры".
Ещё момент: в даташите к моим динамикам, в параметрах Тиля-Смолла есть графа:

Displacement Volume 660 cm\3

Является ли это значение фактическим объёмом предрупорной камеры, в случае расположения динамика "мордой" к горлу (без кольца прокладки, т.е. корзина касается панели, на которой сделан вырез - "горло")?

[TheLivingOne]

Displacement volume = площадь диффузора * Xmax
Т.е. сколько воздуха вытесняет диффузор при движении.

Насчёт предрупорной камеры, что я вынес из всё той же статьи Она нужна, если хочется сделать акустический фильтр низких частот. Например, если на басовый рупор нагружается мидбасовый или широкополосный динамик, то хотелось бы избежать проникновения средних и высоких частот в рупор. Т.е. басовый рупор должен работать только на "сабвуферных" частотах. Для этого делается предрупорная камера, кстати, принцип её работы похож на бандпасс. Объём камеры рассчитывается из двух параметров: частоты среза ФНЧ (например, 150Гц) и желаемой площади горла рупора. Вот откуда брать эту самую площадь горла я не понял В статье предлагается 1/3 от эффективной площади диффузора (Sd), но замечено, что "тут есть простор для экспериментов". У меня есть чисто интуитивное предположение, что оптимальная площадь горла может быть связана с добротностью динамика (низкодобротный динамик лучше грузить на высокое давление - более узкое горло, а высокодобротному лучше дать более широкое; но эту мысль пока не удалось никак проверить литературой, в форумах на неё тоже никак не реагируют ;))

Про Бернулли, я же говорю, понять это нельзя
Точнее, это можно легко вообразить (как сжатый воздух из горла выплёвывается в устье, при этом разгоняясь и теряя давление), но вот с формулами это не на 15 минут разбирательство, в школе как-то недодали на эту тему, видать, а сейчас сидеть и изучать дебри газовой динамики меня не очень тянет

[Пётр]

Displacement volume = площадь диффузора * Xmax

Спасибо. А как же тогда можно рассчитать объём между полом и диффузором динамика, если динамик лежит на полу, "мордой" в пол. Нету даже профиля раскрыва диффузора для динамика... (Брать примерно?)

Насчёт предрупорной камеры... Т.е. она нужна, когда басовый рупор должен работать только на "сабвуферных" частотах.

Насколько мне известно, НЧ рупор La Scala работает до 500 Гц (т.е. ФНЧ за счёт акустического оформления (а именно - предрупорной камеры) получается настроен примерно на 500 Гц). Я бы не назвал это "сабвуферным" диапазоном.
Когда само АО представляет собой фильтр (ФНЧ или ФВЧ) в случае многополосной АС - по-моему, это хорошо (крутизна спада совместно с пассивным фильтром увеличивается и лучше глушатся ненужные частоты). А вот "работает по принципу банд-пасса" - это настораживает, т.к. я бы не хотел услышать из рупора что-либо, напоминающее звучание банд-пасса.

[TheLivingOne]

Не, я только про принцип акустического сопротивления высоким частотам, ничего похожего по звучанию там не будет
Объём динамика, видимо, придётся считать приближённо (объём конуса + объём магнитки + ещё чуть вверх подровнять, чтобы учесть раму).

PS Ещё мысль, а точно там именно рупор до 500Гц? Из того, что НЧ-звено до 500Гц, ещё не следует, что собственно рупор работает на весь диапазон.

[Пётр]

... а точно там именно рупор до 500Гц?

Я не знаю. Вот если бы знающие подсказали - было бы хорошо.
Жаль, что в чертежах не присутствует толщина прокладки (обычно в подобных НЧ рупорах между динамиком и панелью, в которой вырезана щель (горло) устанавливают кольцо из фанеры - то ли для того чтобы гофр не стукался о панель с щелью, то ли таким образом регулируется объём предрупорной камеры - опять же, не знаю; но если бы была дана толщина этой подкладки и объём перед диффузором - то можно бы было вычислить верхнюю частоту среза. А так остаётся только гадать...)

[TheLivingOne]

Offтопик:
Я этих "знающих" на Аудиопортале уже недели две или три пытаюсь дождаться, в основном говорят, что "рупор - это круто, только большой очень" и приводят готовые чертежи разных конструкций, вот на этом вся информация Надо бы, правда что, забить в скрит обратные формулы и повычислять характеристики этих готовых конструкций, может это и даст ответ на некоторые вопросы.

[Пётр]

Тоже недавно заинтересовался рупорами, копаю литературу и форумы в этом направлении, правда, как оформление для ШП.

Давно хочу спросить - что за динамик? Ты (можно на "ты"?) в Новосибирске, - может НОЭМА? 100 ГДШ? Расскажи, что у тя планируется.
Насколько я понимаю, у тебя планируется конструкция, когда передняя часть динамика излучает просто с передней панели (как в ЗЯ), а задняя часть дина нагружена на рупор. (Кстати, спасибо iDIOD*у - интересную ссылку дал, - я все картинки у себя на компе сохранил. Редко такой "клад" в инэте нароешь.)
Но, насколько мне удалось понять - вариант, когда одна сторона диффузора нагружена на рупор, а другая не нагружена, то появлябются искажения (диффузору в одну сторону (там где рупор) труднее перемещаться, чем в другую (там где просто в пространство без сопротивления)). Тебя это не пугает?

[TheLivingOne]

Рупор в обе стороны нагрузку создаёт ("на выталкивание" происходит тот же самый процесс, но задом наперёд), а некоторая ассимметрия нагрузки на динамик в принципе неизбежна в любом оформлении.
Вообще, изначально я просто думал, куда бы засунуть имеющуюся пару 4a32 Но по мере чтения заинтересовался рупорами вообще. Кроме габаритов (см. "wife allowance factor" ), они выглядят очень привлекательно. 4а32 можно будет в отдалённом светлом будущем заменить на другой 12", в т.ч. 100ГДШ, к-л 12" басовик, ну и прочие ловтеры и варфдейлы, благо, самому рупору на разброс параметров как-то всё равно.

[Пётр]

Произвёл расчёт предрупорной камеры по формуле из статьи (Word-овской). На прилагаемом для наглядности рисунке - жёлтым цветом изображено "прокладочное кольцо", за счёт которого можно изменять (увеличивать) объём предрупорной камеры.
Как выяснилось, в случае с моим динамиком без всяких прокладок частота настройки рупорного ФНЧ составляет 495 Гц. В случае увеличения объёма предрупорной камеры (установки "прокладочного кольца") верхняя частота среза снижается.

[Пётр]

После проведённого расчёта, из-за полученного значения настройки ФНЧ предрупорной камеры, близкого к 500 Гц, у меня появилась мысль, что Клипш подгонял площадь горла под такое значение, чтобы динамик можно было устанавливать без всяких подкладок. Этому также свидетельствует тот факт, что площадь горла принята не 70% (как считается оптимальным), а ок. 30% от эффективной площади диффузора. Также считаю, что именно площадью горла (главным образом) регулировалась верхняя частота НЧ рупора для согласования с нижней частотой СЧ рупора (по АЧХ).

А не.... нифига! Вот нашёл самую "достоверную" ссылку на описание La Scala; тут написано, что НЧ/СЧ разделение происходит на частоте 400 Гц.

[Пётр]

У меня ещё есть чертёж, по всей видимости, это басовая секция от La Scala II (он немного отличается от чертежа, выложенного в посте №1).
Судя по фотографиям, складывается мнение, что у La Scala II толщина стенок больше чем у La Scala. Ещё subsonic говорил, что в оригинале толщина стенок 18 мм (без отделки).
Вобщем, решил прикрепить к сообщению чертёжик отдельно басовой секции и фотки La Scala и La Scala II.

[TDA-Audio]

ашёл самую "достоверную" ссылку на описание La Scala; тут написано, что НЧ/СЧ разделение происходит на частоте 400 Гц.

это очень слабое место у этой системы - фронтальный бас горн уже корректно не тянет выше 160.. а дудка не может так низко начать работать тем более на "драйвере" а не на "динамике"...
а про 400 гц и говорить не стоит - это не диапазон для басового рупора...

вот по этому и таной и дженсен использовали тыловой рупор - он может и проигрывает чуть в эфективности фронтальному но система в целом согласуется лутьше .. т.к. используют еще прямое излучение диффузора...

[aka-dB]

Не знаю, каким образом снималась АЧХ спектралабом (производилась ли "сшивка"), - но если АЧХ снята без "сшивки" - то получается, что НЧ (12B100) имеет примерно ту же чувствительность, что СЧ и ВЧ. (в моём случае, у НЧ чуйка "не дотягивает" до СЧ/ВЧ). По АЧХ получается, что играют от 65 Гц - высоковато для такого басового дина... эх, у мя также.

Без сшивки - 1 м свип секундный от 10-20кГц. Как только поставил 12B100 регуляторы сч и вч на мин были - сейчас на максимум - 2 недели разогрева. Вроди начинают нравиться ;0). Цепи родного ФНЧ полностью восстановил - гнусили на верхнем мидбасе - только Rammstein хорошо так слушать было. Фазики удлинню и надо макет ФНЧ наружу выносить по звуку подбирать уже при прослушивании- не быстрый процесс. Тут ещё выяснился сюрприз неодинаковости ВЧ головок - куча усилков отлаживалась за 13 лет как ещё не сдохли .
Вот пытаюсь разными методами ачх НЧ построить - в ближнем поле 12в100, левый ФИ, правый ФИ и сумма (фазики по соотношению площадей 530/23 опущены на 13,5 дБ)

[Пётр]

Offтопик:
Ответ на сообщение aka-dB можно посмотреть в теме Новое акустическое оформление для Beyma 12B100R (прошу совета), в сообщении номер 62

[aka-dB]

Т.е., насколько я понял, сначала регуляторы СЧ/ВЧ были на минимуме, а теперь (после двух недель "разогрева"), ты вывернул их на максимум - выходит, после разогрева НЧ динамика, увеличилась его (12B100R) чувствительность? Я, признаться, не особо верил в то, что будто бы после долгой подачи синуса (50 Гц на ночь) может увеличиться чувствительность НЧ динамика. По твоему субъективному мнению есть увеличение громкости работы НЧ динамика после "прогрева"?

Да+слух ещё привык видимо.

Т.е. поставил обратно в схему ФНЧ фильтра все детали (по схеме, которую ты выкладывал), как в родной 75АС - и в результате исчезла "гнусавость на верхнем мидбасе"? У меня был другой опыт - мне казалось, чем меньше деталей в ФНЧ фильтре басовика, тем ярче передаётся верхний мидбас.

Да. Круче срез стал. Но мне как есть тоже не очень нравится- чтоб катушки не мотать хочу попробовать Линквица-Райли на 750Гц ФНЧ 3,4 мГн+14мкФ+комп импеданса 20мкФ+8,2 Ом.

А я и не знал, каким образом учитывать ослабление сигнала из ФИ - просто ставил раньше "-9 дБ". А ты оказывается решил это делать по соотношению площадей. (научи меня, каким образом , а то я делю: 530/23=23 - откуда получаются "13,5 дБ"?)

Из прессы ослабление=10*log(площадь НЧ /площадьФИ)

В мануале к проге JustMLS ещё предлагается баффл учесть - ты делал это?

нет. не освоил. А что влияние корпуса столь сильно? Потом кто-то писал, что в мтусишной камере баффл не совпал с программным.

Будут результаты - доложи, пожалуйста.
А по той АЧХ, что ты выложил - получается, что басовик играет примерно до 200 Гц - правильно? А на СЧ в 75АС (судя по фотке) стоит купольник. Насколько мне известно, купольные СЧ любят, чтобы их снизу не запускали (т.е. купольники любят раздел между НЧ/СЧ повыше) - как среднечастотник себя внизу чувствует?

Вот и я удивился. Что-то мне в мои замеры не верится. Или это такое влияние восстановленных цепей оригинального ФНЧ.