Существует множество программ, полезных для разработки и создания автомобильной акустики. Большая часть из относится к расчету низкочастотных громкоговорителей (сабвуферов), потому что остальное, на сегодня, расчету на поддается.
Броненосцы сабвуферного программного обеспечения - LEAP/LMS фирмы Linear X и TermPro одноименной компании Вейна Харриса стоят немеряных денег.
Другие коммерческие продукты стоят денег мерянных, но тоже немалых (ну, так, долларов по 100 - 150 за пакет). Это вполне подходит для профессиональных установочных фирм, но многовато для любителя, который, может, один-единственный сабвуфер собирается рассчитать. К счастью, есть и shareware, и совсем бесплатные вещи. Они разнятся по интерфейсу и удобству пользования, но, в сущности, базируются на одной и той же модели Тилля-Смолла, поэтому и результаты дадут сходные.
Программы, которые я нашел наиболее подходящими на основе личного опыта пользования, помещены в эту библиотеку. Я снабдил их кратким описанием, чтобы легче было ориентироваться.
В практике работы возникает также надобность в расчете пассивных кроссоверов и входящих в них индуктивностей. Две приводимые программы - безусловно лучшие в этом жанре.
Программа для расчета сабвуферов Blaubox
После прочтения съесть!
BLAUBOX - творение Блаупункта, как ясно из названия,- программа вполне и безусловно бесплатная. Несколько упрощенная и грубоватая графика вполне компенсируется тем, что программа работает, во-первых, быстро, во-вторых, может рассчитывать все три основных типа сабвуферов (закрытый ящик, фазоинвертор, полосовой сабвуфер), в-третьих - чрезвычайно проста в обращении, в-четвертых - может рисовать рабочие чертежи ящика по результатам расчета.
Программа для расчета сабвуферов Perfect Box 4.5
После прочтения съесть!
Perfect Box 4.4 - предпродажная версия программы, при этом почти полностью укомплектована функциями и опциями. Внешне - грубоватая ДОС-овская вещь. На деле - лучшая, на мой взгляд программа, если наловчиться. Рассчитывает закрытые ящики и фазоинверторы. В качестве приданного идет довольно большая база данных по динамикам, легко Вами пополняемая по мере возникновения надобности, а также вещь малополезная, но забавная - программа EQ2.EXE , с помощью которой можно рассчитать звено активной коррекции АЧХ. Программа завязана на основную по параметрам частоты и добротности корректирующего фильтра.
Программа для расчета сабвуферов Box Plot 2
После прочтения съесть!
Boxplot 2 - предпродажная версия программы, в связи с чем часть функций не работает. Главное достоинство - программа очень поучительна, поскольку прямо на экране можно варьировать параметрами H = fb/fs (отношение частоты настройки фазоинвертора к резонансной частоте головки и ALPHA = Vas/Vb (отношение эквивалентного объема головки к объему ящика, в том числе и закрытого). Через пять минут работы с программой человек, никогда в жизни не читавший ничего по теории громкоговорителей уже знает наиболее важные зависимости. Для практических расчетов программа не очень удобна из-за урезанных функций, хотя при некотором навыке работать можно. Впрочем, если кто желает заплатить 25 долларов - там где-то сказано - куда...
Программа для расчета сабвуферов WinSpeakerz
После прочтения съесть!
WinSpeakerz - правописание как в оригинале - работа некоего Джона Мерфи, компания TrueAudio. Программа вполне коммерческая, стоит около 130 долларов, а бесплатно выдается демо-версия, без базы данных по динамикам и прочих прелестей (включая руководство на 150 страницах). Программа по-настоящему хороша, поскольку, кроме прочего, имеет специальную функцию для учета внутрисалонной акустики.
Среди активных профессиональных пользователей - студия БЛЮЗМОБИЛЬ , где программой очень довольны.
Программа для расчета сабвуферов JBL Speakershop
После прочтения съесть!
Фирменная продукция компании JBL. Говорят, продается и стоит денег. Помещенная здесь копия найдена на одном украинском сервере, все вопросы, касающиеся авторских прав и прочего, просим адресовать дружественному украинскому народу. Как эта программа попала на мой сервер - ума не приложу... ZIP- архив чудовищного размера. После разархивирования и инсталляции дает два модуля: для расчета корпусов сабвуферов и для расчета пассивных кроссоверов.
Программа расчета интерференционных искажений АЧХ работы Г.Татевяна Harmon3way
После прочтения съесть!
Программа на Microsoft Excel, готовая к работе
Программа для расчета эквивалентного объема головки методом добавочной массы, собственной работы VASCalc
После прочтения съесть!
Без чудес и бантиков, рабочий инструмент.
Генератор звуковых частот (и сигналов спецформы), работающий с всеразличными звуковыми картами, однозначно NCH Gen
После прочтения съесть!
NCH Tone Generator - простенькая в обращении программа, генерирующая (при наличии присутствия звуковой карты) сигналы синусоидальной формы (с коэффициентом гармоник около 0,01%), прямоуголькой (со вполне пристойными фронтами). Пилообразной, и т.д. Есть и сигнал со спектром белого шума, к нему, правда, есть некоторые претензии. Программа - 200 килобайт, всего ничего. Надо сгрузить куда-нибудь и запустить, остальное происходит само собой.
Программа расчета фазоинвертора типа Power Port (рецепт и патент фирмы Polk Audio) Power Port
После прочтения съесть!
Вот такую штуку придумал Мэтт Полк. Или Джордж Клопфер. Идея в том, чтобы снизить скорость на выходе тоннеля фазоинвертора и одновременно уменьшить его длину при сохранении настройки. Программа расчета устроена как файл Excel, я когда-то перетащил ее на родной язык. Чтобы вся эта штука не открывалась в браузере, она заархивирована в ZIP. Джордж Клопфер - знаток русской словесности, так что я дусаю, он не обидится, что некоторые его сочинения оказались переведены на русский. В январе в Лас Вегасе на всякий случай спрошу. А пока - пользуйтесь, расскажите, что получится.
Программа расчета пассивных кроссоверов P.X.O.
После прочтения съесть!
Программа PXO (Passive X-Overs), как и положено по возрасту, работает под DOS и работает отлично. Вы выбираете частоту (или частоты, для трехполосной системы) раздела, крутизну скатов от 6 до 24 дБ/окт и тип фильтра (Баттерворт, Линквиц-Рили и т.д.), а взамен получаете графики всех основных характеристик и номиналы элементов, входящих в цепи фильтров, причем последние схематически изображены в нижнем окне пользовательского интерфейса. Примечание:
Когда все будет сделано по Вашему вкусу, естественно возникнет вопрос "Как рассчитать индуктивность?" - готовых-то их нет, в отличие от конденсаторов. Для этого служит еще более простая программа, приведенная в оглавлении слева - COILS.EXE
Характеристики ящика (фазоинвертора) напрямую влияют на звучание динамика. В автомобильной акустике зачастую этому не уделяется должное внимание, там используют принцип - чем больше динамик в ящике, тем лучше. Фазоинвертор требует тщательной настройки, а не использования подручных материалов. Кому лень занимается подсчётами и замерами, используют закрытый ящик.
Для расчёта фазоинвертора, применяют программы моделирования (Bass Port) , но для получения результата, нужно ввести множество параметров. И даже если вы их знаете, то часто получается большое расхождение с конечным результатом. С помощь простого метода расчёта фазоинвертора, вам не потребуется знать данные для ваших динамиков, ящиков, без сложных математических вычислений и измерительных приборов. Методика существует 30 лет, погрешность всего 5%.
Отличия фазоинвертора
Каждый динамик обладает резонансной частотой. При работе выше этого показателя - получается хорошее звучание, а ниже - уровень давления падает на 12 дБ на октаву (частоты снижаются в 2 раза). Нижней планкой воспроизводимости, считают уровень в 6 дБ. Монтажом динамика в ящик, повышается резонансная чистота, за счёт дополнительной упругости воздуха. Повышение резонансной частоты, тянет вверх и нижнюю границу. Чем меньше воздуха в ящике, тем лучше упругость и больше показатели.
Сделать «большой ящик», можно не увеличивая его размер. Для этого используют материал с демпферными свойствами (вата). Чем больше его находиться в ящике, тем ниже частота динамика. Но когда наполнителя слишком много, это даёт обратный эффект. Для неопытных людей, не важны добротность ящика и его размеры. В большинстве случаев размер колонки получается оптимальным.
Фазоинвертор - труба, необязательно круглой формы, определённой длины, которая обладает резонансом. Благодаря «второму резонансу», поднимаются показатели звуковой отдачи колонки. Частота колебания динамика, находящегося в ящике, должна быть ниже, чем в обычном состоянии. Так, компенсируется спад и расширяется звучание. Эти показатели у фазоинвертора, будут выше на 24 дБ чем у зарытого ящика. Он расширяет нижние частоты динамика.
Чтобы избежать бочкообразного звучания , показатели резонанса не должны быть выше чем у закрытого ящика. А если частота слишком низкая, то характеристики динамика падают. В этом и заключает суть настройки фазоинвертора, чтобы получить положительный эффект и не испортить звучание. И в домашних условиях можно добиться хорошего звучания с погрешность в 5%.
Расчёт фазоинвертора
При резонансе, сопротивление звуковой катушки растёт. Для измерения, к динамику последовательно подключают резистор, номинал которого выше сопротивления динамика на порядок, от 100 - до 1000 Ом. При измерении напряжения можно оценить сопротивление звуковой катушки. На частотах, где будет высокое сопротивление - напряжение на резисторе минимально и наоборот.
Нам не важны абсолютны значения, только максимальное сопротивление на катушке (минимальное на резисторе). Для этого воспользуемся мультиметром в режиме замера переменного напряжения . В качестве источника, профессионалы используют генератор звуковых частот. А для нашей задачи подойдёт специальный компакт диск.
Процесс измерения выглядит таким образом:
- Отверстие фазоинвертора затыкается куском фанеры.
- Диск с записями звуковых частот включается на приемлемую громкость.
- Переключая по трекам, следим за напряжением на резисторе, как только она прыгнет до минимума, вот и нужная частота.
Побочно, подбирается оптимальный объем наполнителя для динамика, постепенно добавляя небольшое количество и отслеживая колебания резонансной частоты. А найдя этот параметр, нужно его умножить на 0,63 , и получится необходимая частота для фазоинвертора. Но нам нужно ещё измерить длину, для этого открываем отверстие, включаем тестовый диск с записью. И смотрим на показание резистора. Но теперь ищем не минимальное сопротивление, а максимальное. Частота фазоинвертора будет сильно отличаться от нужной. Для его повышения укорачивают длинную тоннеля или увеличивают его диаметр.
Расчёт показателей с помощью программы Bass Port
Интерфейс программы прост и понятен, все поля и настрой подписаны.
Необходимо ввести эти параметры:
Расчёт фазоинвертора по методике журнала «Радио»
Собираем схему с генератором звуковой частоты и резистором в 1000 Ом, меньшую мощность брать не рекомендуется. Динамики размещаем вдали от потолка и стен. Подключаем вольтметр и измеряем напряжение на частоте 500 Гц . И находим максимальные (Fs) и минимальные показатели (Us). Чтобы узнать необходимый объем ящика (V), берём такого же размера коробку с дыркой под динамик, но не из картона. Устанавливаем динамик и герметизируем все отверстия. Проводим измерения и вычисляем Fs. Полученные данные подставляем в формулу: Vas = ((Fs ’/ Fs)^2-1)* V.
Для настройки фазоинвертора, закрываем отверстие туннеля и вычисляем максимальный показатель (Fs), добавляем звукопоглощающий материал и снова замеряем. Полученный результат добавляем в формулу Fb = 0,63* Fs . Длина туннеля вычисляется: LV= 31*10^3* S /(Fb ^2* V), где S - площадь порта фазоинвертора (в см ²), а V - объем ящика (в литрах).
Фазоинвертор напрямую влияет на качество звучания акустики. Существует несколько методик расчёта фазоинвертора, у них одинаковый первый этап - замер показателей. Использование программного обеспечения, часто даёт неправильный результат. Также можно воспользоваться онлайн сервисами, но у них те же минусы.
Видео: как рассчитать круглые порты фазоинвертора
Это программа. Ее основное ее назначение – расчет портов для фазоинвертора.
Если вас интересуют вопросы изготовления сабвуфера своими руками, наверняка Bassport будет вам полезна.
Вижу ваше недоумение: а зачем нужно было создавать эту программу, если есть другие, с помощью которых можно рассчитать не только порт, но и фазоинвертор целиком?
Ответ таков: все эти программы уделяют мало внимания проектированию порта, и в лучшем случае дают очень скудную информацию о воздушном потоке, а то и не дают вовсе.
Когда вы приступаете к проектированию порта, у вас неизбежно появляется вопрос: от чего отталкиваться? Каким должен быть порт по величине? Какая форма лучше? Каким должно быть расстояние от порта до противоположной стенки?
Как и вы, я задавался этими же вопросами. Ответов не было ни в "бумажной" литературе, ни в Интернете. Получалось, что велосипед как бы изобретен, но о педалях не очень позаботились, мол, они должны быть, а вы уж сами приделайте, какие захотите.
На различных форумах, как наших, так и очень зарубежных, кто-то советовал порт в полплощади диффузора, кто-то рекомендовал треть, кто-то четверть, – словом, разнобой, неразбериха и отсутствие каких бы то ни было аргументов. Если сделать порт малого диаметра, он будет шуметь, а если диаметр большой, порт становится длинным и не помещается в короб. Где золотая середина, где кроется разумный компромисс?
Чтобы понять это, я провел серию экспериментов с портами круглого и прямоугольного сечения разных форм: прямых, конических, а также напоминающих песочные часы. При этом отмечал заметность шумов на расстоянии 0.5 м от порта, а также рассчитывал скорости воздушного потока на выходе порта и в самой узкой его части.
По результатам этих исследований и была создана программа Bassport (название придумывал не слишком долго 🙂). Это инструмент, с помощью которого вы сможете проектировать хорошие порты, избавившись от сомнений вроде "а пойдёт ли такая площадь сечения?"
Общая идея такова: шумы становятся заметными, если скорость воздушного потока на выходе порта превышает 6...9 метров в секунду. Так получалось со всеми портами, участвовавшими в экспериментах. При скорости 6 м/с шумы были едва заметны, а при 9 м/с они определялись уверенно.
Вот так выглядит главное окно программы. Еще есть окно помощи и окно базы данных по автозвуковым брендам, но с ними вы запросто разберетесь без моих подсказок, а мы продолжим.
Как видите, интерфейс простой. В самом верху, под заголовком окна, панель управления. В левой её части пять кнопок управления проектами: Создать, Открыть, Сохранить, Печатать, Удалить, – словом, стандартные кнопки.
Последняя из кнопок носит имя Калькулятор. С её помощью можно рассчитать длину звуковой волны для нужной частоты, либо наоборот, частоту по заданной длине волны.
А еще можно определить настройку фазоинвертора, если известен рабочий объем и размеры порта.
Если нажмем кнопку Car Audio, мы увидим список автозвуковых брендов и даже сможем перейти на сайт выбранного производителя, разумеется, если к этому времени у вас установлено Интернет-соединение.
И наконец, крайняя справа кнопка Помощь. Прежде чем начать работать с программой, воспользуйтесь ею. Ну, это моё благое пожелание, а практика говорит о том, что нажимают ее в лучшем случае четверть пользователей.
А лично вы как – в числе большинства? 🙂
Остальное рабочее пространство главного окна разделено на две части: верхнюю и нижнюю.
Верхняя часть: тут мы вводим данные.
Нижняя часть... тоже кое-что вводим, и затем нажимаем кнопку Пересчитать.
Справа расположены серые поля, в них-то и выводятся результаты расчета. Давайте посмотрим, что там.
Первым делом замечаем, что результаты отображаются в двух столбцах: для горловины и для выхода порта. Если порт простой, то значения в обоих столбцах будут одинаковыми, а если порт сложной формы, то будут различаться.
Во-вторых, все значения приведены для одного порта, даже если вы задали количество портов больше единицы. Это чтобы вы не путались и ничего не отнимали-перемножали. Как выведено на экране, такой порт и пилим в потребном количестве. Два так два. Пять так пять. Никаких пересчетов ни в голове, ни на бумаге, ни, прости Господи, в Экселе, делать не надо.
Вот, собственно, и всё.
Ах, да. Слева внизу видим несколько кнопок, позволяющих выбрать форму порта. Как показала бурная повседневность, наиболее часто люди пользуются кнопками 1, 5 и 6. Поиграйте с ними самостоятельно, посмотрите, что из этого получится.
Вот теперь точно всё. Теперь у вас есть хороший инструмент для проектирования портов, да еще с русскоязычным интерфейсом.
Как, еще нет? Тогда срочно найдите справа на странице заголовок "Получи Bassport", введите ваше имя и е-мейл, подтвердите подписку - и получите ссылку на скачивание.
Пользуйтесь на здоровье. А если станет не хватать возможностей этой программы, обратите внимание на более продвинутую версию, . Она платная, но думаю, вы не будете разочарованы.
Существует множество причин по которым некоторые люди хотят сделать сабвуфер своими руками. Самые важные из них это возможность настройки динамика под определенные параметры и экономия денежных средств. С денежными средствами и так всё понятно, а вот с настройкой сабвуфера не так всё просто. В период проектирования, сборки сабвуфера под настройкой сабвуфера понимается расчет корпуса (короба, ящика) сабвуфера и подборка динамика.
В данной статье я постараюсь охватить как можно больше программ для расчета сабвуфера, которые помогут вам определиться с типом динамика и конструкцией корпуса для вашего сабвуфера.
Профессиональная программа расчета сабвуфера
BassBox Pro 6
Начнём с наиболее известной программы, о которой я . Это программа, которая предназначена для моделирования и испытания акустических систем. В недавнем времени для расчетов параметров акустических систем применялись сложнейшие формулы и номограммы... Также нередко данные формулы были сильно упрощены, или не хватало каких-либо данных, вследствие чего реально получившиеся результат мог очень значительно отличаться от расчетного варианта. Приходилось все по новой пересчитывать и переделывать. В наше время положение существенно изменилось: родилось множество программ, предназначеных для моделирования акустики на персональном компьютере. К таким программам и пренадлежит предлагаемая в этом обзоре программа BassBox Pro 6.
BassPort
Чрезвычайно мощная система анализа звуковых сигналов — как в записи, так и в реальном времени.
Анализ ведется в трех основных режимах: Real Time — обработка и построение графиков в реальном времени по данным, поступающим с аудиопорта; Recorder — то же, с параллельной записью поступающего сигнала; Post-Processing — анализ предварительно записанного Wave-файла.
Результаты анализа динамически представляются в окнах нескольких видов:
* Time Series — обычная осциллограмма
* Spectrum — спектральный график, непрерывный или полосовой
* Phase — изменения фазы сигнала
* Spectrogram — график изменения спектра во времени, в котором мгновенные «снимки» спектра сигнала рисуются по вертикали цветными линиями
* 3D Surface — трехмерная спектрограмма
Все виды окон могут открываться и динамически обновляться одновременно.
Отображаются также скалярные результаты — частота и амплитуда пиков, мощность сигнала, коэффициент гармоник, коэффициент интермодуляции, соотношение сигнал/шум.
Есть генератор тестовых сигналов, также работающий в реальном времени, с помощью которого можно анализировать работу исследуемого звукового тракта.
Программа имеет большое количество параметров, задающих полосы частот и способы анализа, параметры преобразования Фурье, оконных функций, отображаемых графиков и т.п. Вероятно, это — самая мощная система анализа сигнала для PC.
Программа для расчета сабвуфера
JBL Speakershop
Удачи Вам в проектировании и постройке своего сабвуфера!
BassPort - это программа, имеющая достаточно узкую специализацию. Она потребуется только тем, кто создает сабвуфер. Благодаря BassPort можно рассчитать фазоинвертор портов. Вообще программ с подобным функционалом достаточно много. Но BassPort отличается от них тем, что он специализирован только для расчета фазоинвертора. На первый взгляд может показаться, что это недостаток. Но на деле, это не так. Благодаря такой узкой специализации, данная утилита намного точнее проводит расчет. Это позволяет создать более качественный продукт. Фазоинвертор нужен для подбора формы сечения, вычисления расстояния между стенкой и портом в сабвуфере, а ещё размер этого порта.
Работа с программой
Когда вы установите приложение, в нем появится несколько полей, в которые потребуется вводить необходимые данные. Это данные о: частоте настройки ФИ, объем сабвуфера внутри, толщину диффузора, количество портов, количество динамиков работающих на низкой частоте, максимальную высоту хода диффузора, тип сечения портов и скорость звука. Скорость звука нужно указать примерно, с максимально возможной точностью. После ввода этих данных можно получить диаметр и площадь порта. Программа BassPort работает в режиме реального времени. Это означает, что расчет происходит в то же время, в которое вводятся данные. Вы можете изменить результат путем того, что замените введённые данные.Есть ещё одна дополнительная возможность. Это встроенный калькулятор. Его можно вызвать, если нажать на заданную программой клавишу. Калькулятор нужен для расчета длины звукового сигнала. Расчет производится на основе частоты звука.
Интерфейс и локализация
Сразу стоит сказать, что приложение имеет перевод на русский язык. Это позволяет разобраться в ней каждому пользователю. А если вы не сможете разобраться, то есть справка и всплывающие подсказки. Само приложение состоит всего из нескольких окон. Оно портативное и полностью бесплатное.Ключевые особенности
- При помощи приложения можно рассчитать порты фазоинвертора;
- Есть калькулятор для расчета длины звуковой волны;
- Интерфейс понятен каждому;
- Программа портативна;
- Работает на любой версии windows.
