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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 마스터의 비밀, 서브우퍼 만들기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
피아노를 보는 시간 오늘날 본격적인 사운드 전송은 음향 신호의 저주파 성분 없이는 생각할 수 없습니다. 따라서 자동차의 음질에 무관심하지 않은 점점 더 많은 운전자가 재생 가능한 사운드 범위를 상한과 특히 하한으로 확장하는 스피커로 스테레오와 한 쌍의 스피커(미국 설치자가 "데크와 XNUMX"라고 말함)를 보완합니다.
20Hz ~ 150Hz의 신호는 스테레오 효과에 실질적인 영향을 미치지 않기 때문에 하나의 채널로 분리하여 하나의 음향 케이스로 장식하여 회로 설계를 단순화하고 차량 내부 공간을 절약하는 것이 일반적입니다. 그리고 저음 범위의 사운드가 장애물 주변으로 퍼지기 때문에 서브우퍼 캐비닛을 차량의 빈 부분에 배치할 수 있습니다. 어쿠스틱 박스는 합판, 마분지, 플라스틱 등 다양한 재질로 만들어졌습니다. 악기에서 나무를 사용하는 장인도 있습니다.
서브우퍼의 음향 설계는 기성품 공장 부품 세트가 아닌 경우 일반적으로 특정 주문에 대한 음향 시스템 설계 및 계산, 음향 인클로저 제조 및 차량에 시스템 설치를 포함합니다. 서브우퍼 음향에는 창의성이 필요하기 때문에 각 마스터 설치자는 그것을 실현하기 위한 자신만의 열쇠를 찾습니다. 고객과 근본적인 문제에 동의한 마스터는 미래 음향에 대한 자세한 계산을 진행합니다. 수십 개의 서브우퍼 인클로저 설계는 몇 가지 기본 유형으로 요약할 수 있으며 가장 잘 알려진 것은 폐쇄형, 위상 반전형 및 패시브 스피커 시스템입니다. 서브우퍼 스피커 시스템을 설계할 때 일반적으로 좋은 전달 함수, 즉 생성된 음압과 복잡한 입력 신호의 좋은 비율을 얻기 위해 노력합니다. 언급된 세 가지 시스템의 전달 함수는 원칙적으로 옥타브당 12dB 및 옥타브당 24dB의 낮은 주파수에 대한 진폭-주파수 특성의 감소가 가파르며 각각 XNUMX차 및 XNUMX차 고역 통과 필터의 전달 함수와 유사하며 서브우퍼의 작동 주파수 범위에서 최종 주파수 응답은 사용된 스피커의 특성, 적용된 크로스오버 필터, 케이스의 설계 및 재질, 전력 증폭기의 기능에 따라 달라집니다. 서브우퍼의 음향 설계에서 이러한 모든 기능을 감안할 때 장인은 움직이는 스피커 시스템의 변위 진폭을 줄여 입력 전력 수준과 최대 음압을 증가시켜 과부하 및 신호 왜곡을 줄이는 데 도움을 주려고 합니다. 디자인에 대한 자세한 연구를 위해 오늘날 특수 컴퓨터 계산 프로그램을 사용하여 서브우퍼 매개변수를 "입력에" 배치하고 스피커 캐비닛의 권장 특성을 "출력에" 가져올 수 있습니다. 경우에 따라 캐비닛의 일부 체적 특성을 계산하기 위해 설치자는 "등가물"을 사용해야 합니다. 서브우퍼 제조업체가 음향 캐비닛 유형과 해당 볼륨에 대한 권장 사항을 제공하는 경우 서브우퍼 자체 볼륨, 즉 구조의 복잡성으로 인해 서브우퍼에 의해 대체된 공기의 볼륨을 계산하기가 쉽지 않습니다. 일부 꼼꼼한 설치자는 때때로 일종의 균질한 느슨한 물질(물론 스피커 표면을 손상시킬 수 없음)을 사용하여 채우고 대체된 공기의 해당 부피를 측정합니다. 어쿠스틱 인클로저는 전체 서브우퍼 스피커 시스템에서 가장 중요한 요소입니다. 스피커와 필요한 구성 요소를 수용할 수 있는 최적의 내부 볼륨을 가져야 할 뿐만 아니라 기계적 강도뿐만 아니라 음향 강도도 충분해야 합니다. 사실 다이나믹형 서브우퍼는 펌프처럼 작동하여 디퓨저 앞의 공기를 압축하고 뒤쪽에서 축 방향으로 희박하게 만듭니다. 이 경우 양쪽의 압력은 같지만 위상이 반전되므로 스피커 전면과 후면의 절연이 없거나 불충분하면 "음향 단락"이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 디퓨저 후면에서 방출되는 음향 신호의 위상 편이, 예를 들어 반파장을 제공할 필요가 있다. 이것은 "사운드 바 파티션"을 설치하여 달성되며 대부분 하우징 형태로 닫힙니다. 이 배플이 클수록(또는 바디 볼륨이 클수록) 이론적으로 신호의 음조가 낮아져 음향적으로 닫히지 않습니다. 신체의 체적(즉, 신체에 포함된 기단의 크기)이 공명 주파수의 높이에 영향을 미치면 신체의 모양은 특정 주파수에서 발생하는 신체 자체의 공명의 결과로 정재파 형성에 주로 영향을 미칩니다. 정재파 형성을 방지하기 위해 스피커를 음향 인클로저 중앙에서 이동시키는 방법을 사용합니다. 이 경우 스피커가 모든 벽에서 같은 거리에 위치한 음향 케이스의 입방체 모양이 가장 불행한 것으로 간주됩니다.
케이스 벽에 대한 스피커의 위치 인클로저의 디자인은 서브우퍼 시스템의 음향 특성을 크게 결정하지만 구성에 사용되는 재료도 똑같이 중요합니다. 오늘날 그것들은 나무, 플라스틱, 유기 유리, 세라믹, 심지어 콘크리트가 될 수 있습니다. 대부분의 장인은 중간 입자 보드(MDF)가 가장 실용적이라고 생각합니다. 방음 특성이 좋고 저렴하며 밀도가 균일하고(합판과 달리) 비중이 높으며 목공에 적합합니다. 경쟁력 있는 카 오디오 시스템을 만드는 장인들이 종종 서브우퍼 인클로저 제조에 이색적이거나 투명한 재료를 사용한다는 점에 유의해야 합니다. 이는 특이한 특성 때문이 아니라 외부 독창성을 추구하거나 시스템의 내부 구조를 보여주고자 하는 욕구 때문입니다. 폐쇄 시스템
최적의 서브우퍼 캐비닛 크기 이 유형의 시스템은 구조적 단순성과 우수한 음향 특성을 가지고 있습니다. 인클로저의 볼륨은 설치된 서브우퍼가 최적의 성능을 발휘할 수 있는 주파수 범위의 한계를 결정합니다. 주어진 스피커에 대한 볼륨이 충분하지 않으면 인클로저 내부의 압력이 외부보다 높아지고 가장 낮은 톤이 감쇠됩니다. 볼륨을 더 줄이면 저주파 성분의 손실이 증가하고 반대로 고음이 강조되어 밀도 있고 맑은 저음 대신 "킥 효과"가 향상됩니다. 따라서 공간이 한정된 경우에는 8인치나 10인치 스피커의 인클로저를 최대한 제한하는 것보다 15인치 서브우퍼와 같은 작은 서브우퍼를 사용하는 것이 좋습니다. 제조업체의 권장 서브우퍼 이상으로 캐비닛의 볼륨을 높이면 가장 낮은 주파수에서 출력을 높일 수 있지만 설치자는 자동차에 설치할 때 더 많은 문제에 직면하게 됩니다. 위의 그래프는 다양한 직경의 서브우퍼에 대해 권장되는 최적의 캐비닛 크기를 나타냅니다. 위상 반전 시스템 저주파 스피커를 위한 보다 효율적인 음향 설계 체계를 찾기 위해 장인들은 수십 년 전부터 위상 인버터와 다양한 유형의 음향 덕트가 있는 케이스를 사용하기 시작했습니다. 최근 몇 년 동안 재생 가능한 주파수 범위를 확장할 수 있다는 사실 때문에 하이파이 장비가 개발되면서 이에 대한 관심이 특히 높아졌습니다. 일부 장인들은 닫힌 디자인을 넘어 저주파 응답에서 이득을 얻기 위해 추가 노력을 기울일 가치가 있다고 생각합니다. 위상 반전의 경우 일반적으로 특정 주파수로 조정되는 원통형 또는 직사각형 튜브가 사용됩니다. 이러한 인클로저를 사용하는 서브우퍼의 음향 설계는 우수한 전달 기능을 얻으려면 예를 들어 상호 진동하는 공기 덩어리를 통해 디퓨저 및 위상 인버터 파이프의 복사 저항의 상호 영향과 같은 요소를 조정해야 하기 때문에 설치자의 많은 이론적 지식과 경험이 필요합니다. 예를 들어 품질 계수를 계산하고 위상 인버터를 설계 및 설정할 때 오류가 발생하면 스피커 시스템이 "중얼거리거나" 베이스가 "번짐"되는 원인이 됩니다. 그리고 위상 인버터 파이프가 필요한 주파수로 조정되더라도 예를 들어 체적 공기 속도가 허용치를 초과하면 비선형 왜곡의 원인이 될 수 있습니다(음속의 5%를 초과해서는 안 됨). 이 경우 공기 흐름이 난류가 됩니다. 위상 인버터의 주파수 디튜닝에 대한 위상 반전 시스템의 전달 함수(음압)의 감도는 매우 높으며 최종 조립 후 미세 튜닝이 필요할 수 있습니다. 특정 서브우퍼 시스템의 효율성과 음질을 평가할 때 실무자는 종종 작동 주파수 범위의 12/3 옥타브 대역과 같은 음압 레벨 분석을 사용합니다. 실시간 분석 도구를 사용하여 완성된 서브우퍼 시스템의 이 레벨 및 기타 중요한 특성을 측정할 수 있습니다("1997 Volt Wizard" No. XNUMX, XNUMX 참조). 오디오 전문가의 주관적 평가의 정당성도 인정받고 있다. 가벼운 저음을 위한 무거운 박스
자동차 서브우퍼용 인클로저나 스피커를 만드는 것이 극히 어렵다는 말은 아닙니다. 전문가의 지침과 권장 사항을 따르면 제한된 수공구 세트로도 유능한 장인이 고품질 스피커 시스템을 만들 수 있습니다. 위에서 언급했듯이 장인은 필요한 기계적 및 음향 특성을 가진 MDF 유형 파티클 보드를 가장 자주 사용합니다. 덜 일반적으로 사용되는 다층 합판. 목공 마스터의 자격에 따라 상자의 표면을 모서리에 톱질하고 맞추는 것이 어려울 수 있습니다. 수공구만을 사용하여 고품질 연결을 달성하는 것은 특히 어렵습니다. 다층 합판과 같은 대부분의 파티클 보드는 접착제 조성물 및 입자 필러의 구조에 필요한 기계적 강도를 가지고 있지 않기 때문에 이러한 구조의 제조에서 "인기있는" "도브테일"원리에 따른 표면의 관절은 적합하지 않습니다. 그림은 자동차 서브우퍼 시스템용 박스 제조에 사용되는 일부 유형의 코너 조인트를 보여줍니다. 주인의 모습 Victor Polyakov, "러시안 게임" 회사 우리는 카 오디오 시스템의 음질을 중시하는 고객들이 추가 비용에도 불구하고 베이스 리플렉스 디자인을 선호한다는 사실을 실제로 목격했습니다. 또한 서브우퍼 제조업체는 캐비닛, 파이프 및 교차 차단 주파수를 계산하기 위한 권장 사항을 제공하여 작업을 더 쉽게 만듭니다. 또한 음향 인클로저에 고품질 재료를 사용하는 것이 정당한지 확인했습니다. 자모미립자보드를 사용합니다. 서브우퍼의 경우 XNUMX인치 슬래브가 이상적이며 강하고 잘 가공되었을 뿐만 아니라 추가 표면 처리 없이 우수한 음향 특성을 제공합니다. 실내장식에는 특수 발포고무를 사용하였으며, 전체적인 디자인의 완성도를 위해 케이스를 카페트와 특수 음향투명소재로 덮었습니다. 우리 회사는 이제 그러한 재료에 대한 완전한 범위의 색상을 보유하고 있으며 고객이 자동차의 음향에 대해 사용 가능한 옵션과 옵션을 더 잘 알고 있는 것이 중요합니다. Dmitry Gurinovich, "Remers-Center" 회사 많은 고객들이 자동차 스피커 재료에 대해 백두 가지를 절약하는 경향이 있으므로 우리는 20mm 합판과 15mm 합판이 서브우퍼 캐비닛을 만드는 데 성공적으로 사용될 수 있음을 발견했습니다. 특히 오늘날에는 뜨거운 플라스틱, 특수 음향 접착제 또는 플렉스 접착제를 사용할 수 있습니다. 비닐 코팅은 차량 상태에 중요한 외관과 견고함을 제공합니다. 우리는 이러한 최적의 충분성이 올바른 접근 방식이라고 믿습니다. 매우 비싼 주문을 받으면 단단한 목재가 사용됩니다. 일반적으로 재료 선택은 고객의 재정 상황에 직접적으로 의존합니다. Sergey Dudyrev, SV 아트 컴퍼니 상자를 계산할 때 먼저 어떤 스피커를 케이스에 넣고 싶은지 염두에 두어야 합니다. 제조업체가 동일한 스피커의 매개 변수를 표시해야하는 기술적 특성에 대한 설명으로 제품을 완성한다는 것은 비밀이 아닙니다. 이것은 설치 프로그램의 작업을 크게 단순화한다는 것이 분명합니다. 어쿠스틱을 제조하는 일부 회사는 동일한 스피커에서 다른 사운드 색상을 얻기 위해 상자에 대해 다른 구성 옵션을 제공합니다. 이것은 특정한 음악적 취향을 가진 클라이언트와 작업할 때 큰 장점입니다. 설치 과정에서 사전에 매개 변수를 알 수 없거나 보다 정확한 재확인이 필요한 스피커를 처리해야 하는 경우 사운드 생성기를 사용하여 자체 측정을 통해 이러한 필요한 데이터를 얻을 수 있습니다. 이 방법이 더 정확하다고 생각되지만 더 힘들고 따라서 많은 재료 및 시간 비용이 필요합니다. 원칙적으로 모든 스피커에 대해 모든 구성의 상자를 제조할 수 있습니다. 엄격한 제한은 없습니다. 모두 설치 프로그램이 추구하는 목표에 따라 다릅니다. 일반적인 닫힌 상자를 예로 들어 보겠습니다. 작은 볼륨으로 스피커의 댐핑이 매우 높기 때문에 많은 양의 전력을 견딜 수 있습니다. 그러나 볼륨을 높이면 붐이 나타날 수 있습니다. 박스의 볼륨을 높임으로써 부밍을 줄이지만 동시에 입력 전력의 한계도 줄어듭니다. 우리는 보통 스피커가 윙윙거리지 않고 적당한 힘을 내는 상자를 디자인합니다. 우리는 고품질 합판으로 상자를 제조합니다. 또한 최고의 품질을 얻기 위해 특수 접착제로 연결된 10mm 합판 두 겹으로 상자 벽을 만듭니다. 따라서 벽 두께는 최소 20mm입니다. 10" 스피커의 경우 허용 가능한 최소값은 15mm입니다. 내부에서 합판 벽은 흡음재로 붙여야합니다. 상자의 사다리꼴 모양은 우연히 선택한 것이 아닙니다. 이 구성은 한 쌍의 정재파 방향을 즉시 제거합니다. 상자의 벽이 평행하지 않은 것이 바람직하므로 사다리꼴이 우리에게 완벽하게 적합합니다. 또한 이러한 형태의 상자는 차량의 트렁크 구성으로 인해 더욱 정당화됩니다.
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