位相インバータ計算オンライン電卓。ブログ › フェーズインバーターをセットアップするための簡単な方法

サブウーファーはあらゆる完成品の重要な部分ですスピーカーシステム. 場合によっては、低周波スピーカーを手作業で組み立てることができます。この場合、スピーカーが本来の音を出すために、サブウーファーの多くの重要な特性を考慮する必要があります。

低周波スピーカーの主なパラメーターの 1 つは、キャビネットのサイズです。ボックスの素材を決定するのは非常に簡単です。たとえば、圧縮された中密度の木材など、音をよく吸収する高密度で硬い素材を使用する必要があります。サイズはそう簡単ではありません。ボックスの正しい線形パラメーターを計算するには、使用方法を学ぶ必要がある特別なプログラムが使用されます。

船体の計算に進む前に、ダクトのタイプを決定する必要があります。彼は次のようになります。

オープン - フェーズインバーターを使用 - 壁の 1 つにある円筒形の穴。これにより、音をより集中させることができます。
閉じた - フルボディの壁と密閉されたボディ。

明らかに、低周波スピーカーの品質は、ダイナミックラジエーターの直径に直接依存します。直径が大きいほど、優れています。したがって、最高品質のサウンドを実現したい場合、定義上、コラムを小さくすることはできません。さらに、体の形状を厳密に定義する必要があります-立方体または長方形。これらをマスターした上で基本理念、寸法の計算を開始できます。

クローズドサブウーファーエンクロージャーの計算

適切なスピーカーがすでに選択されており、適切なエンクロージャーに配置するだけであれば、作業は非常に簡単になります。を使用して低周波スピーカーのボックスを計算します。特別番組- そのインターフェースを理解していれば、それは簡単なことです。この箱を美しく飾るのはもっと難しいと言えます。計算の結果、ボックスに組み込まれたスピーカーからの音が特定の部屋または車内で最も単純な振幅周波数特性を持つようなボリュームでボックスが得られるはずです。

船体を計算するには、このために設計されたプログラムのいずれかを使用する必要があります。それらの数は膨大であり、原則として、どれでもかまいません。良い選択肢 – JBLスピーカーショップ、無料で、経験の浅いユーザーでも簡単に理解できるシンプルなインターフェースを備えています。唯一の問題は、プログラムが完全にオンになっていることです英語これは、一部の人々にとって障害となる可能性があります。ただし、特別な知識は必要ありません。主なことは、正しいボタンを押すことです。

必要なボックスを計算するようにプログラムを正しく構成するには、ウーファーに付属の説明書またはデータシートを見つける必要があります。その中で、Thiel-Small パラメーターを見つける必要があります。

Fs はエミッターの共振周波数で、ヘルツで測定されます。
Vas - リットル単位で計算された有効体容積。
Qts はスピーカーの品質係数であり、動作中にラジエーターの近くで発生し、その可動性に関連する一連の物理的な力です。

スピーカーのデータシートで他のパラメーターを見つけることができます-それらがわかっている場合は、それらをプログラムに入力できますが、これはまったく必要ありません。ボックスをかなり正確に計算するには、上記の 3 つの指標で十分です。

計算プロセス

計算は次のように行われます。

正味容積 - 何も占有されていない身体の容積。バスレフポートとエミッタハウジング、およびボックスの壁を内側から覆う吸音材が占めるスペースは含まれません。
ポート設定 - 特定の周波数 (サブウーファーの場合 - 低) で音が増幅され、線形周波数応答を受信するように、フェーズインバーターのサイズを選択します。

正味船体体積の計算

閉じたボックスの場合とまったく同じように行動する必要があります。計算のためにプログラムを開き、適切なフィールドに指標 Fs、Vas、および Qts を入力します。計算された周波数応答を作成し、計算されたサブウーファーケースのボリュームを調整して変更します。

スピーカーキャビネットとフェーズインバーターポートが占有する容量を考慮して、結果の容量に数リットルを追加する必要があります。スピーカーですべてが明確ですが、位相インバーターがどれだけのスペースを占めるかをどうやって知るのでしょうか?

バスレフポートの計算

フェーズインバーターポートも、特別なプログラム BassPort を使用して計算されます。このプログラムは、サブウーファー専用に設計されています。これは、特定のパラメーターを備えた位相インバーターが低周波数に必要なためです。

プログラムの使い方は簡単です:

位相反転器の周波数を入力します。
ボックスの正味容積を示します。
スピーカーの直径を知る必要がある計算のために、エミッター膜の有効面積。
ディフューザー振動のピーク振幅。スピーカーの説明書に記載されています。
メインウィンドウの下部で、チューブの形状を選択します。
位相反転器の寸法を示します。
「計算」ボタンをクリックすると、プログラムは欠落しているポートパラメータを表示します: その長さ、ボックスの正味容積に追加される容積、チューブ内の風速など。

サブウーファーボックスの計算: ビデオ

ボックス（位相反転器）の特性はスピーカーの音に直結します。車の音響では、これはあまり注意を払わないことが多く、ボックス内のスピーカーが大きいほど良いという原則を使用しています。フェーズインバーターは、即席の素材を使用するのではなく、慎重に調整する必要があります。怠け者で計算や測定を行うのが面倒な人は、閉じたボックスを使用します。

位相反転器を計算するには、次を使用します。 シミュレーションプログラム (Bass Port)、しかし、結果を得るには、多くのパラメーターを入力する必要があります。また、それらを知っていても、最終結果とは大きく食い違うことがよくあります。ヘルプ簡単な方法フェーズインバーターの計算では、複雑な数学的計算や測定器を使用せずに、スピーカー、ボックスのデータを知る必要はありません。この技術は 30 年間存在し、エラーはわずか 5% です。

位相インバーターの違い

各スピーカーには共振周波数があります。このインジケータより上で作業すると、良好なサウンドが得られ、下で - 圧力レベルはオクターブごとに 12 dB 低下します (周波数は 2 倍に低下します)。再現性の下限は 6 dB のレベルと見なされます。スピーカーをボックスに取り付けると、空気の弾力性が増すため、共振の純度が向上します。共振周波数を上げると、上限と下限が引き上げられます。ボックス内の空気が少ないほど、弾力性が向上し、パフォーマンスが向上します。

サイズを大きくせずに「大きな箱」を作ることができます。この用途に 制振材（コットン）。箱の中にあるほど、スピーカーの周波数は低くなります。しかし、フィラーが多すぎると、逆効果になります。経験の浅い人にとって、ボックスの品質係数とその寸法は重要ではありません。ほとんどの場合、列のサイズは最適です。

フェーズインバーター - 必ずしも円形ではなく、共鳴する特定の長さのパイプ。「二次共鳴」のおかげで、コラムの音の出力が上がります。ボックス内のスピーカーの発振周波数は、通常の状態よりも低くなるはずです。それで、後退が補われて音が伸びます。フェーズインバーターのこれらのインジケーターは、埋め込みボックスの場合よりも 24 dB 高くなります。スピーカーの低域を伸ばします。

に 樽音を避ける、共鳴値は密閉箱の値より高くしてはいけません。また、周波数が低すぎると、スピーカーのパフォーマンスが低下します。これは、プラスの効果を得てサウンドを損なわないようにするためのフェーズインバーターの設定の本質です。そして家庭では誤差5%以内の良い音を出すことができます。

位相反転計算

共振時には、ボイスコイルの抵抗が増加します。測定のために、抵抗器がスピーカーに直列に接続され、その値はスピーカーの抵抗よりも一桁高く、100〜1000オームです。電圧を測定すると、ボイスコイルの抵抗を推定できます。抵抗が高くなる周波数では、抵抗両端の電圧は最小になり、逆もまた同様です。

絶対値は気にせず、コイルの最大抵抗 (抵抗の最小値) だけを気にします。このために、マルチメーターを使用します。 交流電圧測定モード時. ソースとして、専門家は可聴周波発生器を使用します。私たちの仕事には、特別なCDが適しています。

測定プロセスは次のようになります。

位相反転器の穴は合板で塞がれています。
オーディオ周波数録音を含むディスクは、許容可能な音量でオンになっています。
トラックを切り替えて、抵抗器の両端の電圧を監視します。最小値にジャンプするとすぐに、それが目的の周波数です。

ちなみに、スピーカーに最適な量のフィラーが選択され、徐々に少量を追加し、共振周波数の変動を監視します。そして、このパラメータを見つけたら、それが必要です 0.63を掛けるとなり、位相反転器に必要な周波数が得られます。ただし、長さを測定する必要があります。このために、穴を開け、録音したテストディスクをオンにします。そして、抵抗器の読みを見てください。しかし今、私たちは最小の抵抗ではなく、最大の抵抗を探しています. フェーズインバーターの周波数は、目的の周波数とは大きく異なります。増やすには短くする長いトンネルまたはその直径を大きくします。

Bass Port プログラムを使用した指標の計算

プログラムのインターフェースはシンプルで明確で、すべてのフィールドとムードが署名されています。

必要 次のオプションを入力します。

雑誌「ラジオ」の方法による位相反転器の計算

オーディオ周波数発生器と1000オームの抵抗器を使用して回路を組み立てますが、消費電力を減らすことはお勧めしません。スピーカーは天井や壁から離して設置してください。電圧計を接続して電圧を測定する 500Hzの周波数で. そして、最大 (Fs) と最小の指標 (Us) を見つけます。必要な箱の容積 (V) を調べるために、同じサイズの箱にスピーカー用の穴がありますが、厚紙ではありません。スピーカーを取り付け、すべての開口部を密閉します。測定を行い、Fs を計算します。得られたデータを次の式に代入します: Vas \u003d ((Fs '/ Fs) ^ 2-1) * V.

位相反転器を調整するには、トンネルの開口部を閉じて最大値 (Fs) を計算し、吸音材を追加して再度測定します。結果が追加されます 式に Fb = 0.63* Fs. トンネルの長さは次のように計算されます: LV= 31*10^3* S /(Fb ^2* V)、ここで、S はフェーズインバーターポートの面積 (cm²)、V はボックスの容積です。 (リットル)。

位相反転器は、音響の音質に直接影響します。位相反転器を計算するにはいくつかの方法がありますが、それらは同じ最初の段階 - 測定指標を持っています。使用法ソフトウェアしばしば間違った結果をもたらします。オンラインサービスを使用することもできますが、同じ欠点があります。

› 簡単なテクニック位相反転設定

私は 80 年代初頭にコラムビルディングを始めました。最初は単なる「箱の中のスピーカー」でしたが、もちろん、箱のパラメーター（および位相反転器）がスピーカーの音に与える影響を研究し始めました。

この車のサイトにたどり着いたとき、多くの「サブウーファービルダー」を目にしましたが、そのほとんどが単なる「箱入りスピーカー」であることに非常に驚きました。大きいサイズスピーカーと引き出しが良いです。はい、ある程度、これは閉じたボックスに当てはまります。しかし、位相インバーター用ではありません...

フェーズインバーターは慎重に調整する必要があります。私たちは実際に何を見ますか？位相反転器として、人々は理解できない長さの下水道管を取り付け、イメージで「スロット付き位相反転器」を作成します。通常の方法でそれを行うことができない人は、閉じたボックスを作成します (そして、正しく行います!)。

もちろん、JBL SpeakerShop のような優れた音響モデリングソフトウェアもいくつかあります。ただし、多くの初期パラメーターを入力する必要があります。そして、これらのパラメーターを知っていても、実際の不一致は非常に大きいことがわかります（スピーカーは完全に異なることが判明し、ボックスのサイズはわずかに異なります。必要なフィラーの量、位相インバーターはわかりませんパイプが若干違う等）

スピーカーやボックスの正しい入力データを知る必要がなく、複雑な設定を必要としない、バスレフを設定するための簡単な方法があります。計測器または数学的計算だけでなく、非常に複雑な測定機器や数学的計算も必要ありません。簡単に言えば、すべてが長い間考え抜かれ、実際にテストされてきました。

フェーズインバーター調整手法では、5% の誤差が生じます。そして、それは30年以上そこにありました。学生時代から利用しています。

まず、フェーズインバーターを備えたボックスとクローズドボックスの違いを理解する必要がありますか?

各スピーカーは、機械システムと同様に、独自の共振周波数を持っています。この周波数を超えると、スピーカーは「かなり滑らか」に聞こえますが、この周波数を下回ると、スピーカーが生成する音圧のレベルが低下します。さらに、オクターブあたり 12 dB の割合で低下します (つまり、周波数が 2 倍に低下すると 4 倍になります)。「再生可能な周波数の下限」は、レベルが 6 dB（つまり 2 倍）低下する周波数と考えられます。

オープンスペースにおける周波数応答ダイナミクス

スピーカーをボックスに取り付けると、ボックス内で圧縮された空気の弾力性がディフューザー自体のサスペンションの弾力性に追加されるため、共振周波数がわずかに増加します。共振周波数を上げると、必然的に再現可能な周波数の下限が「引き上げられ」ます。ボックス内の空気の体積が小さいほど、弾性が高くなり、その結果、共振周波数が高くなります。ここで「箱をもっとオオオオオオオオオオオオオとさせたい」という欲求が生まれます。

黄色の線 - 密閉ボックス内のスピーカーの周波数応答

ある程度、物理的な寸法を増やさずに箱を「大きく」することは可能です。これを行うために、ボックスには脱脂綿などの制振材が詰められています。このプロセスの物理学には触れませんが、このようなフィラーの量が増えると、ボックス内のスピーカーの共振周波数が低下します (ボックスの「等価容積」が増加します)。フィラーが多すぎると、共振周波数が再び上昇し始めます。

品質係数などの他のパラメーターに対するボックスの寸法の影響を省略しましょう。経験豊富な「コラムビルダー」にお任せください。ほとんどの実際のケースでは、スペースが限られているため、ボックスの音量は最適に非常に近いことがわかります (キャビネットサイズのスピーカーは製造していません)。そして、この記事の意味は、複雑な数式や計算をあなたに負担させることではありません.

気を取られました。さて、閉じたボックスですべてが明確になりましたが、位相インバーターは何をもたらしてくれるのでしょうか? フェーズインバーターは、一定の長さの「パイプ」（必ずしも円形ではなく、長方形で狭いスロットでもかまいません）であり、ボックス内の空気の量とともに、独自の共鳴を持ちます。この「二次共鳴」で、スピーカーの音の出力が上昇します。ボックス内のスピーカーの共振周波数よりもわずかに低い共振周波数を選択する必要があります。スピーカーの音圧が低下し始める領域。したがって、スピーカーが低下し始めると、上昇が起こり、この低下をある程度補い、再生周波数の下限カットオフ周波数を広げます。

赤線 - フェーズインバーターを備えたクローズドボックス内のスピーカーの周波数応答

ちなみに、位相反転器の共振周波数以下では、密閉箱よりも音圧降下が急峻になり、オクターブあたり24dBになります。

したがって、フェーズインバーターを使用すると、再現可能な周波数の範囲をより低い周波数に広げることができます。では、位相インバーターの共振周波数はどのように選択すればよいのでしょうか?

位相反転器の共振周波数が最適値よりも高い場合、つまりそれはボックス内のスピーカーの共振周波数に近くなり、周波数応答に突き出たこぶの形で「過補償」が得られます。樽型の音になります。周波数が低すぎると、レベルの上昇が感じられません。低周波数では、スピーカー出力が大幅に低下します (補償不足)。

青い線 - 最適なバスレフ設定ではありません

これは非常にデリケートな瞬間です。フェーズインバーターが効果を与えるか、何も与えないか、逆にサウンドを台無しにしてしまいます。位相反転周波数は非常に正確に選択する必要があります。しかし、ガレージホームの状況でこの精度をどこで得るのでしょうか?

実際、ボックス内のスピーカーの共振周波数とフェーズインバーターの共振周波数との間の比例係数は、実際の設計の大部分では 0.61 ～ 0.65 であり、0.63 に等しいとすれば、エラーは 5% 以下になります。

理論を読むことに興味がある人には、次のことをお勧めします。
1. ヴィノグラドヴァ E.L. 「スムーズな周波数応答を備えたラウドスピーカーの設計」、Moscow、ed. エネルギー、1978
2.「ラウドスピーカーの計算と製造について」、w。ラジオ、1984年、No.10
3. 「フェーズインバーターのセットアップ」、そうですね。ラジオ、1986年、No.8

それでは、理論を実践に移しましょう - それは私たちに近いです.

ボックス内のスピーカーの共振周波数をどのように測定しますか? 知られているように、共振周波数では、「全体のモジュラス電気抵抗» ボイスコイルの（インピーダンス）が高くなります。つまり、抵抗が増える。なら直流たとえば、4オームの場合、共振周波数では20〜60オームになります。測定方法は？

これを行うには、スピーカーと直列に、スピーカー自体の抵抗よりも一桁高い定格の抵抗をオンにする必要があります。公称値が 100 ～ 1000 オームの抵抗器が適しています。ちなみに、この抵抗器の両端の電圧を測定することで、スピーカーのボイスコイルの「電気インピーダンス係数」を推定できます。スピーカーのインピーダンスが高い周波数では、抵抗の両端の電圧が最も低くなり、その逆も同様です。では、どのように測定しますか？

スピーカーのインピーダンス測定

絶対値は私たちにとって重要ではありません。最大抵抗（抵抗両端の最小電圧）を見つける必要があるだけです。周波数は比較的低いため、AC電圧測定モードで従来のテスター（マルチメーター）を使用できます。そして、音の周波数のソースはどこで入手できますか?

もちろん、オーディオ周波数発生器をソースとして使用することをお勧めします...しかし、それは専門家に任せましょう。最も簡単な方法は、CoolEdit や Adobe Audition などの任意のコンピュータープログラムで作成された、オーディオ周波数のトラックを記録した CD を作成することです。家に測定器を持っていた私でさえ、21から119Hzまでの周波数範囲を1Hz刻みで、それぞれ数秒の99トラックのCDを作成しました。とても快適！トラックを切り替える - 周波数を変更します。周波数はトラック番号 + 20 です。とてもシンプルです。

ボックス内のスピーカーの共振周波数を測定するプロセスは次のとおりです。フェーズインバーターの穴を (合板と粘土で) 「塞ぎ」、CD の電源を入れて再生し、許容できる音量に設定し、それを変更することはありません。、トラックを「ジャンプ」して、抵抗の電圧が最小になるトラックを見つけます。それだけです - これで周波数がわかります。

ちなみに、並行して、ボックス内のスピーカーの共振周波数を測定することで、ボックスに最適なフィラーの量を選択できます! フィラーの量を徐々に追加すると、共振周波数の変化が見られます。共振周波数が最小になる最適な量を見つけます。

「フィラーを入れた箱の中のスピーカーの共振周波数」の値がわかれば、位相反転器の最適な共振周波数を簡単に見つけることができます。単純に 0.63 を掛けます。たとえば、ボックス内のスピーカーの共振周波数は 62 Hz でした。したがって、位相インバーターの最適な共振周波数は約 39 Hz になります。

次に、位相インバーターの開口部を「開き」、パイプ (トンネル) またはその断面の長さを変更して、位相インバーターを必要な周波数に調整します。どうやってするの？

はい、同じ抵抗器、テスター、CD を使用しています。逆に、位相インバーターの共振周波数では、スピーカーコイルの「電気インピーダンス係数」が最小になることを忘れないでください。したがって、抵抗器の両端の最小電圧ではなく、逆に最大値、つまりボックス内のスピーカーの共振周波数を下回る最初の最大値を探す必要があります。

もちろん、位相インバーターの同調周波数は必要なものとは異なります。そして、私を信じてください-非常に強く...通常、低周波数（補償不足）に向かっています。位相インバーターのチューニング周波数を上げるには、トンネルを短くするか、その面積を増やす必要があります断面（直径）。これを少しずつ、0.5センチメートル...

低周波領域でのこのようなものは、最適に調整されたフェーズインバーターを備えたボックス内のスピーカーの電気インピーダンスモジュールのように見えます。