Что значит рупорная акустика

Рупор. Конструкция и расчет

Как известно, громкоговоритель может быть нагружен на рупор. Известны две модификации устройства рупорных головок. В первой из них, так называемой широкогорлой, горло рупора непосредственно примыкает к диффузору головки. За счет того, что устье имеет диаметр больше диаметра диффузора головки, направленность такого рупора острее направленности головки. Поэтому звуковая энергия концентрируется на оси рупора и звуковое давление здесь возрастает.

Во второй модификации (узкогорлой) рупор сочленяется с диафрагмой (диффузором) головки через предрупорную камеру, играющую роль, аналогичную роли электрического согласующего трансформатора. Здесь согласуются механические сопротивления подвижной системы головки и горла рупора, что увеличивает нагрузку на диафрагму и как бы повышает ее сопротивление излучения, благодаря чему сильно повышается КПД. Таким образом, это дает возможность получить большое звуковое давление.

Имеется много различных типов рупоров, но практически наиболее часто применяют в бытовой аппаратуре экспоненциальный рупор, сечение которого изменяется по закону:

где S ₀ – площадь входного отверстия рупора,

β – показатель экспоненты.

На рис. 1 приведены различные профили рупоров:

Как можно вывести из формулы выше, поперечное сечение такого рупора увеличивается на одинаковое процентное значение через каждую единицу его осевой длины. Значение этого процентного приращения определяет нижнюю граничную частоту рупора. На рис. 2 представлена зависимость процентного приращения поперечного сечения на 1 см осевой длины от нижней граничной частоты. Так, например, чтобы обеспечить воспроизведение рупором нижней граничной частоты 60 Гц, площадь поперечного сечения должна увеличиваться на 2% через каждый 1 см его осевой длины. Эту зависимость можно представить и в виде следующего выражения:

где k – приращение площади поперечного сечения, %.

Для низких частот (до 500 Гц) это выражение упрощается и принимает вид: f _гр.н = 27k

Если рупор делается квадратного или круглого сечения, то сторона квадрата или диаметр круга должны увеличиваться на каждый 1 см длины рупора на √ k процентов. Если же его делают прямоугольного сечения с постоянной высотой, то ширина сечения рупора должна увеличиваться на k процентов на каждый 1 см его длины.

Однако выдержать необходимое процентное увеличение сечения еще не достаточно для хорошего воспроизведения низких частот. Нужно иметь достаточную площадь его выходного отверстия – устья. Его диаметр (или диаметр равновеликого круга) должен быть:

Так, для нижней граничной частоты 60 Гц диаметр устья составит около 1,8 м. Для боле низких граничных частот размеры устья будут еще больше. Кроме того, рупорная головка, хорошо воспроизводя низшие частоты (выше f _гр.н ), недостаточно хорошо воспроизводит широкий частотный диапазон. Учитывая это, целесообразно иметь две рупорных головки: одну для воспроизведения низких, а другую – для высоких частот. На рис. 3 представлен внешний вид и сечение такой АС с двумя рупорными головками и фазоинвертором для воспроизведения частот ниже f _гр.н рупора.

Применение низкочастотных рупорных оформлений в жилых помещениях ограничено размерами помещения. Однако, если такая возможность имеется, то расчет рупора следует начинать, задавшись площадью устья по выбранной нижней граничной частоте, уменьшая сечение на процентов на каждый 1 см осевой длины до тех пор, пока не достигают площади сечения, равной площади диффузора головки. При этом, для того чтобы сопрячь головку с широкогорлым рупором, рупор должен иметь сечение той же формы, т.е. круглое или эллиптическое. Для узкогорлых рупоров идентичность фомы сечения и диафрагмы головки не обязательно, так как горло и диафрагма сочленяются через предрупорную камеру. Отметим, сто высота камеры должна быть существенно больше амплитуды колебаний подвижной системы головки во избежание возникновения сильных нелинейных искажений из-за несимметричности деформации объема воздуха в камере. Однако слишком большая высота предрупорной камеры ухудшает воспроизведение высоких частот.

Иногда, чтобы уменьшить габаритные размеры АС, применяют свернутые рупоры, различные конструкции которых показаны на рис. 4. Свернутые рупоры рассчитывают практически так же, как и обычные. При расчете профиля необходимо следить за тем, чтобы в местах перехода (сгиба колен) не было резких изменений сечений, вызывающих нерегулярности в частотной характеристике.

Источник

О рупорной акустике

К великому сожалению, небрежно сконструированные и плохо рассчитанные рупорные акустические системы, да ещё ко всему прочему подключенные к неподходящему для этого усилителю, породили слух о «рупорном окрасе», так называемой гнусавости, резкости, и агрессивности звучания в высоко-среднечастотном диапазоне.

Casta Acoustics использует динамики собственной разработки, а также патентованную технологию «нулевой компрессии», что даёт необычайно линейный, прозрачный и натуральный звук, абсолютно лишённый «рупорной гнусавости и крикливости».

Корпуса линеек «Reference» и «Columbus» сделаны из высококачественной берёзовой фанеры.

Боковые накладки «Reference» выполнены из массива ясеня и покрыты 12-тью слоями красного или тёмного бардово-коричневого лака и отполированы до блеска.

Casta Acoustics выпускает три серии : Reference, Exellence и Columbus.

Весь модельный ряд линейки «Reference» был разработан для поклонников и счастливых обладателей маломощных ламповых и транзисторных усилителей.

Модельный ряд Exellence включает в себя:
Напольную 2,5 полосную модель D8,
Центральный канал D8C, и тыловую дипольную/бипольную акустику D6S.
Линейка Exellence предназначена как для работы в высококачественных стереосистемах, так и для применения в системах домашнего кинотеатра.

Модельный ряд Columbus состоит из:
Напольной трёхполосной акустики Columbus 22 и полочной трёхполосной акустики Columbus 12.

Эта технология даёт потребителю воспроизведение самого низкого баса для этой небольшой акустики, а также возможность размещать её в любом месте своей комнаты благодаря подстройки АЧХ по басу.

В начале 2017 года планируется выпуск двух новых моделей.

Это наилучшее акустическое оформление для баса, где достигается наиболее плавный спад амплитудно-частотной характеристики.
Корпус акустики будет выполнен из МДФ и покрыт натуральным шпоном.
МДФ выбран не случайно, так как является наилучшим акустически нейтральным и доступным материалом.
В полочной акустике будет установлен:
25 мм высокочастотный динамик с алюминиевой диафрагмой. Он помещён в рупор с запатентованной технологией «нулевой компрессии» разработанной Casta Acoustics для увеличения чувствительности а также открытости и лёгкости звучания.
200 мм низкочастотный бумажный динамик в закрытом корпусе.

Характеристики акустики следующие:

В напольной трёхполосной акустике также корпус будет сделан из МДФ и покрыт натуральным шпоном.

Особенность акустики в том, что на передней панели будет установлен :
25 мм высокочастотный динамик с алюминиевой диафрагмой, который помещён в рупор с запатентованной технологией «нулевой компрессии» разработанной Casta Acoustics для увеличения чувствительности а также открытости и лёгкости звучания.
200 мм среднечастотный бумажный динамик в закрытом корпусе.
А 200 мм низкочастотный бумажный динамик будет расположен на задней стенке в нижней части акустики.
Эта напольная акустика будет установлена на платформу с четырьмя виброизолирующими ножками.

Характеристики акустики следующие:

Также этот центральный канал может быть установлен на свою подставку, которая сделана именно под него.

Источник

Рупорная акустика и ее обзор

Рупорная акустика всегда была дороже обычной. И не удивительно, что самыми горячими поклонниками такой акустики являются те пользователи, которые когда-то владели традиционными колонками.
Ничего удивительного в этом нет. Искушенный слушатель всегда оценит общую гармонию, целостность восприятия и естественность звучания.
Акустика рупорная самому пользователю нравится в виду своей музыкальности и умения захватывать слушателя.

Что это такое

Акустические системы рупорные

Современная аудиоаппаратура способна воспроизводить весь диапазон требуемых частот. Этого бывает достаточно для передачи музыкальных композиций, но совершенно недостаточно для создания ощущения присутствия слушателя.
Как скажет вам любой меломан, есть что-то такое, которое отвечает за передачу не просто музыки, мелодии, но и за передачу эмоций исполнителя. Рупорная акустика как раз отлично с этим делом справляется.
Рупорная акустика устроена не так, как обычная. Динамик(см.Как выбрать динамики своими силами) в ней не совсем больших размеров и присоединяется он к рупору, увеличивающему громкость его звучания.
Это можно сравнить с тем случаем, когда человек, чтобы докричаться до собеседника на большом расстоянии, складывает руки рупором.

Рупорные акустические системы

Примечание. Если вы задумались о приобретении рупорной акустики в свой автомобиль, спешим предупредить: разница между хорошими и плохими рупорными динамиками очень существенная, чем это наблюдается в традиционных вариантах.
Дешевая рупорная акустика, изготовленная недобросовестным производителем, никак не может выступать в роли сравнения. Именно такие дешевые варианты и породили слухи о том, что якобы рупорная акустика хороша, но звук в них окрашивается.

Что касается качественных рупорных динамиков, то стоят они всегда дорого. В них всегда задействованы магниты Alnico и диафрагмы из экзотических металлов.
Собирается рупорная акустика всегда согласно строгим допускам и размерам. Одним словом, такая технология производства не может подразумевать никаких компромиссов и снижения затрат.

1000 евровый супертвиттер TAD

Приведем примеры. Двухдюймовый компрессионный драйвер TAD, используемый во всех моделях рупорной акустики Цезаро, стоит около 1 тысячи евро. В то же время, самый дорогой твиттер на сегодняшний день, это Скан Спик с бериллиевой диафрагмой и стоит он всего-то около 600 долларов.

Акустическая система свёрнутый рупор

Рупорная акустика для авто – это всегда уникальные изделия, выпущенные сериями. Имена некоторых золотыми буквами вписаны в историю автозвука.
Например, это японская рупорная акустика Максоник, выпускающаяся с 1932 года. Сегодня Максоник представляет всегда высокотехнологичные изделия.
При создании всегда применяются дорогие технологии с использованием магнитных систем в излучателях.

История

Примечание. Именно тогда инженер основывает компанию по производству рупорной акустики, которая и по сей день является мировым лидером. Компанию назвали Клипш, а динамики такого типа «клипшами».

Рупорная акустика Клипш

Магическое звучание рупорных систем

Примечание. Именно по этой причине рупорная акустика используется в большинстве своем для воспроизведения СЧ и ВЧ, но если подобрать себе колонки побольше, то и НЧ будут воспроизводится на самом высоком уровне.

Примечание. Интересно, что в последнее время довольно часто встречаются динамики, где только излучатели ВЧ выполнены в виде рупора. К примеру, те же АС серии Клипш Референц выполнены по данному образцу.

Самодельная рупорная акустика

В последнее время среди производителей рупорной акустики хотелось бы выделить отдельно итальянскую компанию Зингали. Инженеры этой фирмы создали оригинальный рупорный излучатель, который одновременно воспроизводит СЧ и ВЧ, а при этом еще и красиво выглядит.

Рупорная акустика в авто

Не стоит говорить, что все автомобильные традиционные АС не позволяют добиться высокого качества звучания. Дело не в чем-нибудь, а в тесном салоне.
Вот рупорные акустические системы дадут шанс значительно возвеличить звук, создать эффект присутствия (как будто сидишь в студии или на концерте). Объяснить все можно просто: рупор увеличивает расстояние, на которое распространяются звуковые волны, одновременно увеличивая плотность звука и придавая характерную мелодичность.
Технические решения размещения такой акустики в автомобиль могут быть разными:

Преимущества и недостатки рупорной акустики

На этом закончим наш обзор рупорных акустических систем. В последнее время их стали все чаще устанавливать в автомобили своими руками, с использованием пошаговых инструкций, полезных видео обзоров, чертежей и фото – материалов.
Цена на хорошую рупорную акустику очень высока, но ярых меломанов это не остановит.

Источник

Как установить (подключить) рупор к машинной магнитоле своими руками и что такое твитеры в акустике

Аудиоаппаратура современности воспроизводит весь необходимый диапазон частот. Этот фактор достаточен, чтобы слушать музыку, но эффекта присутствия слушателя на концерте нет. Приобретение рупора в машину исправит упущенное и предоставит качественный звук. Рупорная акустика устроена просто — динамик небольшого размера подключается к рупору, что существенно увеличивает громкость звука. Но нужно обратить на ряд факторов особое внимание — правильный выбор твитера из подходящего материала, особенности установки и подключение устройств.

Что такое твитеры и зачем они нужны

Рупорный твиттер — это небольшого размера динамик, способный воспроизводить звук высокой частоты. Приспособление, позволяющее существенно модифицировать звучание музыки, создавая эффект присутствия слушателя в зале. Нужны в машине для создания высокого качества звука. Отдельно покупать чаще смысла не имеет, так как работает только вместе с простыми колонками в среднем диапазоне звучания.

Какие лучше выбрать

Шелковые твитеры, как считалось ранее, обеспечивали наиболее лучший результат звучания. Но производимая продукция ряда брендов на практике доказала, что качества можно добиться и без применения шелка. В первую очередь играет роль чувствительность сабвуфера, дающее хорошее качество звука.

Шелк — мягкая ткань и звука удара по тарелкам не передает в достаточной мере. Кроме мягкости, материал обладает еще и вязкостью, из-за чего возникает большое внутреннее трение. Послезвуковые ощущения сильно теряются от этого и сложно разобрать, как в музыкальной композиции ударяют по тарелкам из разных металлов. Худший вариант — музыка по своему звучанию напоминает больше шипение, в лучшем случае — нет послезвуковых эффектов удара по барабанам или тарелке.

Для повышения качества звука шелк пропитывают специальным составом. Есть и преимущества — шелк хорошо переносит сырость, температурные изменения и справляется с большими нагрузками.

Также выбор зависит от типа музыки, которую слушает водитель — мягкая и плавная музыка не потеряет качества, более агрессивный металл или рок будет звучать хуже.

Выбор магнитолы для автомобиля нужно производить согласно следующим параметрам: в нем должны быть несколько выходов для подключения фронтальных, тыловых и дополнительных каналов и саба. Это позволит создать эффект живого присутствия при прослушивании музыки. Особенно нужно обратить внимание на показатель выходной мощности — он должен быть не менее 50W.

Как и где установить

Производители рекомендуют устанавливать прибор как можно выше, ближе к ушам слушателя. Но часто этот вариант неудобен и установка твитеров реализуется исходя из обстоятельств.

Чаще акустику прикрепляют к уголкам зеркал — это гармонично вписывается в интерьер автомобиля и не вызывает неудобства из-за расположения.

Также твитеры устанавливают на приборную панель — способ можно реализовать своими руками с применением двустороннего скотча.

Существуют подиумы под твитеры — выбирают либо штатный, который поставляется вместе с пищалкой, либо изготавливают самостоятельно.

Устанавливаются твитеры 2 способами: они направляются на слушателя или производят диагональную установку. Это когда устройство справа направляется в сторону левого сиденья, а левый твитер — в сторону правого.

Реализация зависит от индивидуальных предпочтений, дизайна салона автомобиля и массы других вариантов — можно попробовать установить по-разному и протестировать оба варианта. Лучше подиум для твитеров изготавливать самому — результат получается качественнее.

Как подключить

Пищалка воспроизводит звук от 3000 до 20 000 герц частотой и один из главных элементов стереосистемы. Магнитола имеет больший спектр частот от 5 до 25 000 герц. Пищалка при подаче низкочастотного сигнала, на которое она не рассчитана, может перестать функционировать корректно или сломаться окончательно.

Для повышения долговечности и надежности работы пищалки убирают низкочастотные звуки и модифицируют таким образом, чтобы на нее доставлялся только нужный диапазон звуковых частот.

Самый простой вариант реализации идеи — установка через конденсатор. Он пропускает низкочастотные сигналы менее 2000 Гц и является своеобразным фильтром, но с ограниченными возможностями. Конденсатор в акустической системе чаще уже имеется и приобретать его не нужно.

Исключения составляют те случаи, когда автовладелец купил бывшую в использовании магнитолу без конденсатора. Выглядит конденсатор как небольшая коробочка, на которую идет подача сигнала, либо он смонтирован на проводе или встроен в сам твитер. Диапазон частот зависит от вида конденсатора и при покупке необходимо удостовериться, что приобретаете нужный.

Главное — правильно подключить твитер прямо к динамику, расположенному в двери. Сторону положительного заряда твитера подсоединить к плюсу динамика через конденсатор, а минус — к минусу. Подключение рупоров производится аналогичным образом. Другой вариант — использовать кроссоверы для твитеров.

Источник

Плюсы и минусы использования рупорной акустики

Один из самых лучших видов звуковых систем – рупорная акустика Hi-End. Несмотря на высокую стоимость, системы такого вида обеспечивают высокое качество звучания, и позволяют удовлетворить запросы даже самых искушенных слушателей. Как сделать рупорную акустику своими руками, и по каким чертежам её можно изготовить самостоятельно?

Рупорная акустика Hi-End

История

Первые громкоговорители рупорного типа появились в 20-х годах прошлого века. Предназначалось оборудование для усиления человеческого голоса.

Спустя несколько лет появились системы, напоминающие современное оборудование для воспроизведения музыки. О технологии рупорной акустики не забыли, но считалось, что она не пригодна для дома, и использовали её только на открытых пространствах.

К 40-м годам прошлого столетия американский инженер Пол Клипш, создал абсолютно новую конструкцию рупорной акустики, и доказал, что она способна воспроизводить музыку с очень высоким качеством не только на открытой местности, но и в домашних условиях.

Система мгновенно получила популярность среди ценителей качественного звучания из-за своего уникального звука, и до сих пор является эталоном качества, среди акустических систем для дома и улицы.

Справка: после изобретения рупорной акустики инженер основал компанию по производству акустических систем, которая является мировым лидером и в современном мире. Название фирмы – Клипш, а колонки рупорного типа иногда называют «клипшами».

Колонки рупорного типа

Конструкция

В устройстве колонок класса Hi-End лежит принцип рупорного усиления голоса, но в отличие от обычных усилителей голоса, рупорные системы обладают высоким качеством воспроизведения, а рупоры изготавливаются из специальных материалов, что позволяет достичь максимальных акустических эффектов.

Предназначены аудиосистемы в основном для средних и высоких частот. Воспроизведение низких частот напрямую зависит от размера динамиков. Это означает, что чем ниже частоты – тем больше должны быть колонки. Существуют модели с установленным НЧ резонатором, но стоимость системы из-за дополнительных компонентов может серьёзно повышаться. Разрешается использовать отдельно подключенный сабвуфер для воспроизведения низких частот.

Внимание: при подключении дополнительных компонентов требуется помещать их в специальный корпус.

Существует огромное количество подвидов Hi-End акустики, предназначенной для самых различных условий:

Рыночное предложение позволяет подобрать каждому человеку именно то, что ему требуется.

Сравнение

Выбирая, между традиционной и рупорной акустикой, у многих людей возникает вопрос – что лучше? На этот вопрос нет однозначного ответа, и споры будут продолжаться всегда. У каждой аудиосистемы есть свои плюсы и минусы.

В Hi-End системах положительные моменты следующие:

Но и минусы у рупорных систем тоже имеются:

Однозначно выбрать между Hi-End и Hi-Fi системами невозможно, поэтому каждый выбирает самостоятельно, что больше ему подходит.

Требуется помнить, что возможна установка дополнительных компонентов акустики, к которым относят точечные колонки, твитеры и другие подвиды оборудования, позволяющие улучшить звук при воспроизведении.

Самостоятельная сборка

Из-за того, что рупорная акустика дорогая, некоторые люди собирают её самостоятельно, используя чертежи.

Чертежи рупорной акустики можно найти для любых размеров.

Схема позволяет по пунктам собрать рупорную акустику по чертежу своими руками.

При изготовлении потребуется выбрать материал корпуса (МДФ, ДСП, фанера, ДВП), подобрать динамик и выбрать тип системы. Главный плюс самостоятельной сборки – низкая цена, потому что все комплектующие покупаются раздельно.

Итог: когда человек хочет получить качественный звук, передающий все эмоции исполнителя и обеспечивающий максимальный эффект присутствия – рупорная акустика незаменима, а возможность собрать её самостоятельно заставляет всё больше людей отдавать своё предпочтение именно этому типу аудиосистем.

Источник