Расчет сабвуфера при помощи WinISD

11/04/2017 - 08:30

Автор: Sobich Aleksej

В этой статье я хочу рассказать и показать о том как можно рассчитать сабвуфер и на что надо обратить внимание, при проектировании в следующих программах: WinISD 0.44, WinISD 0.50а7.
Расчёт ящика будет производится для десяти-дюймового динамика Audiobahn 1051T.
Начнём! Запускаем программу WinISD 0.50a7

1. Создаём новый проект (New Project).
2. Нажав эту кнопку выбираем динамик из базы программы.
3. Просмотр Т/С параметров.

4. Т/С параметры. Нажимаем дальше(Next)

5. Выбор количества динамиков.
6. Тип установки.

Нормальный - все динамики стоят на одной панели.

Изобарический динамики стоят лицом к лицу.

Нажимаем дальше(Next)

7. Эффективность динамика. Показывает к какому типу корпуса больше подходит.
8. Выбор типа ящика.

Закрытый ящик – название говорит само за себя

Фазоинверторный – ящик оснащенный трубой(фазоинвертором).

Банд пасс 4-го порядка – динамик находится между двух камер одна из них имеет фазоинвертор.

Банд пасс 6-го порядка – находится между двух камер обе оснащены фазоинверторами.

Пассивный излучатель – в одном закрытом ящике динамик и пассивный излучатель(динамик без магнита)

Выбираем какой тип нам подходит и нажимаем дальше (Next)

Далее программа предлагает способ оформления АЧХ различными способами. Я не заостряю внимания на этом пункте и нажимаю далее.
Если же выбрать Пассивный излучатель то программа предложить ввести следующие Т/С параметры пассивного излучателя:

Vas – это возбуждаемый закрытый объем воздуха динамиком.
Fs - резонансная частота.
Xmax - максимальный ход диффузора.
QMS – Механическая добротность.
SD - площадь диффузора.

Далее будем рассматривать программу на примере Банд пасс 4ого порядка.

Вкладка Driver.

9-10. Опять можно указать количество и тип установка динамиков.
11. Дополнительные возможности.
Вкладка Box.

12-13. Камеры ящика
14. Объем камеры.
15. Частота настройки камеры.

Вкладка Vents(Фазоинвертор(ы))

16. Количество Фазоинвертора(ов)
17. Диаметр Фазоинвертора(ов)
18. Длинна Фазоинвертора(ов)
19. Тип круглый или прямоугольный. можно менять нав на кружок.
20. Вид фазоинвертора.

Переходим к основному расчёт ящика:

21. Нажимаем на схематично показанном ящике правой кнопкой мыши удерживая передвигаем курсор по оси (X) тесть по горизонтали меняем объём по оси(Y) по вертикали чтобы изменить частоту. Аналогично Левой кнопкой мыши чтобы изменить параметры нижней камеры. Макушка кривой должна находиться выше красной линии между 35Гц и 120Гц если это сабвуфер как можно шире и ровнее.

Transfer function magnitude. АЧХ

Примерно так, но нижний предел 40Гц, а верхний 113Гц, это тоже подходит.
Там где я пометил красными чёрточками на практике там будет срезаться частота кроссовером.

Выбираем график: Maximum Power.

Maximum Power

На этом графике программа показывает максимальную мощность относительно частоты. Видно, что имеется спад мощности пик спада 60 ватт на 39 герцах на практике диффузору динамика не хватает хода(Xmax) и появляются неприятные звуки – искажения. На готовом изделии это надо тоже учесть и ограничить мощность

Выбираем график Maximum SPL

Maximum SPL. Этот график показывает максимальное звуковое давление

Также видно спад. По той же причине. Последние два графика от другого динамика, я показал их чтобы наглядней было.
Вот графики для нашего подопытного. Первый немного неправдоподобный на частоте от 0 Гц и до 25 Гц у всех динамиков есть спад.

Теперь надо определиться с размерами ящика в который будет установлен динамик.
Для этого запускаем программу WinISD 0.44 нажимаем новый проект.

Нам надо ввести параметры нашего динамика в эту программу т.к. в её базе его нет для этого нажимаем «New»
Перейдём к WinISD 0.50a7

22. Нажав эту кнопку можно увидеть Т/С параметры которые надо ввести в WinISD 0.44.

Вводим параметры нажимаем ОК и закрываем это окно чтобы не мешалось.
Создаём новый проект.

23. Переставляем галочку чтобы выбрать динамик.
Нажимаем дальше, и делаем точно также как и в WinISD 0.50a7

Переносим параметры ящика из WinISD 0.50a7 в WinISD 0.44.

24. Нажимаем чтобы начать рассчитывать размера ящика.
25. Нажимаем и программа выдаёт оптимальный на её взгляд размеры.
В распоряжении мы имеем 10 дюймовый динамик полный его внешний диаметр 300 мм чтобы уместить его в ящик размеры W и D недолжны быть меньше 300 мм
26. Ширина вписываем 300мм равняется 0,300 МЕТРА
30. Можно поменять единицы измерения просто нажав на размерность в данном случае буква «m»
28. Длина вписываем 0,300 метра
27. Нажимаем на «H» программа показывает высоту.
31. Обратить внимание на L1 и L2 это высота камер смотреть надо чтобы глубина врезки динамика не превышала значение L2.
Но надо учесть толщину материала он будет внахлест ещё в нутрии есть полка в которой стоит динамик и её толщину тоже учесть сам динамик он ведь тоже занимает бьём его я уже учёл если ящик большой там внутри должны стоять распорки их надо тоже учитывать . Получается 7 деталей чтобы рассчитать правильно детали надо учитывать что какие-то из них будут нахлестываться т.к программа показывает внутренние диаметры. Буквой «P» я буду укалывать толщину материала которую надо прибавлять к другим значениям.
1)D x W
2)D x W
3)D x W
4)H+(P*3) x D
5) H+(P*3) x D
6) H+(P*3) x W+(P*2)
7) H+(P*3) x W+(P*2)
Получаем размеры деталей если толщина материала 20мм:
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 420х300
5) 420х300
6) 420х 340
7) 420х 340

32. Тип фазоинвертора мы будем использовать прямоугольный
33. Длинна. Когда конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика
то он виртуально удлиняется, и фактически получается что он настроен не на ту частоту и большей длинны WinISD 0,44 этого не учитывает виртуальное удлинение можно рассчитать самому по формуле но проще заглянуть в программу WinISD 0.55a7
повторяю: это действительно только когда конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика а когда он выступает это не действует. Итак программа WinISD 0,44 показывает 28,86см а WinISD 0,55а7 25,64см.Ф фазоинвертор будет установлен в деталь № 4 420х300 от 420 отнимаем 20 это высота фазоинвертора получаем ровно 400 т.к фазоинвертор прямоугольный добавляется ещё одна деталь 8)300х255
Вот конечные размера деталей
И их количество .
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 400х300
5) 420х300
6) 420х340
7) 420х340
8) 300х255