Расчет рупора


Господа, я Вас всех категорически приветствую!В данном посте я постараюсь как можно информативней раскрыть методику расчета и методы проектирования в новом, а точнее давно забытом старом, корпусе — задненагруженный рупор.
Не так давно гуляя по просторам всемирной паутины наткнулся на новый тип — рупор (ну, по крайней мере для меня новый). И тут начались поиски всевозможной информации: способы расчета, чертежи, результаты и отзывы. Чем больше я искал, тем больше убеждался, что такого объема, как скажем про ЧВ и нет.
Я конечно же понимаю, что есть люди, которые проектировали рупора и несколько лет назад, но тем не менее считаю, что на данное время количество интересующихся людей высоко и продолжает расти.Поднабравшись за несколько месяцев изучения информации, попробую описать методику расчета рупора. Часто встречаю комментарии, когда один пишет, что рупор "валит", другой, что это пустая трата времени, сил и денег. Давайте разбираться вместе:Рупор по сути — это фазоинверторный короб, к которому прилегает расширяющийся в определенных пропорция и определенной длины порт. Рупор отыгрывает широкий диапазон частот, иногда это составляет 30-100 Гц. (не будем сейчас говорить о плюсах и минусах того или иного оформления) и имеет большой КПД. Рассчитывать рупор необходимо под определенный динамик и проектировать короб под конкретный багажник. Ни в коем случае не брать какой попало чертеж, а потом говорить, что рупор — ерундаНачнем: имеем. к примеру, динамик Kick PRO 300 и хотим под него рупор.Для начала нам нужна программа. Я пользовался Hornresp и скачать ее можно с любого доступного интернет ресурса.Ок! Скачали, открыли и видим вот такое окно:

Пугаться большим количеством значений и чисел не нужно, сейчас разберем. Для начала работы нужно нажать кнопку Add на картинке ниже она выделена красным овалом.

Нажали, теперь окна у нас стали активными. Продолжаем работу с данными, выделенными ниже на картинке

Sd — это эффективная площадь динамика. Среднее значение для 12" динамика составляет 480 см2. Вводим в это поле цифру 480Cms — это жесткость механики подвеса. Не пугаемся, если не имеем такое значение. Дважды кликаем в окошке с циферками, появляется маленькое окошко, где не русскими словами программа спрашивает правильно ли мы ввели значение эффективной площади. Мы с ней соглашаемся и в новом появившемся окне вводим значение vas нашего динамика и жмем Ок.Mmd — масса подвижки. Опять таки не пугаемся если сего значения нет. Как и в прошлом параметре, кликаем дважды по значению. Соглашаемся, что ввели правильно площадь и правильно рассчитали жесткость и в оконцовке в пустой строчке вводим резонансную частоту динамика Fs.Re — сопротивление постоянному току. Именитые производители указывают данную цифру. Но если такого значения не имеем, то для 4-х омных динамиков данное значение будет чуть меньше сопротивления динамика и равно 3,6-3,8. Выбираем любое из этого предела.Bl — сила мотора. Дважды кликаем по этому окошку, соглашаемся тем, что правильно ввели параметры Re и Cms. В последнем окне вводим Qes — электрическую добротность.Rms — это механическое сопротивление. Опять таки, дважды кликаем по окошку, соглашаемся с правильностью введения жесткости динамика и резонансной частоты. В конце ставим Qms — значение параметра механической добротности.Le — индуктивность. В случае, когда производитель не указал этот параметр ставим 1.Так, ввод неизменных параметров динамика закончен, переходим к следующей стадии. У любого рупора есть предрупорная камера. Итак займемся:

Работать будем с теми параметрами, которые красным овалом обведены на картинки сверху. Окошки с названием Vrc, Fr, Lrc, Tal делаем нулевые, т.е. ставим там 0. Vtc — а это уже объем нашей предрупорной камеры. От куда его взять? — элементарно, это рекомендуемый объем ФИ, которые даже нерадивые производители указывают. Не боимся здесь ошибиться, дальше я попытаюсь объяснить, думаю поймете. Итак рекомендуемый объем для моего примерного динамика составляет 42,48 л. При вводе в программу данное значение нужно умножить на 1000, т.е. вносим 42480.Atc — параметр, в нашем случае, не влияющий на расчет, поэтому, чтобы программа не ругалась поставим 1000.Поздравляю! Мы заполнили параметры динамика и предрупорной камеры. Что же нам нужно еще? ах да! самое важное сам рупор. Ну что ж, на картинки ниже красным прямоугольником выделены параметры с которыми будем работать.

Смотрим внимательно! Нам нужно оставить только S1, S2, Con, а в остальных графах данного раздела должны стоять нолики, если это не так, вписываем 0 вручную:)S1 — площадь сечения начало рупора. Т.е. это площадь того отверстия, через которое сообщается предрупорная камера и сам рупор.S2— площадь сечения выхода рупора.В идеале площадь на выходе равна 1,5-2 эффективной площади динамика, а оптимальное соотношение площадей начала и конца рупора равно 1:3. Но с этими параметрами мы можем играть, позже объясню, поэтому я поставил значения равные 250 и 800 соответственно.Con — длина рупора. Если в ЧВ мы узнавали длину под определенную настройку, то здесь прошу не путать, здесь будем менять длину, чтобы попасть в желаемую настройку. Опираясь на теорию, отзывы людей и личный опыт, хочу сказать, что длину рупора лучше делать в пределах 150-180 см. Я поставил для начала 150.Ну что же, УРА! Ввод параметров завершен, движемся дальше.

Жмем Tools — Loudspeaker Wizard.

И мы видим схематическое представление нашего рупора (выделено красным прямоугольником), а желтым цветом подчеркнуто System volume — это объем нашего рупора. Теперь давайте посмотрим на схематический график АЧХ. Для этого в нижнем левом углу давайте поставим Response
Что это за график скажете вы? Что за кардиограмма? Терпения мои друзья!Давайте поставим галочку напротив Show Baseline — так мы сможем видеть наложения графиков, когда будем менять параметры. и еще поставим Combined как на картинке ниже
Сделали, график изменился на вот это

Видим, что при таких параметрах у нашего дина настройка вылезла на 40 Гц и играть он будет до 100-105 Гц. Не смотрите, что в этом участке провал, практика показала обратное. Я да же не знаю как объяснить, может программа что то не так представляет, либо я не так понимаю!:) Чем выше график, тем рупор громче, но тем меньше давка, тут уж кому что интереснее.К примеру, для меня высоковата настрой — 40 Гц. Я начинаю играть с параметрами предрупорной камеры, сечением и длиной порта. т.е. изменять их и уже вижу как это отражается на графике. Путем манипуляций с длиной рупора я смог снизить настройку примерно до 32-33 Гц.

Меня это устраивает и я жму Save.Теперь я знаю настройку своего рупора (расчетную), знаю его объем, объем предрупорной камеры, знаю площади сечения начала и выхода рупора, а так же его длину и теперь я могу приступать к моделированию короба.Когда будете играть с площадями сечения, старайтесь соблюдать соотношение площадей 1:3.
Ок! Рассчет окончен, приступим к проектированию.Для примера возьмем объем, равный 123 литрам. По факту он может отличается от расчетного, процентное соотношение рассчитывать не будем. Погрешность в любом случае будет очень невысокой и расхождение с расчетной настройкой не больше 1 Гц. На слух этого не заметить и общей картины не испортит. Экспонентное расширение ни в счет.

v1 — общий чистый объем оформления, не путать с объемом камеры рупора.v2 — чистый внутренний объем плюс объем внутренних перегородок. Самое главное, что нам поможет свернуть расчетные данные с минимальной погрешностью 138 литров.

v3 — грязный объем по габаритам корпуса. 175 литров.

Имеем примерно следующее соотношение Vtc — 56 л, S1 — 210 см2, S2 — 770 см2, Con — 145см, v1 — 123 л., v2 — 138 л. (12%), v3 — 175 л. (42%)Ну и главное, как свернуть и с чего вообще начинать работу над чертежом. Набросок выполняется с использованием программы Google SketchUp 8.
Определившись с шириной или глубиной корпуса, рисуем отдельно расширяющийся порт длиной 145см, он нам поможет правильно свернуть рупор. Площадь на выходе 770кв, делим на внутреннюю высоту 35см и получаем ширину порта на выходе — 22см. Площадь вначале 210кв, также делим и получаем ширину порта — 6см.

Получив 123 литра чистого объема умножаем его на 1,12 и получаем примерно 138 литров. Этот объем нужно вписать внутрь корпуса. Вспоминаем математику, геометрию и прочее.

Порт сворачиваем с конца, делая разметки используя отдельно нарисованный рупор.

Сразу скругляем угол по минимальной ширине порта и отмечаем "пройденный путь" на отдельно нарисованном рупоре.


Объем считаем по средним линиям.

Ну что же господа, на этом и все. Надеюсь статья была информативна и полезна.Все огромное спасибо за внимание и удачи в новых проектах.

Приложенные файлы

  • docx 7575199
    Размер файла: 735 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий