Открытый ящик и резонатор Гельмгольца

[Dimonos]

Добрый вечер.

У Эффрусси " Громкоговорители и их применение" в разделе об ОЯ с отверстиями в задней стенке есть формула

и эскпериментальное обоснование:

"... Такой ящик эквивалентен плоскому экрану, площадь которого приблизительно равна общей площади всех поверхностей

ящика,кромезадней стенки, если глубина ящика не превышает 1/8 наибольшей длины волны.

Ящик с открытой задней стенкой представляет собой своебразный резонатор Гельмгольца, резонансная частота которого в герцах

где S-площадь заднего отверстия ящика. см²; Vя- объем ящика, л.

Экспериментально с различными ящиками и головками, выполненными во Всесоюзном .... имени А.С. Попова, показали, что

наилучшее воспроизведение низких частот получается, если резонансная частотаящика в 1,5-2 раза больше частоты основного резонанса головки."

 

Вот такой текст. Ни разу по этой формуле у меня ничего путного не вышло. Или я не так считал, или мало знал, или другое...

И мало как то задумывался о резонаторе Гельмгольца , ну есть и ладно.

И вот в очередной раз, слепив приемник, а он ОЯ 20 литров с головкой 6ГД-2 решил еще раз повторить. На этот раз

(наконец то) посмотрел, что собой представляет этот резонатор. Если я правильно понял, он (резонатор) на частоте настройки

гасит звук, а не усиливает. И является резонатором с внешним возбуждением.

 

Тогда вроде сходится: в 2 раза выше резонансной дина должен образоваться провал.

В общем эксперименты на слух ни к чему существенному не привели, ничего не понятно иничего явно не слышно.

Считал по разному, выбирал разную частоту, если брать Fs 6ГД-2, то вообще ж. одно малюсенькое отверстие..

Ясно, что мал ящик, но шкаф в руках носить не собираюсь, 20 л. и так много.

Аппарат в целом звучит хорошо, но стоило бы использовать возможность и акустически поднять уровень НЧ (без бубнежа).

Короче нужна помощь. Электрическую коррекцию пока отложим. Прогонял генератор в "проблемном " помещении, пока ничего не понял.

 

Помощь нужна именно с резонатором Гельмгольца в данном контексте. Движение молекул, с точностью до... мне знать не надо, чисто практически, что можно еще сделать, как попробовать? И по резонатору, как кто понимает его работу.

Спасибо.

[andrew_spb]

Дмитрий, у Шихатова на Блюзмобиле была статейка "Укрощение резонанса" _https://www.bluesmobil.com/shikhman/arts/helbox.htm, про внутренние резонаторы Симфонии вы в курсе, вот еще на тему - _https://acousticsystems.-мы не распространяем ссылки на [народ.ру]-/ovali/ovali.html

Я сам счас тоже осваиваю купленный измерительный микрофон и тоже присоединюсь к толпе экспериментаторов, стремящихся сделать из ... конфетку... :angry: и нагло обойти законы физики...

[Chugunov]

Дык само собой, что ящички с дырочками - резонаторы Гельмгольца в колонках делали именно для того, чтобы поглотить в себя энергию, сгладить резонансные пики. Разве где-нибудь когда-нибудь кто-то писал иначе??? Соблазняет, что размеры этих резонаторов относительно невелики (относительно - для тогдашних колонок, которые стояли на полу на ножках, кстати сейчас напольники не делают на ножках, скорее всего из-за упрощения и экономии, а зря: для нонешних колонок 5...20 литров эти резонаторы в 5..15 литров великоваты, может поэтому и не делают?). Иногда пишут, что резонаторы Гельмгольца - АНТИфазоинверторы.

Рмскну предположить, что тогдашним динамикам нужны были ОЧЕНЬ большие ящики, для той же 6ГД-2 порядка 200 литров, что для сталинских квартир было нормально, а для хрущёвок уже нет, это сравнимо с комнатой в хрущебах. После наладили выпуск компрессионных головок, даже монструозно-монстроидальные Ы-90 имели объём кажись под 65 литров, а дальше размер уменьшился в несколько раз. Как известно, разброс параметров 6ГД-2 очень велик, а на заводском конвейере камеры под каждую головку никто не подстраивал.

Тема, конечно, очень интересная, но боюсь, что здесь ПРАКТИЧЕСКИ этим никто не занимался, а поковырять в носу и изречь кукую-нибудь псевдонаучную идею и я могу.

Дмитрий, боюсь, что экспериментировать придется именно ВАМ, а потом рассказать нам что получилось. Думаю, для мастера по работе с деревяшками не составит труда сделать одну-другую коробчонку. Желательно, чтобы она могла изменять объем, например подвижной стенкой. Дырок можно профигачить несколько штук и затыкать ненужные пробками (пробки лучше звучат от бутылок с винтажным коньяком) или предусмотреть изменяемый размер. Думаю, тогда можно будет подстроить колонку именно для той комнаты, где она будет работать!!! Еще считаю, что есть смысл поиграть с резонаторами т.к. их менять куда проше, чем корпус колонки, они не видны, поэтому дизигн не важен.

Дмитрий, в общем, как в известной армейской поговорке: "если ты что-то изобретёшь, тебя же заставят сделать, а потом обязательно вы.бут за то, что не так сделал". Многократно убеждался в правоте поговорки. Эксперименты, наверное, лучше начать с корпусом в котором использовались енти ризанатары - Симфонии всякие (было несколько вариантов, сначала делали две камеры, потом рацилизаторы наэкономили и стали делать одну камеру, потом...

Искренне желаю успехов и жгуче интересуюсь результатами. К сожалению, с пилкой деревяшек у меня преогромные проблемы, да и сил со временем не густо.

Заграница вам поможет! (О.Бендер)

[Dimonos]

Читаю. Утречком минут десять беглый обзор. Читаю ссылки Андрея. Спасибо!

Первое впечатление...никакое. Пока впечатление как о рекламном ролике. Надо подумать.

 

Занимательно, весма занимательно говориться О ФИ. Типа Резонатор Гельмгольца, тока наоборот, и уже не первый раз.

А потом все, текст обрывается и ..никаких продолжений, нигде. Ни теории , ни практики, ни измерений.Т.е делай шо хош.

Хош верь, хош нет.

 

Я вот взял сегодня ( придя на работу) бутылку из под вина (0.75 с длинным горлышком, чем не резонатор Гельмгольца..)

и прикрепил ее внутрь ящика.

Скажем так, какой то результат есть лучшую сторону, но очень мизерный, на уровне подсознания. Есть еле слышимые впечатления (на большой громкости), что ранее присутствующий неприятный деревянный призвук пропал.

Пока без расчетов. Некогда было. Тупо поставил и послушал.

 

Меня в 1-вую очередь интересует расчет и количество отверстий в задней стенке. Или плюнуть на это.

А уже потом, коррекция акустическая и электрическая.

 

PS. задняя стенка-ДВП, конструкция ЗС жесткая ( в меру необходимости). Планирую усилить блок питания, больше ничего.

Штатная МС способна работать и от 18 вольт. Посмотрим.

Изменено 13 Июля, 2012 в 19:33 пользователем dimonos

[Chugunov]

Дмитрий!

Вы ПРАКТИК. Бутылка - это хорошо, но с фанерой и деревом навык общения у вас больше.

Сделайте ящик с дырками, как у Симфонии. Примерно, на глаз. И попробуйте изменять объем ящика, а дырки, как я уже писал, тем более, что одна пробка от 0,75 у вас уже есть.

Попробуйте подвигать объем и отверстия (думаю, можно как в ПАС насверлить несколько штук и затыкать их оптом и в розицу). Послушайте. А потом уже и теоретики подтянутся и будут объяснять задним числом почему так получилось.

Уважаю ваше желание объяснять всё (сам такой), но иногда проще сначала практика.

Изменено 13 Июля, 2012 в 20:54 пользователем chugunov

[andrew_spb]

Читаю. Утречком минут десять беглый обзор. Читаю ссылки Андрея. Спасибо!

Первое впечатление...никакое. Пока впечатление как о рекламном ролике. Надо подумать.

По диагонали читали... есть там расчет. Основная идея такая - есть головка, вструмляете ее в ящик заданного (менее оптимального ) обьема. Меряете ее преварительно на воздухе, а потом в ящике... в ящике появляются резонансы - вот их-то и надо подавить дырками :angry: А чтобы лучше давились - за дырками коробка-ловушка с поглотителем... т.е. ваша условная бутылка должна быть вынесена из ящика и набита определенным количеством ваты... По такой схеме - резонаторы иногда убирают дерьмо всякое при глушении студий. Счас редко используют - проще все пластиной проглушить. Вот как-то так...

[drummer]

Подавление одного горба, порождает два боковых, один из которых тоже давят. Как-то так. В Симфониях тоже два резонатора =https://radiopagajiba.lv/RRR/simfonia/AS/simfonia_as.htm

[andrew_spb]

Подавление одного горба, порождает два боковых, один из которых тоже давят. Как-то так. В Симфониях тоже два резонатора =https://radiopagajiba.lv/RRR/simfonia/AS/simfonia_as.htm

Совершенно верно! А у Шихатова - набор дырок ДВУХ диаметров.. там все это описано

[Dimonos]

По диагонали читали... есть там расчет. Основная идея такая - есть головка, вструмляете ее в ящик заданного (менее оптимального ) обьема. Меряете ее преварительно на воздухе, а потом в ящике... в ящике появляются резонансы - вот их-то и надо подавить дырками :angry: А чтобы лучше давились - за дырками коробка-ловушка с поглотителем... т.е. ваша условная бутылка должна быть вынесена из ящика и набита определенным количеством ваты... По такой схеме - резонаторы иногда убирают дерьмо всякое при глушении студий. Счас редко используют - проще все пластиной проглушить. Вот как-то так...

Андрей, идею я понял читая и по диагонали... судя по Вашим пояснениям правильно.

Расчеты есть , говорите, а кто нибудь их проверял?

 

До момента увеличения площади отверстий ( общая суммарная 20 см²) я все понимаю адекватно.

Все понятно. А потом некая фигня: во первых объем один и тот же ( 1 л=0,001м³ ; и нигде никаких намеков, что этот объем изменен), а расчет ведется на 2 разные частоты. Это уже похоже на двойной резонатор Гельмгольца. А как его считать?

Електроакустический аналог двойного резонатора выглядит куда сложнее его одиночного собрата.

Толщина перегородки тоже не меняется- остается 8мм ( 0,008м).

 

В расчете автора получаются приведенные настройки этого объема ( 85 и 110 гц), только в случае, если брать одно отверстие ∅ 5мм ( площадь 1 отверстия 0,196см²) и подставлять площадь и остальное в формулу 1( из статьи). Т.е одно единственное отверстие 5мм на объем 1 л, с проходом L=8мм даст частоту настройки 85 Гц.

А отверстий то 50 шт, общей площадью 9,8см². И что частота настройки так и останется 85 гц???

 

То же самое и с отверстиями 6,5мм. Только если взять 1 отверстие, частота рассчитывается равной 110 Гц.

Причем никаких других отверстий , ни 5мм , ни 6мм нет.

 

Почему автор решил взять 2 частоты, мне понятно.

А вот ситуация, когда есть коробка, объемом V, толщиной стенки L и отверстием , площадью S; и есть формула для расчета резонансной частоты этой коробки

из которой следует, что увеличив площадь( при неизменных других параметрах V и L) мы увеличим частоту настройки

(а у автора же, как площадь не увеличивай частота стоит на месте), мне совсем непонятна.

 

Кто может объяснить как такое может быть?

 

Пока первое впечатление о статье у меня осталось неизменным, несмотря на более внимательное чтение с прикидками и расчетами.

[andrew_spb]

Среди ночи я уже не соображаю конечно, но надо попробовать свести воедино вас, Шихатова и меня... На примере каких-нибудь головок и решении конкретной задачи

[Dimonos]

Среди ночи я уже не соображаю конечно, но надо попробовать свести воедино вас, Шихатова и меня... На примере каких-нибудь головок и решении конкретной задачи

Идея хорошая, но как мне представляется малопродуктивная. Я как то зарекся с некоторых пор задавать вопросы известным людям.

Трудоемкое это порой дело. Хотя все зависит от человека и от его ЭГО.

Порой ответы очень дипломатические, т.е. конкретики никакой.

Хотя с другой стороны вдвоем , втроем решать вопрос намного легче.

Я с Шихатовым не знаком, если Вы Андрей его знаете, можете его как нибудь спросить приватно, что Он думает по поводу моего предыдущего поста. Все же лучше автора статьи, статью никто не знает. После сделаете выводы, как поступить.

 

Еще вот что: насчет того , что ФИ -резонатор Гельмгольца, только наоборот.

Я пробовал сравнить электроакустические аналоги ФИ и резонатора Гельм-ца. Из справочника "Акустика",авторы

А.П.Ефимов, А.В.Никонов, М.А.сапожков, В.И.Шоров. Все таки книга напоминает учебник и вызывает доверие.

Даже если отбросить элементы подвижки дина в ФИ, аналоги немного разные. Признаю, что в аналогах я не сильно,

но все же разница есть. В других книгах приведены то ли акустические, то ли механические аналоги, причем как пример,

я не сильно разобрался.

Потом в резонаторе Гельмгольца возбуждение объема идет через отверстие (или трубу) со своими характеристиками

и параметрами. В ФИ сначала возбуждается объем ящика, ну или же целиком резонатор ящик+труба.

Я думаю в точности определения. Можно и ЗЯ назвать фазоинвертором без прохода. Или наоборот ФИ -это закрытый ящик с трубой. Но все же это совершенно разные системы.

Можно отверстия в задней стенке ОЯ диамертом 15мм называть ПАС, можно, только эффективность такой ПАС ( как системы ПАС) почти нулевая. Не всегда, но чаще всего. А с нулевой эффективностью, какая ж это ПАС?

Тем не менее проверил расчет частоты настройки ФИ по формуле резонатора Гельм-ца.

Взял теоретически рассчитанный ФИ:

Объем ящика (без заполнения)=17,75 л= (17,75х10^-3м³)

Fb( F)=46,7 Гц

∅ трубы=5см=(5х 10^-2м)

Длина трубы=11,83см=(11,83х10^-2м)

Надо сказать, что фактическая длина трубы всегда больше физической из за краевых эффектов, расчет длины трубы

провела программа, поэтому точного совпадения частот не жду.

Далее на графике импенданса определил нижний f1 и верхний f2 резонанс(на всякий случай)

f1=30,7 Гц ;f2= 81,6 Гц.

Теперь расчет.

Площадь трубы ∅ 5см =1,96х10^-3м²

Объем=17,75х10^-3м³

Длина трубы=11,83х10^-2м

Подставляю все это в формулу и получаю результат: 52,3Гц. Очень близко к частоте настройки ФИ.

Я не смотрел, может формула расчета длины трубы для ФИ как раз и выведена из исходной господина Гельмгольца,

не помню.

Хоть результат и подтверждает родственные связи резонаторов, мне как то пока ФИ резонатором Гельгольца не называется.

Резонатор, но не Гельмгольца. Просто резонатор ФИ.

 

Электроакустический аналог резонатора Гельм-ца ( по типу примененный в "Симфонии") в книге тоже есть. Это типичный режекторный фильтр. Сколько частот режекции, столько и объемов.

И хорошо бы научиться считать не только центральную частоту, но и частоты захвата и крутизну, т.е добротность контура.

[meshin]

Бутылка в колонке. Кувшин в стене: _https://www.ikliros.com/blog/kuvshiny-golosniki-kak-elementy-tserkovnoi-akustiki