Расчет ЧВ с использованием программы Hornresp

Расчет ЧВ с использованием программы Hornresp

Расчет сужающегося, расширяющегося и прямого четвертьволновика, с использованием программы hornresp, под определенный динамик

Открываем Hornresp, если нет, скачать актуальную версию программы можно здесь - http://hornresp.net . Расчет будет проводится на примере сабвуферного динамика DD Audio 512b D4. Идем на сайт производителя и находим все параметры, необходимые для расчета - http://ddaudio.com/products/mobile-audio/woofers/500-series

• Удаляем параметры, которые не потребуются для расчета ЧВ.
• В строке Comment можно дать название проекту и в дальнейшем сохранить его.

• SD - эффективная площадь динамика. Если производитель не указал точную площадь, вводим среднее значение для вашего калибра. Для 12 дюймового динамика это 480кв.см.
• Cms - жесткость механики динамика. Дважды кликаем на значение параметра cms. соглашаемся с тем, что ввели правильную площадь диффузора и вводим vas динамика - эквивалентный объем.
• Mmd - масса подвижки. Дважды кликаем на значение параметра mmd. соглашаемся с тем, что ввели правильное значение площади диффузора и правильно рассчитали жесткость механики. Вводим fs - резонансная частота динамика.
• Re - сопротивление постоянному току. Если производитель не указал этот параметр, re обычно чуть ниже сопротивления динамика. Для 4-х омных динамиков значение будет равным 3,6-3,8. Для двойных катушек значение в параллельном или последовательном включении.
• Bl - сила мотора. Дважды кликаем на значение параметра bl. соглашаемся с правильностью введенных параметров re и cms. Вводим резонансную частоту и qes - электрическая добротность.
• Rms - механическое сопротивление. Дважды кликаем на значение параметра rms. соглашаемся с тем, что правильно рассчитали жесткость динамика. Вводим резонансную частоту и qms - механическая добротность.
• Le - индуктивность. Если производитель не указал точное значение, вводим единицу.

• Удаляем лишние участки, путем ввода нулей. Оставляем только одну строчку (S1, S2, Con)
• S1 - площадь начала туннеля.
• S2 - площадь выхода туннеля. Площадь на выходе обычно равняется 1 - 2Sd динамика, в зависимости от целей (качество\громкость).
• Con - длина туннеля четвертьволновика.

• Tools - Loudspeaker Wizard. (Ctrl+E)
• Видим схематический вид нашего туннеля. Динамик находится на стене с тупиком и обозначен красной линией.
• System volume - объем оформления в литрах.

• Для просмотра графика АЧХ в нижней строке выбираем - Response\Horn S1 - S2\Combined .
• Ставим галочку Show Baseline - наложение графика с измененными параметрами, на первоначальный график. Изменяем значение площади и видим изменения.

• В первом столбце выбираем Displacement - расчетный ход диффузора динамика. Здесь можно увидеть ход диффузора при заданной мощности и частоту настройки корпуса.

6 553 просмотра

HornResp - Форум - Tornado Acoustics

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Бесплатная программа, предназначенная для моделирования рупоров. но как выяснилось, могёт почти все АО кроме "Карлсонов".
автор - David J McBean живет в Австралии. Моё ему глубочайшее почтение.
Программа выполнена на Visual Basic, потому например плохо работает под Linux - есть какие-то непонятки с форматом хранения данных. Говорят, кто-то запустил корректно, настроив в Линухе правильные региональные параметры, но я не смог.
сайт программы (где ее можно и скачать) http://www.hornresp.net.ms/
В программе сделаны ряд допущений, например:
- размеры динамика не учитываются
- динамик работает в поршневом режиме
- сферическая волна
- работа в некоторый телесный угол (хотя для НЧ полезнее было бы использовать параметры помещения)
Возникает вопрос: а для какого телесного угла считать?
- 4Пи - полное пр-во (АС подвешена на тросе в чистом поле высоко над землей)
- 2Пи - полу-пр-во (АС стоит на земле в чистом поле/асфальте на чистой стоянке/полу в большом зале/. )
- 1Пи - четверть-пр-во АС на полу у стенки
- 0.5Пи - осьмушка - АС стоит в углу.
Возникает вопрос - а как сей параметр выбирать?
Я обычно беру 1Пи. 0.5Пи надо брать когда расстояние до стенки меньше 1/4-1/8 длины волны, н-р для 50Гц это 1,7м - 0,85м. т.е. если до угла метр и нижняя граничная 50Гц - уже берем Пи/2. По логике получается - надо ВСЕГДА брать Пи/2. Но я почему-то беру 1 Пи.

Прикрепляю тексты хэлпа на Инглише и Русском языках:

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Итак, 3 способа промоделировать ЗЯ (Закрытый Ящик)
1) Ящик - "задняя камера" (RC - Rear Cam)
выбирается так:

В окне ввода параметров задаются параметры динамика и Vrc (объем задней камеры) в литрах и Lrc (длина ЗК в см)
Рупор делаем коническим (CON) 1-сегментным с площадью не меньше площади диффузора (Sd) и минимальной длиной (0.1cm, но можно и 1см - ничего не изменится)

Если хотим "в прямом эфире" поиграться с параметрами жмем tools-Loudspeaker_Wizard (ctrl-E), работает только в окне ввода параметров.
получается примерно следующая картина:

можно выбрать, что будем смотреть - рисунок АС, SPL с разных концов (в сслучае ЗЯ конец только 1), импеданс или смещение
и что будем твикать. ой, двигать - параметры АС, динамика, камеры, "остального" или "запомним".

Когда натвикались, жмем "Save", а на экране ввода параметров жмем "calculate"
программа спросит, маскировать ли корпусные резонансы Задней Камеры, я отвечаю - НЕТ.
Видим, что отдача "посчиталась" и есть корпусные резонансы (эх, не зря программка про длину ЗК спрашивала, а не только про объем)

для 96см длины этой камеры получаем 1ю моду с характерным "взбрыком" на 170Гц

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Что с ГВЗ?

ВаУ.
6,3ms -3dB @ 40Hz
6.9ms -6dB @ 30Hz
6.6ms -13dB @ 20Hz
Но это всё так потому что я взял оптимальный объем для данного ГГ - примерно 90л.

Посмотрим, что еще можно сделать в данном случае:
Fr линейное акустическое сопротивление Задней камеры (rayls / см). измеряется. похоже в гвоздях/см. страшно. И похоже, что это - сопротивление ПАС.
Tal Тольщина ПАС задней камеры (см)
Выберем такие параметры:

Получим после расчета значительно более гладкие картинки - заполнение действует. Но 1ю корпусную моду не убирает.

Понятно, что смотреть на эти картинки надо с предположением о том, что завала после 600Гц не будет :-). Ну не предназначена данная прога для ЗЯ. Но с некоторыми оговорками может.

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

2) Ящик = т.н. Горловая Камера (Throat Adaptor или Throat Cam (TC))
То, что касается RC выставляем по 0м, Tools - Chamber - Throat_Adapter
также можно мышкой потыркать по тем местам, где написано "Fr Tal", они меняются в следующих комбинациях, что соответствует следующим коньфигурациям:
Fr, Tal - Tools-Chamber-Rear_Lined (Задняя камера - ЗЯ)
Ap, Lpt - Tools-Chamber-Rear_Vented (задняя камера - ФИ)
Ap1, Lpt - Tools-Chamber-Throat_Adapter (Горло)

Нужный нам в данном случае вариант - Ap1, Lpt - Tools-Chamber-Throat_Adapter (Горло)
Считается так: динамик - Горловая Камера (Throat Cam, TC) - Горловой Адаптер (Throat Adapter, TA только конический) - собственно рупор.
Итак, что-же нам надо задать.
Ap1 - площадь перехода из TC в TA в квадратных см, усли 0 - значит TA нету, я поставил 0.1 (минимально возможное значение)
Lpt - длина TA в см, если 0, то TA нету. Я поставил 10см
Vtc - объем TC в куб.см нам надо 90л, соотв. ставим 90 000
Atc - площадь сечения TC. считаем 90 000/96 = 938

Что получилось. в общем видно, что не совсем ЗЯ, но отверстие 0.1смкв и 10см длиной за ФИ можно не считать
слева красным - ГГ
прямоугольное - ТС
тоненький аппендикс - ТА
конус справа - собственно первый сегмент рупора, его нужно сделать с мин. площадью, но я не сделал чтобы было видно что есть что:

"респонс" надо смотреть или "Output2" (выхлоп того, что слева динамика) или "Combined" (совместный) т.к. "Default" - выхлоп с правой стороны динамика, в нашем случае - через дыроччку 0.1кв см :-).

сэйв - калкулэйт
Чтобы увидеть правильную СПЛ, надо в окне "SPL Response" нажать TOOLS-Combined_Response(Ctrl-O)

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Пропустим несколько промежуточных способов, когда ящик = кусок TA или TC
3) Ящик сделан из 3х сегментов конического рупора
- выставляем по 0 всё, что касается камер и адаптеров (RC, TC, TA)
- первый сегмент рупора - боковые стенки нашего ящика
- второй сегмент - задняя крыжка нашего ящика, соотв. S3 должна быть минимальна. Минимальное что можно поставить - 0.01. Думаю, вполне достаточно. L23 - тоже минимально, можно 0.1см.
- третий сегмент - "отверстие" в задней крыжке нашего ящика (его необходимость я определю чуть поэже. пока сделаю его как в прошлом примере 0,1смкв*10см)


SPL смотрим аналогично пред. случаю "Output2" или "Combined"

тут сразу считает с резонансами т.к. ящик уже = рупор

ВаУ
5,9ms -3dB @ 40Hz
6.7ms -6dB @ 30Hz
6.4ms -13dB @ 20Hz

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Убрал последний сегмент рупора, т.е. получилось как бы отверстие 0.1смкв площадью и 0й длины. Это немного, но повлияло на все результаты (не принципиально), т.е. получился уже такой намек на ФИ
вот напримеркак изменился ГВЗ:

ВЫВОДЫ:
Я промоделировал 1 ЗЯ с одинаковыми размерами ТРЕМЯ ПРИНЦИПИАЛЬНО РАЗНЫМИ способами:
- как заднюю камеру (RC)
- как горловую камеру (TC, TA)
- как рупор своеобразной конструкции.
Получил ОЧЕНЬ СХОДНЫЕ результаты.
Интересно было ьы сравнить с другими программами рассчета ЗАО.

Я планировал еще 3 способа моделирования ФИ (на самом деле способы 1:1 ЗЯ), но уже не сегодня.

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Дошло дело до ФИ.
План такой:
1. 3 способа моделирования ФИ :-) - посмотрим разницу
2. посмотрим, что было при замене каналов
3. подберем оптимальный порт для данного ящика

Будем плясать "от печки".
Печка: "Сечение трубы 314 кв.см, длина канала 25 см. Внутренние размеры корпуса АС: 250х320х960 мм."
Итого объем 77л

выставляем тип ЗаднейКамеры - ФИ

Вводим данные:

получаем следующее:
СПЛ смотрим "комбайнед"

Групповая задержка в 15мс на 55Гц - ой как не айс.


Частоты резонансов: 15, 46 (хотя в "оценке" прога писалА 54Гц) и 63 Гц

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

Сообщение отредактировал Bobby_II - Пятница, 11.01.2013, 07:21

Страна: Российская Федерация Город: Санкт-Петербург

Промоделируем ФИ еще одним способом - с разным положением динамиков.
предыдущие модели были с динамиком в 1м торце, портом - в другом.
А мы теперь попробуем перенести динамик на боковую стенку и посмотрим, что-же будет.
Для этого надо сделать "оффсет драйвер" (TOOLS-Driver_Arrangement (Ctrl-D), там выбрать "Offset Driver") или просто пощёлкать мышкой по соотв. позиции Nd/OD/TH/TH1/CH - нам надо OD

длина первого сегмента будет = расстоянию от закрытого торца до центра ГГ
второго - от центра ГГ до торца с ФИ. Я 96 поделю на 20 и 76
третий сегмент - торец
четвертый - ФИ
пятого не дадено :-(.

Данные изменения геометрии почти не сказываются на результатах расчетов - резонансы остаются на месте 16, 49 и 67Гц.
Меня интересовало, как это скажется на отдаче

теперь сдвиг 50% (48см)

А вот смещение ГГ к порту преподнесло несколько сюрпризов.

я понимаю что вам нечем,
но всё-ж попробуйте понять.

FAQ по лабиринтам

Набросал небольшой FAQ по лабиринтам, думаю будет интересно

Графики - это симуляции в программе Hornresp для условного динамика (мой JBL4GT-12), внимательно читаем комментарии!

Критика и вопросы приветствуются

Добавлена статья на главной странице сайта с подробным описанием расчета и проектирования лабиринта моей "стандартной" конструкции с 6-ю поворотами
http://www.vegalab.ru/index.php?opti. sk=view&id=229 .

Добавлена лучшая пока из виденных мной статей о влиянии заполнения, автор: Аугспюргер.

Добавлена русская инструкция к Hornresp.

• Hornresp Russian.txt (31,8 Кб, Просмотров: 3528)
• SB0200GLA.pdf (230,3 Кб, Просмотров: 4259)
• SB0300GLA.pdf (295,8 Кб, Просмотров: 3662)
• SB0400GLA.pdf (199,0 Кб, Просмотров: 2495)

Последний раз редактировалось rogozhin; 04.01.2017 в 08:27.

с уважением Александр

Сообщение от Fighter

А от динамика что требуется для этого оформления? Каковыми должны быть Т-S? работает ли уэто ниже резонанса динамика? И что со скоростью?

Вопрос довольно интересный и для меня в том числе, поэтому хочется собрать вкучу информацию по этому вопросу.

Из того, что я понял пока: точно отлично работают в лабиринтах прямого сечения фазоинверсные, не слишком мягкие головки. Резонанс желательно конечно пониже, т.к. гонимся в сущности за качественным суббасом.
Qts 0,4-0,5
Vas 50-150
Fs особо как-бы некритично, но исходим из здравого смысла и поставленной задачи.
BL от 10 и выше
MMd - самый пока интересный вопрос. Сам по себе как-бы роли не играет, но вот в купе с желаемой частотой резонанса и относительно небольшим Vas влечет за собой довольно приличные значения. Хотя вот например сочетание параметров широкополосника Sonido SFR200 позволяет получить хорошую "правильную" АЧХ в лабиринте http://forum.vegalab.ru/showthread.p. &postcount=444 Имеются для экспериментов 13 cм мидбасы NOKIA, довольно тяжеленькие (несколько десятков грамм подвижка), пропитанные диффузоры, тоже прекрасно ложатся в лабиринт. Объединяет эти два совершенно разных динамика Sonido и Nokia то, что оба хорошо себя чувствуют в ФИ.

Очень желателен ход побольше для динамика. Т.е. ставить в лабиринт даже большой лапух, но с коротким бумажным подвесом смысла нет. Динамик в лабиринте двигается, двигается хоть и комнтролируемо (демпфирование присутствует), но довольно прилично, т.к. частоты мы играем все таки очень низкие

Скорость? Скорость внизу просто недостижимая. Надо понимать, что двухполоска ТЛ решение хоть и очень хорошее и интересное, но как и все в этом мире - компромиссное. Лабиринт требует либо фильтрации выше своего расчетного диапазона работы, либо акустического демпфирования, которое естественно скорости идет не на пользу. Т.е. я считаю, что лабиринт - это в первую очередь оружие получения бескомпромиссного суббаса. Изготовление двухполоски-же на лабиринте уже нельзя назвать бескомпромиссным решением, оно безусоловно интересное, но не для всех. СЧ моды, вылезающие из трубы, хоть и не так велики и ужасны, как их рисует Hornresp, но они все-же есть. И хотя на слух могут быть даже скорее приятной добавкой веса нижней середине, чем чем-то разрушительным, то для мониторинга такие АС естественно уже не подходят, только для прослушивания, с настройкой "для себя"

Если-же требовать от головки, линейно работающей на частотах 20-30Гц убийственно-панчевого мидбаса, то вы его естественно не получите. Физика есть физика

Скорость нарастания и остановки и легкость, с которой лабиринт двигает просто убийственные массы воздуха на границе инфразвука, как точно сказал когда-то Вячеслав Мягкой: "просто умиляет" Причем эффект "одной ноты" напрочь отсутствует

Последний раз редактировалось rogozhin; 17.01.2010 в 15:31.

с уважением Александр

По нему пока только начинаю вникать в потенциал. Плюсы как-бы очевидны - сечением и длинами труб и позиции динамика можно получать практически любую желательную полку на АЧХ внизу, внутренне подавление основных лишних мод, дополнительное демпфирование динамика, который расположен внутри канала и фактически демпфируется с обоих сторон.

Считается прекрасно в Hornresp. Там в последних версиях сделали встроенную в основную программу утилиту "Tapped Horn Wizard", которая позволяет двигать размеры и настройки ручками интерактивно глядя на результирующую АЧХ. Очень удобно и наглядно, позволяет понять как оно работает. Если те-же вычисления делать в основном пространстве Хорнреспа, то будет очень долго, неудобно и ненаглядно.

с уважением Александр

Регистрация 28.01.2006 Сообщений 4.913

Re: FAQ по лабиринтам

Да, забыл сказать еще одну важную вещь, которую сначала услышал, а затем прочувствовал на своем опыте. Этот вопрос в свое время не давал мне покоя, оставаясь без ответа, теперь-же ответ на него есть.

1. классический лабиринт считается на чатоту резонанса динамика без оформления
2. резонанс динамика в лабиринте падает приблизительно в 1,25 раза (это показывает даже Hornresp)
Вопрос: как же считать лабиринт на частоту без оформления, если в оформлении она будет уже другая?
Ответ:
3. Фактический резонанс свернутого лабиринта, относительно расчетного для прямого канала оказывается ниже на. около того-же 1,25 раза.

Т.е. расчитав лабиринт и установив в него динамик получаем априори настройку системы ниже на 1,25 раза, чем планировалось.

Мой лабиринт был посчитан на резонанс динамика 25Гц. Реально замеренная АЧХ показала, что расчетная кривая ушла вниз и нижняя мода составляет 19Гц вместо 25Гц.

Как этим пользоваться? Ну можно считать как положено, а потом радоваться, получив низ на порядок глубже ожидаемого в реальной конструкции. А можно закладывать это сразу и делать сразу трубу короче, экономя массогабарит. Так делают промышленные изготовители лабиринтных АС. Неоднократно читал недоуменные рассуждения разобравших фирменные лабиринты и увидевших несовпадение с расчетами у правильно работающей при этом конструкции, ну вот он, ответ

с уважением Александр

Старый знакомый Регистрация 10.06.2009 Адрес Москва Возраст 31 Сообщений 568

Re: FAQ по лабиринтам

По последней ссылке жуткий по инфранизу агрегат совершенно.
Выходит, лабиринты не капризные. Если бы звук ниже 50 герц было для чего-нибудь нужно воспроизводить, для какой-нить электроники - то лабиринты проще достигают инфраниза, чем любые оформления. Да и с фазиковыми шумами и низкой скоростью они не сравнимы. Очень интересно

Хм, попробовать что-ли ради эксперимента лабиринт сделать на полосу 15-40 Гц на 12" голове авто? Qts 0,4, резонанс 27Гц, ход около 2,5 см, мощность огромная. Есть вероятность получить расчетную частотку? Только слушать нечего там, в этом низком басе

Последний раз редактировалось Fighter; 17.01.2010 в 16:56.

Сообщение от DECEMBER

Это в готовом с заполнением? Или ещё без набивки? Поскольку заполнение (ватой) линию фактически удлинит (в зависимости от плотности заполнения).

Да я так понимаю это не столько набивка, сколько повороты влияют, вон посмотрите я графики выложил теория vs практика. Набивки у меня нет совершенно никакой, думаю, что она тоже даст дополнительный спуск (только нужен-ли он?)

с уважением Александр

Регистрация 28.01.2006 Сообщений 4.913

Re: FAQ по лабиринтам

Набивка что точно - собьет добротность выбросов в первую очередь, вниз тоже поползет скорее всего, но и по скорости это тоже ударит, не нужно забывать

с уважением Александр

Завсегдатай Регистрация 19.05.2008 Адрес Арзамас Сообщений 10.826

Re: FAQ по лабиринтам

Подскажите, вот такое оформление к таппедам относится, и вообще что можно от таких песочных часов получить, насколько звук будет звуком.

Регистрация 28.01.2006 Сообщений 4.913

Re: FAQ по лабиринтам

mAxSpace. а вы погядите на ГВЗ в Хорнреспе и на смещение диффузора. Попробуйте добавить подводимое напряжение (в окне ввода основных параметров два раза кликните по 2,83 Вольтам, вылезет окошко пересчета мощности на Re), прикиньте как поведет себя динамик на мощностях на каких вы собираетесь его использовать, хватит-ли Хмакс. Так, на глазок, по-моему избыточное сечение канала

с уважением Александр

Завсегдатай Регистрация 19.05.2008 Адрес Арзамас Сообщений 10.826

Re: FAQ по лабиринтам

Смещение при полной мощности 13мм, только вот я не знаю - это в обе стороны или только в одну.
График ГВЗ во вложении.

Регистрация 28.01.2006 Сообщений 4.913

Re: FAQ по лабиринтам

mAxSpace. а чем привлекло? Чувствительностью? просто 500 литров для нижней в 40Гц. В чем смысл?