Открываешь паспорт сабвуфера НОЭМА 300ГДН30-4, видишь Vas = 181 л и грустно смотришь на багажник: ящик на 181 литр туда не влезет. Спокойно, и не нужно. Это самая частая путаница с Vas динамика, но не единственная. Ниже четыре мифа, на которых спотыкаются чаще всего.
Vas - это эквивалентный объём динамика: объём воздуха, который при сжатии поршнем площадью Sd пружинит так же, как подвес самого динамика. Измеряется в литрах (или м³).
Как Vas понимают неправильно
«Vas - это рекомендуемый объём ящика» неправда
Vas описывает динамик, а не корпус. Подвес и центрирующая шайба работают как пружина. Воздух в закрытом ящике тоже пружина. Vas отвечает на вопрос: какой объём воздуха по жёсткости равен подвесу этого динамика?
Большой Vas значит мягкий подвес: чтобы воздух в ящике «пружинил» так же, его нужно много. При маленьком Vas подвес жёсткий, и даже небольшой объём уже заметно на него влияет. Тому же НОЭМА для закрытого ящика хватает 24–54 л в зависимости от желаемой добротности, в 3–7 раз меньше его Vas. У меня в Mark X два таких сабвуфера стоят в закрытых ящиках по 32 л каждый.
«Vas зависит только от размера динамика» наполовину
Смотрим формулу:
Vas = ρ × c² × Sd² × Cms
Здесь ρ это плотность воздуха (≈ 1,2 кг/м³), c это скорость звука (≈ 343 м/с). Vas растёт с квадратом площади диффузора, поэтому у 15-дюймового динамика Vas почти всегда в разы больше, чем у 10-дюймового. Но он так же прямо пропорционален гибкости подвеса Cms.
Проверим на НОЭМА: Sd = 531 см², Cms = 0,46 мм/Н. По формуле выходит около 183 л, с паспортными 181 л сходится.
«Чем меньше ящик относительно Vas, тем глубже бас» наоборот
В закрытом ящике важно отношение α = Vas / Vb, где Vb это объём корпуса. Чем меньше ящик относительно Vas, тем сильнее воздух «поджимает» подвес: резонанс системы растёт, а добротность Qtc увеличивается. Как перекачанное колесо: жёстче, но и трясёт сильнее.
На графике один и тот же динамик с Vas = 50 л. В 12,5 л бас становится «горбатым» и начинается выше. В 100 л спад плавный, но и ящик огромный. Золотая середина зависит от задачи и места в багажнике.
«Паспортный Vas - точная цифра» неправда
Vas самый «плавающий» из параметров. Он зависит от гибкости подвеса, а та меняется от температуры, влажности, разминки и уровня сигнала. Разброс ±20–30 % между паспортом и измерением встречается постоянно. Если корпус считается впритык, лучше измерить свой экземпляр после разминки (например, методом добавочной массы или известного объёма).
Что смотреть вместе с Vas?
| Что смотреть | Зачем |
|---|---|
| Vas, Fs и Qts вместе | Рассчитать объём и тип корпуса в WinISD или аналоге |
| Реальный объём в машине | Большой Vas часто означает большой ящик |
| Xmax | Маленький ящик ограничивает ход, большой нет |
| Рекомендации производителя | Не начинать расчёт с нуля |
Vas в паспорте есть, а что с ним делать дальше?
Объём закрытого ящика по Vas считают через отношение α = (Qtc/Qts)² − 1, а затем Vb = Vas / α. Прикидка: динамик с Vas = 50 л и Qts = 0,4 под Qtc = 0,707 даёт α ≈ 2,12 и ящик около 23,5 л чистого объёма. Вытеснение самим динамиком, распорками и влияние наполнителя сюда не входят, их добавляют отдельно или считают в симуляторе.
Vas измеряют методом добавочной массы или известного объёма. В первом случае снимают Fs, приклеивают к диффузору груз известной массы и снова снимают резонанс: по сдвигу частоты считают Mms, затем гибкость Cms и по формуле Vas. Во втором динамик ставят в герметичный ящик известного объёма и сравнивают резонансы. Мерить лучше после разминки, иначе подвес даст завышенную жёсткость.
Один кубический фут равен примерно 28,3 литра, поэтому Vas из американского паспорта умножают на 28,3. Например, Vas = 1,5 ft³ это около 42,5 л. Иногда Vas пишут в м³: тогда умножают на 1000. Перед расчётом корпуса проверь единицы, путаница в них даёт ошибку в разы, а не в проценты.
Для мидбаса в двери удобнее небольшой Vas: объём двери обычно заметно больше эквивалентного объёма такого динамика, и воздух почти не поджимает подвес. С большим Vas дверь начинает работать как тесный ящик, резонанс и добротность растут. Поэтому подбирая НЧ динамик, смотри Vas вместе с Fs и Qts, а дверь заранее герметизируй.
Без Vas фазоинвертор не посчитать: объём корпуса в любом выравнивании ФИ привязан к Vas вместе с Fs и Qts. Динамик с большим Vas почти всегда просит большой фазоинвертор, а частоту настройки порта Fb подбирают уже под получившийся объём. Считать удобнее в WinISD или аналоге.
Для SQ точность Vas важна, когда ящик считается под конкретную добротность: ошибка в 20–30 % легко превращает собранный бас в гулкий. Есть сомнения? Сначала измерь, потом считай. Как перейти от паспорта к объёму, разобрано в шаге «Выбор оформления для динамиков». Прикинуть объём и настройку под свой динамик поможет калькулятор E.BAEV.Air.
Хочешь измерить Vas своего сабвуфера, но не знаешь, с чего начать? Спроси в Telegram-чате, подскажем методику.
Источники
- KLIPPEL: определения и методика измерения параметров Тиля-Смолла
- R. H. Small, серия статей о закрытых и фазоинверторных системах, Journal of the Audio Engineering Society, 1972–1973
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
- Э. Л. Виноградова, «Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками» (Массовая радиобиблиотека, вып. 966)
- С. Д. Бать, «Любительские громкоговорители»
См. также: Параметры Тиля-Смолла, ЗЯ (Закрытый ящик), ФИ (Фазоинвертор).