Приведенный ниже материал появился на этом сайте по причине того, что вопросы по поводу того, забивать ящики синтепоном, поролоном, ватой или прочей волохнёй задаются постоянно и складывается мнение, что до сих пор не известно – работает ли заполнение волокнистым материалом или нет.
Привожу ниже статью Тома Ноусэйна "FILL 'ERUP" или "Make a small box act like a larger one with polyester fiberfill" by TOM NOUSAINE, опубликованной в 1995 году в журнале CAR STEREO REVIEW в вольном комментированном переводе М. Линовицкого: «Как сделать маленький бокс большим или кое-что о заполнении», которая выступает как некий аргумент в пользу заполнением ящиков волокном, а статья «Сказ(ка) о синтепоне» выступает контраргументом и разрушает миф об эффекте виртуального увеличения объема бокса путем заполнения волокнистым материалом.
И всё-таки на вопрос: «Заполнять или не заполнять» выражу свое личное мнение:
Т.к. заполнение применяют на практике в маленьких ящиках, для того чтобы они казались большими, может стоит просто делать ящик достаточного объема. К тому же заполнение снижает добротность динамика, что в конечном итоге сказывается на звуке. Так что работает заполнение или не работает, решайте сами.
А вот применение заполнителя с целью снижения вибраций и колебаний корпуса имеет смысл и большое значение, особенно для корпусов с небольшим запасом жесткости. При этом следует выбирать не сколько распушенный материал как синтепон, а достаточно плотный материал такой как войлок, например из которого делают валенки.
Также для интересующихся сколько грамм на литр ложить, ниже приведены цифры.
© М.Линовицкий (перевод и комментарии)1999
Собственно это достаточно вольный комментированный перевод статьи "FILL 'ERUP" или "Make a small box act like a larger one with polyester fiberfill" by TOM NOUSAINE, опубликованной в 1995 году в журнале CAR STEREO REVIEW®
Как сделать маленький бокс большим или кое-что о заполнении
Слово "волокно" прочно вошло в нашу жизнь - мы встречаем его в различных проявлениях: от волоконно-оптических кабелей опутавших весь мир, до экзотических кушаний в дорогих ресторанах, когда пища измельчается до состояния волокон. Но для могущественных бокс-билдеров, термин "волокно" означает в первую очередь волшебный ингредиент*, способный помочь в достижении максимума баса из минимальных размеров**.
*(Речь идет о волоконной вате из дакрона-полиэстера. Что это такое - понять трудно, но я, с помощью супруги, нашел некоторое подобие. Этот материал называется в простонародье "синтепон" и применяется в качестве подстежки в одежде и набивки мебели. Причем речь идет именно о вате, а не о листовом синтепоне, хотя последний продается в любом магазине тканей и может быть использован если его слегка распушить).
**(Хотя для меня термин "волокно" в первую очередь означает MDF, или, говоря по-русски ДВП - древесно-волокнистая плита. Уж очень удобно из нее боксы ваять. Не могу тут же не поделиться собственным наблюдением - MDF очень гигроскопична и главное - пропускае воздух! Пусть немного, но пропускает. Советую пропитывать ее какой-нибудь гадостью, например олифой).
Нет никакого секрета почему использование волоконного заполнителя с успехом применяется опытными установщиками уже много лет. Возьмите два совершенно одинаковых бокса, вставьте в них совершенно одинаковые динамики, заполните один из них, и вы воочию убедитесь что заполненный бокс дает гораздо более убедительный низкий бас.
Проще говоря, наполнитель обманывает динамик, заставляя его считать что он стоит в ящике, большем по объему чем есть на самом деле. А чем больше бокс, тем ниже частоты он может воспроизводить.
Заполнение бокса - альтернатива для людей, кто не хочет отдавать много места под сабвуферный ящик. Другой похожей альтернативой является изобарическая конструкция, где работает пара динамиков. Недостатком изобариков считается более сложная конструкция, необходимость покупать два динамика вместо одного, и потеря чувствительности почти на 6дБ, поскольку масса подвижной системы увеличивается в два раза. Правда последнее, как правило, компенсируется параллельным включением динамиков.
Физическая сторона работы заполнителя внутри бокса не менее интересна: Воздух внутри бокса при работе динамика сильно нагревается и при этом становится жестче*. Когда внутреннее пространство бокса заполнено волоконной ватой, шевелящиеся волокна рассеивают тепло, создавая для динамика видимость бокса большего размера. Теоретически заполнение бокса может дать виртуальную прибавку объема до 40% от истинных размеров. Проще говоря если у вас есть бокс объемом 20 литров, то при правильном его заполнении, с точки зрения динамика он будет выглядеть как бокс размером 28 литров.
*(Различают нагрев от сжатия воздуха и нагрев от выделяемого катушкой тепла, в некоторых источниках приводились данные о повышении температуры воздуха на два градуса на каждые 10Вт мощности. Очевидно под жесткостью воздуха автор подразумевал его тепловое расширение, в результате которого, с точки зрения динамика, воздух "за спиной" действительно становится жестче).
На сегодняшний день наиболее часто используют три типа заполнителя: стекловату, просто вату и полиэстерную вату. Полиэстерная вата является лучшим выбором, поскольку не имеет мелких частиц, способных повредить динамик или вашу кожу как стекловата и стоит гораздо дешевле, чем простая вата. Вы можете купить ее в мебельном отделе ближайшего K-Mart или Home Depot или на ближайшей мебельной фабрике. (Живущим в России просьба принять это как шутку и поискать ее в более подходящих для этого местах, например в американских матрасах).
Для измерения эффективности заполнения автор использовал анализатор MLSSA и три тестовых бокса - закрытые боксы 39 литров и 144 литра, и фазоинверторный бокс 39 литров (порт 7.5см диаметром и 15см длиной) с различной плотностью заполнения. Для закрытых боксов эффективный объем определялся по резонансной частоте системы и значению Qes. Для фазоинверторного бокса сравнивалась частота настройки пустого бокса с частотой настройки заполненного с помощью программы Speak for Windows, которая позволяет рассчитать эффективный объем по разности резонансов.
В каждом случае результаты эксперимента были более чем многообещающи: во всех трех боксах было получено увеличение эффективного объема от 25 до 35 процентов от объема фактического, используя заполнение на уровне от 16 до 28 грамм заполнителя на литр внутреннего объема.
|
Закрытый бокс 39 литров
|
|
Закрытый бокс 144 литра
|
|
Фазоинверторный бокс 39 литров
|
|
Плотность заполнения
|
Резонансная частота
|
Эффективный
|
Процент
|
|
Плотность заполнения
|
Резонансная частота
|
Эффективный
|
Процент
|
|
Плотность заполнения
|
Резонансная частота
|
Эффективный
|
Процент
|
|
(грамм/
литр )
|
(Fsb, Гц)
|
объем (литров)
|
увеличения
|
|
(грамм/литр)
|
(Fsb, Гц)
|
объем (литров)
|
увеличения
|
|
(грамм/литр)
|
(Fsb, Гц)
|
объем (литров)
|
увеличения
|
|
0
|
56.6
|
39
|
--
|
|
0
|
42.0
|
144
|
--
|
|
0
|
42.0
|
39
|
--
|
|
8
|
53.0
|
45.3
|
14%
|
|
4
|
42.0
|
144
|
0%
|
|
6,4
|
39.1
|
45.3
|
14%
|
|
12
|
52.7
|
48
|
21%
|
|
8
|
41.2
|
164
|
14%
|
|
13,6
|
37.2
|
51
|
29%
|
|
24
|
51.7
|
51
|
29%
|
|
12
|
40.3
|
175.5
|
22%
|
|
20
|
35.2
|
53.8
|
36%
|
|
28
|
50.8
|
53.8
|
36%
|
|
16
|
39.4
|
184
|
27%
|
|
22,4
|
34.2
|
56.6
|
43%
|
|
41.6
|
50.4
|
45.3
|
14%
|
|
20
|
38.6
|
184
|
27%
|
|
28
|
35.2
|
53.8
|
36%
|
|
49.6
|
52.6
|
34
|
-14%
|
|
24
|
40.2
|
158.6
|
9%
|
|
|
|
|
|
При создании системы на основе этих данных надо иметь в виду, что Qes и, следовательно, Qts закрытых боксов понижается. Для фазоинверторного бокса уменьшается нижний пик импеданса, а верхний пик смещается чуть ниже по частоте. Также обнаружен еще один интересный эффект - при повышении плотности заполнения резонансная частота системы снова начинает повышаться. Причиной этого следует считать то, что волокна лежат так плотно, что не могут двигаться и эффективно распределять тепло.
Также следует отметить что заполнение менее эффективно в боксах больших размеров. Мораль: чем больше ваш бокс, тем труднее обмануть динамик.
Несколько полезных закономерностей: Заполняйте небольшие боксы - до 85 литров - с плотностью 24 грамма на литр объема и вы получите 30% прибавку к объему без каких либо серьезных побочных эффектов. Для больших по объему боксов заполнение должно быть примерно 16 граммов/литр и увеличение объема будет около 25%.
© ML
_____________________________________________________________________________________________
Вот еще какие-то цифры, которые я когда-то нашел где-то в Интернете
Экспериментальная оценка эффективности заполнения ящика
|
Синтепон граммы
|
0
|
100
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
1150
|
|
Эквивалентный объём ящика
|
45
|
46
|
48
|
50,7
|
53,1
|
54,2
|
54,8
|
55
|
55,1
|
55,5
|
55
|
45,5
|
|
Грамм на литр
|
0
|
3,27
|
6,54
|
9,8
|
13,07
|
16,34
|
19,61
|
22,88
|
26,14
|
29,41
|
32,68
|
37,58
|
|
"Приращение" объёма
|
0%
|
2%
|
7%
|
13%
|
18%
|
20%
|
22%
|
22%
|
22%
|
23%
|
22%
|
1%
|
______________________________________________________________________________________________
А вот такие рекомендации дают разработчики программы JBL Spekearshop
Fill: Гашение колебаний в корпусе громкоговорителя. Определяется количеством поглощающего звук материала, который добавляется внутрь корпуса. Может сильно влиять на внутренний объем (Vb или Vc) конструкции. Акустическое поглощение очень часто используется для гашения колебаний громкоговорителя и понижения внутреннего резонанса корпуса, которые могут придать окраску звуку. Вам доступны четыре режима: нет заполнения, минимальное заполнение, нормальное заполнение и сильное заполнение (смотрите рисунок ниже). Хотя данные режимы не являются точными, их использование может помочь увеличить точность вашей конструкции.
Выберите None (Нет), если внутри корпуса нет никакого поглощающего материала или если вы не хотите учитывать данный параметр. Выберите Minimal, если приблизительно половина внутренней поверхности покрыта тонким поглощающим материалом, например, тонком стекловолокном. Обычно покрыта одна из каждых противоположных сторон. Выбирайте Normal, если вся внутренняя поверхность корпуса покрыта поглощающим материалом. Способность к гашению звука для материала принимается такой, какую имеет стекловолокно толщиной 2,5 см. Выбирайте Heavy, если приблизительно 80 % корпуса свободно заполнено поглощающим материалом, подобным стекловолокну. Важно: Не блокируйте возможность перемещения воздуха между громкоговорителями и любым из воздуховодов, отверстий или пассивных излучателей.
Ниже показано, как программа настраивает корпус для компенсации присутствия внутри звукопоглощающего материала.
|
Заполнение
|
Влияние
|
|
|
Нет
|
Реальный объем корпуса = внешний объем корпуса
|
Qmc = 10
|
|
Минимальное
|
Добавление 5 % к внешнему объему корпуса
|
Qmc = 9
|
|
Нормальное
|
Добавление 10 % к внешнему объему корпуса
|
Qmc = 8
|
|
Сильное
|
Добавление 20 % к внешнему объему корпуса
|
Qmc = 5
|
Qmc представляет собой параметр, используемый только для закрытых корпусов. Он представляет собой Q закрытого корпуса на частоте Fc, когда принимаются во внимание только механическое (не электромагнитное) сопротивление (потери или затухание звука).
______________________________________________________________________________________________
А вот цитата из авторитетного издания:
Э.Л. ВИНОГРАДОВА. Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками. МОСКВА-«ЭНЕРГИЯ»-1978. стр.35:
Частичное заполнение (до 20% объема) закрытого ящика поглощающим материалом с целью подавления стоячих волн и улучшения неравномсрности частотной характеристики на средних частотах мало влияет на Qb. Помимо сглаживания частотной характеристики, подглушение оказывается полезным еще и в том отношении, что за счет изменения закона сжатия и разрежения воздуха при колебаниях в звукопоглощающем материале происходит увеличение эффективного объема ящика (уменьшение измеряемого отношения Vas/V).
Это дает возможность по сравнению с незаполненным ящиком получать частотную характеристику с более низкой частотой среза или одну и ту же частоту среза в меньшем по размерам оформлении. Чрезмерно плотное заполнение ящика поглощающим материалом приводит к обратному результату — уменьшению эффективного внутреннего объема за счет механического вытеснения воздуха и одновременно к росту потерь в ящике.
где: Qb - добротность ящика
Vas - Эквивалентный объем НЧ динамика
V - объем ящика
От себя добавлю, что количество звукопоглощающего материала определяется достижением минимального значения резонансной частоты динамика внутри ящика Fc (для ЗЯ) или Fb (для ФИ), путем экспериментального подбора количества звукопоглотителя и измерения Fc или Fb.
