Thiết kế thùng loa có lỗ thông hơi bằng phần mềm BASS Box Pro.Chủ đề này cho thấy cách sử dụng BassBox Pro để thiết kế một hộp thông hơi.Các hộp thông hơi rất phổ biến vì chúng rất phù hợp với loa hai chiều và do khả năng mở rộng phản ứng bass. Ví dụ này sẽ tập trung vào đặc tính thứ hai để thiết kế hai loa siêu trầm hiệu suất cao giống hệt nhau cho rạp hát gia đình
Trang 1HƯỚNG DẪN LÀ THÙNG LOA CÓ ỐNG THÔNG HƠI
BẰNG PHẦN MỀM BASS BOX PRO
Chủ đề này cho thấy cách sử dụng BassBox Pro để thiết kế một hộp thông hơi Các hộp thông hơi rất phổ biến vì chúng rất phù hợp với loa hai chiều và do khả năng mở rộng phản ứng bass Ví dụ này sẽ tập trung vào đặc tính thứ hai để thiết kế hai loa siêu trầm hiệu suất cao giống hệt nhau cho rạp hát gia đình của chúng tôi
Nếu bạn chưa quen với thiết kế hộp loa và chưa xem xét ví dụ hộp đóng, chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu ở đó vì nó bao gồm chi tiết bổ sung cho người mới bắt đầu sẽ giúp bạn "tăng tốc" với BassBox Pro nhanh hơn một chút
Thuộc tính trình điều khiển
Nhiều nhà thiết kế đã có một mô hình trình điều khiển trong tâm trí khi họ bắt đầu một thiết
kế loa Chúng tôi sẽ thực hiện phương pháp này ở đây Trong một thời gian dài, chúng tôi rất mong muốn sử dụng cuộn cảm ứng kép bằng giọng nói kép (38 mm) Acme SledgeBeast 6000
để tạo ra một loa siêu trầm mạnh mẽ sẽ thêm một yếu tố quan trọng của chủ nghĩa hiện thực xúc giác khi chúng ta xem phim "thảm họa" trong nhà của chúng tôi rạp hát Trong ví dụ này, chúng tôi sẽ sử dụng các trình điều khiển huyền thoại (và hư cấu) này để thiết kế một số loa siêu trầm tuyệt vời sẽ làm tăng hệ thống loa hiện tại của nhà hát của chúng tôi dưới 90 Hz Mục tiêu của chúng tôi là đạt được một F3 rắn 20 Hz! Hãy bắt đầu nào:
• Chạy BassBox Pro, đi đến cửa sổ thiết kế chính và tạo một thiết kế mới (Ctrl + N)
• Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách nhập thông tin trình điều khiển trước, vì tài xế của chúng tôi
đã được chọn Nhấp vào nút "Driver" của bảng điều khiển thiết kế mới (Ctrl + D) để mở cửa
sổ Driver Properties Chọn tab Tham số và bật chế độ "chuyên gia" nếu chế độ này chưa được bật Kể từ khi SledgeBeast 6000 có hai cuộn dây bằng giọng nói, bật tùy chọn "Cuộn giọng kép" Nhập các thông số trình điều khiển sau đây (nhớ đặt các đơn vị của mỗi tham số trước khi nhập giá trị của nó):
Model: SledgeBeast 6000
Fs (Hz): 17
Qms: 9
Vas (liters): 245
Cms (mm/N): 0.254
Mms (g): 345.1
Rms (kg/s) 4.095
Xmax (mm): 16
Dia (mm): 323.9
Sd (sq.cm): 824
Vd (liters): 1.32
VC Wiring: Separate Parallel Series
Qes: 0.8 0.4 0.4
Re (ohms): 5.64 2.82 11.28
Le (mH): 2.1 1.05 4.2
Z (ohms): 8 4 16
BL (Tm): 16.12 16.12 32.24
Pe (watts, continuous): 350 600 600
Trang 2Qts: 0.74 0.38 0.39
ho (%): 0.145 0.29 0.29
1-W SPL (dB): 83.82 86.83 86.83
2.8-V SPL (dB): 85.33 91.35 85.33
Như bạn có thể thấy, SledgeBeast 6000 có thông số kỹ thuật tuyệt vời cho loa siêu trầm với Xmax hào phóng của nó là 0,63 inch (16 mm) và một Fs thấp 17 Hz Lưu ý: Mặc dù chỉ báo EBP (hiển thị bên dưới) cho thấy rằng loa trầm này phù hợp hơn cho hộp kín, nó vẫn hoạt động tốt trong hộp thông hơi Nhiều loa trầm với một Fs thấp này cũng sẽ có một EBP thấp Hãy nhớ rằng chỉ số EBP chỉ là một hướng dẫn chung - không phải là một quy tắc
Tab Tham số sẽ trông giống như tab bên dưới sau khi các thông số được nhập chính xác
Bây giờ chúng ta phải quyết định cách cuộn dây cuộn bằng giọng nói Các lựa chọn của chúng tôi được giải thích dưới đây:
Riêng biệt (cá nhân) Các cuộn dây giọng nói được sử dụng độc lập Mỗi loại được điều khiển bởi một kênh khuếch đại khác nhau Phương pháp này làm cho nó có thể lái một loa siêu trầm đơn với tín hiệu âm thanh nổi mà không có bộ khuếch đại tổng hợp vì một cuộn dây bằng giọng nói có thể được điều khiển bằng tín hiệu "trái" và cuộn dây bằng giọng nói "" bên phải
Trang 3Song song Các cuộn dây thoại được nối song song và được điều khiển từ một kênh bộ khuếch đại đơn Trở kháng ròng (Z) và điện trở DC (Re) sẽ bằng một nửa so với cuộn dây đơn Phương pháp này mang lại lợi thế là nếu một cuộn dây bằng giọng nói "mở ra", thiết bị kia có thể tiếp tục hoạt động trong khi vẽ một nửa công suất bộ khuếch đại Tuy nhiên, trở kháng thấp hơn do kết nối song song có thể làm cho nó không khôn ngoan để kết hợp loa trầm song song với các loa trầm có dây tương tự khác trong thiết kế nhiều loa trầm vì trở kháng tổng thể
có thể quá thấp
Series Các cuộn dây thoại được kết nối có dây từ đầu đến cuối và được điều khiển từ một kênh bộ khuếch đại đơn Trở kháng ròng (Z) và kháng DC (Re) sẽ tăng gấp đôi so với cuộn dây đơn Phương pháp này có bất lợi là nếu một cuộn dây "mở", cả hai đều ngừng hoạt động Trở kháng cao hơn của nó cũng sẽ rút ra ít điện năng hơn từ bộ khuếch đại Tuy nhiên, trở kháng cao có thể được sử dụng để thuận lợi nếu loa trầm sẽ được kết hợp song song với các loa trầm có dây tương tự khác trong thiết kế đa loa vì nó ngăn trở trở kháng tổng thể quá thấp Chúng tôi dự định chỉ sử dụng một loa trầm cho mỗi hộp vì vậy chúng tôi sẽ cuộn dây cuộn bằng giọng nói song song vì tải 4-ohm kết quả sẽ giúp dễ dàng lấy toàn bộ sức mạnh từ bộ khuếch đại của chúng tôi Chọn cài đặt "Song song" cho tùy chọn Đấu dây VC
• Chọn tab External Chúng tôi sẽ nhập thông tin kháng bên ngoài trong phần "Kháng ngoài"
Loa siêu trầm sẽ được đặt gần bộ khuếch đại để cáp loa không dài Cáp điện trở thấp được chế tạo với đồng "đồng đất hiếm có chất lượng gia truyền" khổ lớn được sử dụng Chúng tôi rút ngắn một đầu của cáp và đo điện trở của nó là 0,25 ohms Chúng tôi đã nhập điều này cho
Rx Bộ khuếch đại của chúng tôi có hệ số giảm chấn là 1000 cho tần số ở và dưới 100 Hz, vì vậy chúng tôi đã nhập 1000 cho DF Chương trình sau đó tính Rg là 0,004 ohms như hình dưới đây Bật hộp kiểm "Bao gồm Ext Kháng chiến"
Trang 4Chúng tôi không có kế hoạch đưa mạng bên ngoài vào thiết kế này để phần "Mạng bên ngoài" của tab này có thể bị bỏ qua
• Chọn tab Mô tả và nhập "SledgeBeast 6000" cho tên kiểu trình điều khiển và "Acme" cho tên công ty Loại trình điều khiển nên được đặt thành "Trình điều khiển một chiều tiêu chuẩn"
• Chọn tab Tham số Chọn hình dạng bên ngoài "Tròn" và loại piston "Hình nón" Nhập các thứ nguyên được liệt kê bên dưới:
Kích thước (inch)
Đường kính ngoài (A): 15,25
Gắn đường kính lỗ (B): 14.8
Đường kính bỏ đi (C): 14
Đường kính nam châm (D): 5.375
Chiều sâu phía trước (F): 0,75
Độ sâu lắp (G): 7.125
M-Vd (lít): 2,38
Tất cả thông tin trình điều khiển bây giờ sẽ được nhập vào Nhấp vào nút "Chấp nhận" và đóng cửa sổ Thuộc tính trình điều khiển
Thuộc tính hộp
May mắn cho thiết kế này, không có giới hạn trên về mức độ lớn của hộp Chúng tôi sẽ tập trung hoàn toàn vào hiệu suất và xây dựng thiết kế hộp tốt nhất Mục tiêu chính của chúng tôi
là đạt được phản ứng trơn tru, mạnh mẽ tới 20 Hz Điều này chắc chắn sẽ đòi hỏi một hộp lớn
và một hoặc nhiều lỗ thông hơi lớn Hãy bắt đầu nào:
• Mở cửa sổ Thuộc tính hộp bằng cách nhấp vào nút "Hộp" trong bảng điều khiển thiết kế của cửa sổ chính hoặc sử dụng phím tắt Ctrl + B
• Chọn tab Damping và chọn "None" cho lượng hấp thụ âm thanh Tùy chọn "Sử dụng tính toán hộp cổ điển" sẽ cần phải được tắt để bạn thực hiện việc này Lý do chúng tôi sẽ không thêm điền vào hộp là vì nó sẽ mất rất nhiều để có nhiều hiệu ứng ở tần số dưới 100 Hz và điều này có thể làm giảm đầu ra lỗ thông hơi Hãy nhớ rằng loa siêu trầm của chúng tôi sẽ được sử dụng để tạo ra tần số lên tới 90 Hz
Lưu ý: Tốt nhất là đặt cài đặt giảm xóc trước khi thiết kế hộp vì cài đặt giảm xóc sẽ ảnh hưởng đến các tính toán của hộp
• Chọn tab Thiết kế hộp và đặt loại hộp thành "Hộp thông hơi" Hãy yêu cầu BassBox Pro đề xuất một hộp và xem mức độ gần đến mức sản xuất F3 là 20 Hz Nhấp vào nút "Đề xuất"
Trang 5Cửa sổ Ưu tiên thiết kế được hiển thị bên dưới sẽ mở ra Lưu ý: Cửa sổ Ưu tiên thiết kế chỉ
có sẵn cho hộp kín và thiết kế hộp thông hơi tiêu chuẩn
Chọn tùy chọn "Độ trung thực cao" vì chúng tôi muốn có phản hồi bằng phẳng Sau khi nhấp vào nút "Chấp nhận", bạn sẽ thấy kết quả tương tự như được hiển thị bên dưới:
Trang 6Lưu ý ở trên rằng BassBox Pro đề xuất một khối lượng hộp bên trong (Vb) là 6,013 feet khối (170,3 lít) và cộng hưởng hộp (Fb) 17,1 Hz Điều này tạo ra một F3 21,29 Hz mà là rất gần với mục tiêu của chúng tôi
Nhấp vào nút "Chấp nhận" để đóng cửa sổ Thuộc tính hộp
• Tiếp theo, chúng ta hãy kiểm tra phản ứng của người nói Chúng tôi sẽ sử dụng cửa sổ đồ thị kết hợp để chọn lệnh "Chế độ hiển thị> Cửa sổ đơn" từ trình đơn Đồ thị Sau đó chọn lệnh
"Hiển thị biểu đồ> Biên độ - Chuẩn hóa" từ trình đơn Biểu đồ (hoặc nhấn Ctrl + F1) để mở cửa sổ đồ thị Cuối cùng, nhấp vào nút "Lô" của bảng điều khiển thiết kế (Ctrl + 1) trở lại trong cửa sổ chính và phản hồi biên độ chuẩn hóa sẽ giống như ví dụ bên dưới:
Trang 7Chúng tôi đã bật con trỏ bằng lệnh "Con trỏ> Hiển thị" trong trình đơn Cửa sổ bật lên biểu đồ (Ctrl + U) và xác minh rằng F3 có vị trí nhỏ hơn 21 Hz Lưu ý: Trình đơn bật lên biểu đồ được triệu tập bằng cách nhấp vào biểu đồ bằng nút chuột phải (còn được gọi là "nhấp chuột phải")
Lưu ý rằng "đầu gối" của phản ứng (khu vực nơi mà phản ứng bass bắt đầu giảm) khá tròn Thông thường, hình dạng của đầu gối nên sắc nét hơn một chút nếu câu trả lời là "tối đa bằng phẳng" Với điều này trong tâm trí, chúng ta hãy xem nếu chúng ta có thể làm tốt hơn bằng tay điều chỉnh âm lượng hộp và điều chỉnh tần số chính chúng ta
• Mở lại cửa sổ Thuộc tính hộp (Ctrl + B) và trở về tab Thiết kế hộp Định vị cửa sổ Thuộc tính hộp trên màn hình nền Windows của bạn để bạn có thể nhìn thấy cả biểu đồ xem trước
và bản xem trước mini cho thiết kế này trong cửa sổ chính
Tiếp theo, chúng ta hãy thử nghiệm bằng cách thực hiện những thay đổi nhỏ trong khối lượng hộp (Vb) và cộng hưởng hộp (Fb) và quan sát hiệu ứng của chúng trên F3 và biểu đồ xem trước mini Chúng tôi thấy rằng bằng cách tạo Vb = 6,5 feet khối (184,1 lít) và Fb = 20 Hz, chúng ta có thể đạt được cả hai mục tiêu của mình Nhập các giá trị này vào Vb và Fb và F3
di chuyển đến 20,07 Hz và đầu gối của phản ứng sắc nét như mong muốn
Nhấp vào nút "Chấp nhận" để đóng cửa sổ Thuộc tính hộp một lần nữa và quay trở lại biểu đồ
• Bắt đầu bằng cách thay đổi màu sắc của ô Điều này được thực hiện bằng cách nhấp vào chỉ báo màu sắc âm mưu trên bảng điều khiển thiết kế Nó sẽ chuyển sang màu tiếp theo như hình dưới đây
Trang 8Cuối cùng, nhấp vào nút "Lô" (Ctrl + 1) và biểu đồ sẽ trông giống như bên dưới:
Dòng âm mưu màu cam là một phản ứng rất thỏa đáng và cho thấy rằng SledgeBeast 6000 sẽ tạo ra phản hồi mà chúng ta mong muốn Chúng tôi sẽ sớm khám phá các khía cạnh khác về hiệu suất của nó Tiếp theo chúng ta phải tính toán kích thước lỗ thông hơi
• Mở lại cửa sổ Thuộc tính hộp (Ctrl + B) và chọn tab Vents Chúng tôi dự định sử dụng ống nhựa PVC để xây dựng lỗ thông hơi, vì vậy hãy chọn "Vòng" cho hình dạng tiết diện cắt ngang và "Một đầu xả" cho loại đầu thông hơi Tiếp theo, hãy yêu cầu BassBox Pro đề xuất một lỗ thông hơi Điều này được thực hiện bằng cách nhấp vào nút "Suggest Minimum Vent Area for Xmax" như hình dưới đây:
Trang 9BassBox Pro ước tính rằng một lỗ thông hơi bên trong đường kính 6,456 inch (164 mm) là kích thước tối thiểu sẽ giữ cho tốc độ không khí thông hơi thấp và tránh vent tiếng ồn nhiễu loạn Đây là một tính toán "trường hợp xấu nhất" giả định rằng các loa trầm đang được hướng đến giới hạn đầy đủ của chuyến tham quan của nó (Xmax) Do đường kính lỗ thông hơi lớn
và vì tần số cộng hưởng hộp mong muốn thấp (20 Hz), lỗ thông hơi phải dài Trong thực tế, chiều dài lỗ thông hơi (Lv) phải là 30,25 inch (768,3 mm) Chương trình nhận ra rằng độ dài này có thể quá dài để vừa với hộp nên nó cảnh báo chúng ta bằng cách làm cho màu đỏ của giá trị Lv Lưu ý: Mặc dù chúng tôi chưa nhập kích thước hộp, chương trình tạm thời ước tính chúng bằng cách sử dụng tỷ lệ lăng kính vuông tối ưu Để biết thêm thông tin về hình dạng hộp lăng kính vuông tối ưu, hãy xem chủ đề tab Thiết kế hộp trong phần Tham chiếu của sách hướng dẫn này
Tổng diện tích mặt cắt ngang của lỗ thông hơi và lượng không khí được quét qua màng ngăn
di động của loa trầm sẽ xác định vận tốc của không khí trong lỗ thông hơi Điều này cho chúng ta chỉ có hai cách để giảm vận tốc không khí trong lỗ thông hơi:
1 Tăng tổng diện tích lỗ thông hơi Điều này có thể được thực hiện bằng cách tăng
số lượng lỗ thông hơi hoặc bằng cách tăng đường kính lỗ thông hơi 2 Giảm công suất bộ khuếch đại lái xe Điều này sẽ làm giảm sự tham quan của loa trầm và làm giảm khối lượng không khí bị quét bởi cơ hoành của nó Chiều dài của lỗ thông hơi được điều khiển bởi sự kết hợp của cộng hưởng hộp mong muốn (Fb), khối lượng bên trong hộp (Vb) và tổng diện tích mặt cắt thông hơi Điều này cho chúng ta ba cách để rút ngắn chiều dài lỗ thông hơi (Lv): 1 Giảm diện tích mặt cắt ngang của lỗ
Trang 10thông hơi Điều này có thể được thực hiện bằng cách giảm đường kính (Dv) của lỗ thông hơi hoặc, nếu có nhiều lỗ thông hơi, giảm số lỗ thông hơi 2 Tăng âm lượng hộp bên trong (Vb) 3 Tăng độ cộng hưởng hộp mong muốn (Fb) lên tần số cao hơn Chúng ta có thực sự cần lỗ thông hơi có đường kính lớn tới 6,456 inch không?
Có lẽ không phải vì chúng tôi không có kế hoạch "đi xe cạnh rách rưới" và lái xe loa siêu trầm đến Xmax - ít nhất là không thường xuyên Chủ đề tab Vents bao gồm bảng "Khỏang tiết diện mặt cắt ngang đề xuất cho âm nhạc danh nghĩa" cho biết lỗ thông hơi 6 inch (152 mm) có thể đủ cho loa trầm 15 inch điển hình và thậm chí
chúng tôi có thể nhận được bằng chút ít Diện tích lỗ thông hơi có đường kính
6.456 inch là 32.74 inch vuông (211.2 sq.cm) Chúng tôi muốn thử sử dụng hai lỗ thông hơi 4 inch (101,6 mm) vì ống PVC 4 inch có sẵn Diện tích của một lỗ thông hơi có đường kính 4 inch là 12,57 inch vuông vì vậy tổng diện tích cho hai lỗ thông hơi là 25,14 inch vuông (162,1 sq.cm) Hãy thử điều này và xem nó hoạt động như thế nào Nhập "2" cho "Số lỗ thông hơi" rồi nhập 4 inch cho đường kính lỗ thông hơi (Dv) như hình dưới đây:
BassBox Pro vẫn tính toán một lỗ thông hơi dài nhưng thời gian này nó là một chiều dài có thể sử dụng hơn 23,42 inch (594,9 mm) Tuy nhiên, nó đủ ngắn để vừa trong hộp và màu của giá trị Lv bây giờ là màu đen thay vì màu đỏ
Chúng tôi sẽ bỏ qua lỗ thông hơi (QLv) vì chương trình sẽ ước tính chúng trong nội bộ Lưu ý: Chiều dài này có thể vẫn còn dài và có thể dẫn đến tổn thất lỗ thông hơi cao hơn do ma sát
độ nhớt của không khí di chuyển qua hai lỗ thông hơi có chiều dài này Tuy nhiên, đây là sản phẩm phụ không thể tránh khỏi của việc điều chỉnh hộp đến tần số thấp như vậy
Chúng ta sẽ xem lại lỗ thông hơi một lần nữa khi chúng ta kiểm tra đồ thị Vent Air Velocity
Trang 11• Chọn tab Thiết kế hộp và chúng ta hãy làm việc trên các kích thước hộp Hình dạng hộp mặc định cho các hộp đơn mới là lăng kính vuông tối ưu Nó buộc các kích thước để phù hợp với một tỷ lệ nhất định để giảm thiểu vấn đề của "sóng đứng" trong hộp Chúng tôi không cần phải quan tâm đến sóng đứng vì loa siêu trầm của chúng tôi chỉ hoạt động ở mức cao 90 Hz với bước sóng 151 inch (3835 mm) và dài gấp nhiều lần so với kích thước hộp lớn nhất mà chúng tôi sẽ sử dụng
Chúng tôi muốn toàn quyền kiểm soát kích thước hộp vì vậy chúng tôi sẽ chuyển sang hình dạng lăng kính vuông Đặt hình dạng hộp thành "lăng kính, hình vuông" như hình dưới đây:
Chúng tôi sẽ sử dụng kích thước "Nội bộ" bởi vì nó sẽ giúp chúng ta theo dõi độ sâu bên trong để xem nó gần với chiều dài lỗ thông hơi như thế nào Nếu cần, hãy đặt kích thước thành "Nội bộ" ngay bây giờ Bởi vì hộp của chúng tôi lớn, chúng tôi muốn xây dựng nó với một vật liệu cứng nhắc mạnh mẽ MDF (fiberboard mật độ trung bình) là một vật liệu xây dựng phổ biến cho các hộp Chúng tôi sẽ sử dụng MDF 1 inch để nhập 1 inch (25,4 mm) cho
bề dày tường phía trước và độ dày thành bên Chúng tôi không muốn mặt trước của hộp trông quá lớn nên hãy thử nhập chiều cao (A) 24 inch (609,6 mm) và chiều rộng (B) 18 inch (457,2 mm) Kể từ khi khối lượng nội bộ (Vb) bị khóa, BassBox Pro sẽ tính toán kích thước cuối cùng Nó tính toán độ sâu (C) là 27,72 inch (704,1 mm) Bản vẽ hộp ba chiều sẽ trông giống như hình vẽ trong hình minh họa ở trên
Lưu ý rằng nền của nhãn "A" và "B" được đánh dấu bằng bóng mờ sáng hơn để cho biết rằng các tham số này đã được nhập và do đó được bảo vệ (bị khóa) và chỉ có thể được chúng tôi thay đổi Ngược lại, kích thước "C" có thể được thay đổi bởi chương trình bất cứ khi nào nó