Программа для расчёта портов ФИ сложной формы Bassport. Как лучше рассчитать фазоинвертор для акустической системы

BassPort - это программа, имеющая достаточно узкую специализацию. Она потребуется только тем, кто создает сабвуфер. Благодаря BassPort можно рассчитать фазоинвертор портов. Вообще программ с подобным функционалом достаточно много. Но BassPort отличается от них тем, что он специализирован только для расчета фазоинвертора. На первый взгляд может показаться, что это недостаток. Но на деле, это не так. Благодаря такой узкой специализации, данная утилита намного точнее проводит расчет. Это позволяет создать более качественный продукт. Фазоинвертор нужен для подбора формы сечения, вычисления расстояния между стенкой и портом в сабвуфере, а ещё размер этого порта.

Работа с программой

Есть ещё одна дополнительная возможность. Это встроенный калькулятор. Его можно вызвать, если нажать на заданную программой клавишу. Калькулятор нужен для расчета длины звукового сигнала. Расчет производится на основе частоты звука.

Интерфейс и локализация

Ключевые особенности

• При помощи приложения можно рассчитать порты фазоинвертора;
• Есть калькулятор для расчета длины звуковой волны;
• Интерфейс понятен каждому;
• Программа портативна;
• Работает на любой версии windows.

Это программа. Ее основное ее назначение – расчет портов для фазоинвертора.

Если вас интересуют вопросы изготовления сабвуфера своими руками, наверняка Bassport будет вам полезна.
Вижу ваше недоумение: а зачем нужно было создавать эту программу, если есть другие, с помощью которых можно рассчитать не только порт, но и фазоинвертор целиком?

Ответ таков: все эти программы уделяют мало внимания проектированию порта, и в лучшем случае дают очень скудную информацию о воздушном потоке, а то и не дают вовсе.
Когда вы приступаете к проектированию порта, у вас неизбежно появляется вопрос: от чего отталкиваться? Каким должен быть порт по величине? Какая форма лучше? Каким должно быть расстояние от порта до противоположной стенки?

Как и вы, я задавался этими же вопросами. Ответов не было ни в "бумажной" литературе, ни в Интернете. Получалось, что велосипед как бы изобретен, но о педалях не очень позаботились, мол, они должны быть, а вы уж сами приделайте, какие захотите.

На различных форумах, как наших, так и очень зарубежных, кто-то советовал порт в полплощади диффузора, кто-то рекомендовал треть, кто-то четверть, – словом, разнобой, неразбериха и отсутствие каких бы то ни было аргументов. Если сделать порт малого диаметра, он будет шуметь, а если диаметр большой, порт становится длинным и не помещается в короб. Где золотая середина, где кроется разумный компромисс?

Чтобы понять это, я провел серию экспериментов с портами круглого и прямоугольного сечения разных форм: прямых, конических, а также напоминающих песочные часы. При этом отмечал заметность шумов на расстоянии 0.5 м от порта, а также рассчитывал скорости воздушного потока на выходе порта и в самой узкой его части.
По результатам этих исследований и была создана программа Bassport (название придумывал не слишком долго 🙂). Это инструмент, с помощью которого вы сможете проектировать хорошие порты, избавившись от сомнений вроде "а пойдёт ли такая площадь сечения?"

Общая идея такова: шумы становятся заметными, если скорость воздушного потока на выходе порта превышает 6...9 метров в секунду. Так получалось со всеми портами, участвовавшими в экспериментах. При скорости 6 м/с шумы были едва заметны, а при 9 м/с они определялись уверенно.

Вот так выглядит главное окно программы. Еще есть окно помощи и окно базы данных по автозвуковым брендам, но с ними вы запросто разберетесь без моих подсказок, а мы продолжим.
Как видите, интерфейс простой. В самом верху, под заголовком окна, панель управления. В левой её части пять кнопок управления проектами: Создать, Открыть, Сохранить, Печатать, Удалить, – словом, стандартные кнопки.

Последняя из кнопок носит имя Калькулятор. С её помощью можно рассчитать длину звуковой волны для нужной частоты, либо наоборот, частоту по заданной длине волны.

А еще можно определить настройку фазоинвертора, если известен рабочий объем и размеры порта.

Если нажмем кнопку Car Audio, мы увидим список автозвуковых брендов и даже сможем перейти на сайт выбранного производителя, разумеется, если к этому времени у вас установлено Интернет-соединение.

И наконец, крайняя справа кнопка Помощь. Прежде чем начать работать с программой, воспользуйтесь ею. Ну, это моё благое пожелание, а практика говорит о том, что нажимают ее в лучшем случае четверть пользователей.

А лично вы как – в числе большинства? 🙂

Остальное рабочее пространство главного окна разделено на две части: верхнюю и нижнюю.

Верхняя часть: тут мы вводим данные.

Нижняя часть... тоже кое-что вводим, и затем нажимаем кнопку Пересчитать.
Справа расположены серые поля, в них-то и выводятся результаты расчета. Давайте посмотрим, что там.

Первым делом замечаем, что результаты отображаются в двух столбцах: для горловины и для выхода порта. Если порт простой, то значения в обоих столбцах будут одинаковыми, а если порт сложной формы, то будут различаться.
Во-вторых, все значения приведены для одного порта, даже если вы задали количество портов больше единицы. Это чтобы вы не путались и ничего не отнимали-перемножали. Как выведено на экране, такой порт и пилим в потребном количестве. Два так два. Пять так пять. Никаких пересчетов ни в голове, ни на бумаге, ни, прости Господи, в Экселе, делать не надо.

Вот, собственно, и всё.
Ах, да. Слева внизу видим несколько кнопок, позволяющих выбрать форму порта. Как показала бурная повседневность, наиболее часто люди пользуются кнопками 1, 5 и 6. Поиграйте с ними самостоятельно, посмотрите, что из этого получится.

Вот теперь точно всё. Теперь у вас есть хороший инструмент для проектирования портов, да еще с русскоязычным интерфейсом.

Как, еще нет? Тогда срочно найдите справа на странице заголовок "Получи Bassport", введите ваше имя и е-мейл, подтвердите подписку - и получите ссылку на скачивание.

Пользуйтесь на здоровье. А если станет не хватать возможностей этой программы, обратите внимание на более продвинутую версию, . Она платная, но думаю, вы не будете разочарованы.

Существует множество причин по которым некоторые люди хотят сделать сабвуфер своими руками. Самые важные из них это возможность настройки динамика под определенные параметры и экономия денежных средств. С денежными средствами и так всё понятно, а вот с настройкой сабвуфера не так всё просто. В период проектирования, сборки сабвуфера под настройкой сабвуфера понимается расчет корпуса (короба, ящика) сабвуфера и подборка динамика.

В данной статье я постараюсь охватить как можно больше программ для расчета сабвуфера, которые помогут вам определиться с типом динамика и конструкцией корпуса для вашего сабвуфера.

Профессиональная программа расчета сабвуфера

BassBox Pro 6

BassPort

Чрезвычайно мощная система анализа звуковых сигналов — как в записи, так и в реальном времени.

Анализ ведется в трех основных режимах: Real Time — обработка и построение графиков в реальном времени по данным, поступающим с аудиопорта; Recorder — то же, с параллельной записью поступающего сигнала; Post-Processing — анализ предварительно записанного Wave-файла.

Результаты анализа динамически представляются в окнах нескольких видов:
* Time Series — обычная осциллограмма
* Spectrum — спектральный график, непрерывный или полосовой
* Phase — изменения фазы сигнала
* Spectrogram — график изменения спектра во времени, в котором мгновенные «снимки» спектра сигнала рисуются по вертикали цветными линиями
* 3D Surface — трехмерная спектрограмма
Все виды окон могут открываться и динамически обновляться одновременно.
Отображаются также скалярные результаты — частота и амплитуда пиков, мощность сигнала, коэффициент гармоник, коэффициент интермодуляции, соотношение сигнал/шум.
Есть генератор тестовых сигналов, также работающий в реальном времени, с помощью которого можно анализировать работу исследуемого звукового тракта.

Программа имеет большое количество параметров, задающих полосы частот и способы анализа, параметры преобразования Фурье, оконных функций, отображаемых графиков и т.п. Вероятно, это — самая мощная система анализа сигнала для PC.

Программа для расчета сабвуфера

JBL Speakershop

Удачи Вам в проектировании и постройке своего сабвуфера!

.
Но Bass Port, это всего лишь программа авто расчета не может учитывать всё, программа для расчета ФИ — BassPort – это программа для очень быстрого расчета фазоинвертора.
Начнем с метода расчета которая выложена в отдельной инструкции к программе BassPort.

Все методики расчёта ФИ основаны на работе резонатора Гельмгольца и отличаются главным образом способами учёта этих краевых эффектов. А также – и такими коэффициентами, которые могут быть получены даже при отношении физических констант. Так как скорость звука автор любого метода берёт из личных , и выходит разница в коэффициентах. Кое-какие авторы используют округления промежуточных значений, в конечном счете, также сказывается на финальном результате.
Если рассчитать длину порта ФИ по стандартной формуле, результат необходимо уменьшить на отдельную величину из-за воздействия массы воздуха у выхода отверстия фазоинвертор на передней стенке. Впрочем, если порт фазоинвертора представляет небольшой цилиндр, то из этой длины отнимается также 0,85 диаметра. Данная величина целиком согласуется с методом Виноградовой.

Формулы для BassPort взяты из книги Крендалла называется она «Теория и вибрации звука» и расчёты отлично совпадают с практикой. Книга есть в Интернете, и жаждущие могут с нею .

Вот что произошло по результатам написания данной программы для расчёта портов ФИ.

1. Повышаем количества портов ФИ в BassPort
1.1. Если же вся общая площадь данных портов ФИ остаётся постоянной, то с повышением количества портов ФИ немного возрастает их длина, которая по мере стремится к такой как1,57 длины отправного одиночного порта ФИ.
1.2. Если же площадь данных портов ФИ увеличивается, получаем снижения скорости колебания воздушной массы в портах ФИ и снижения шумовых эффектов.

2. Экономим длину порта фазоинвертора в BassPort
Вряд ли есть чёткие и весьма однозначные советы.
Пользователю нужно самому решить, какой тип порта фазоинвертора и с какими параметрическими данными надо выбрать, отталкиваясь из того, что существеннее: выигрывание в длине, или бесшумная работа фазоинверторного порта.
BassPort уже с версии 0.6 beta, для такого расчёта наименьшее допустимой площади порта ФИ употребляют разнообразные значения наибольшей скорости, в зависимости от разного типа порта фазоинвертора.
Порты ФИ всегда «шумят». Часто данные шумы маскируются также прочим полезным сигналом в ФИ, но бывает и такое, что они могут быть заметные и досадные.
Всякий порт «шумит», причем по-своему, и порог слышимости шума также «персонален» для каждого порта ФИ.
Исходя из опытных данных, в программу BassPort введены примерные значения скорости воздушного потока ФИ:

• – приметные на расстоянии от 0,2…1 метра (пурпурный цвет)
• – приметные на расстояниях более 1 метра (красный цвет)

Проектирование порта фазоинвертора, в BassPort в окнах итогов вы будете лицезреть, в какой-либо степени «шумности» окажется подобный порт ФИ.

3. Геометрия порта фазоинвертора, в BassPort
3.1. Обыкновенный порт ФИ имеет 2 основных изъяна:

• – резонансы органа (их 2)
• – увеличенные турбулентности на краях порта фазоинвертора.

Для ликвидации данных недостатков используют порты с образующей непрямой.
3.2. Подобные порты разрешают снизить площадь поперечного всего сечения горловин порта фазоинвертора, и за счёт этого укоротить его длину ФИ. При этом возрастет скорость воздушного потока, причем в самой узких частях порта фазоинвертора, а на краях она снизится за счёт повышения площади выхода. Резонансы органные сместятся в сторону ВЧ или исчезнут навсегда.

4. Условия выбора того или другого вида , в BassPort .
4.1. Обыкновенный трубчатый порт фазоинвертора. Можно применять, если скорость потока воздуха в нём не превысит 6-9 м/с. Хотя если порт фазоинвертора разместить на задней стенке, резонансы органные будут меньше слышны. Но, при этом задняя панель акустики не должна располагаться чересчур близко к стене.
Впрочем, если скруглить края подобного порта фазоинвертора, можно достичь кое-какого уменьшения шумов. Уже с версии 0.4 beta BassPort в программу прибавлена вероятность расчёта портов фазоинвертора со скруглённым краем.
4.2. Интересный конический порт ФИ. Резонансы органа отсутствуют вообще. Обретаем предельно «музыкальный», но уже самый длинный порт фазоинвертора. Скорость самого воздушного потока в этой узкой части ФИ также не должна превысить 6-9 м/с.

4.3. Порт фазоинвертора конус-труба («воронка»). Частота резонансов органа располагается выше, чем для трубы ФИ, и делаются менее заметными, но не пропадают окончательно. Получаем значительную длины фазоинвертора в сопоставлении с конусом.
На самом узком конце порта ФИ скорость потока не обязана превысить 9-12 м/с.
4.4. Конус-труба-конус фазоинверторного порта («песочные часы»). Частота резонансов органа ещё более сдвигается вверх, заметность падает. Зато экономим длину при других равных чуть хуже, чем в случаях с «воронкой». Но скорость воздушную в горловине ФИ можно повысить, понизив диаметр трубы

Speaker Workshop

Программа расчета акустики и сабвуферов
Speaker Workshop позволяет производить расчет корпусов, фильтров; различные измерения: импеданса динамиков, АЧХ, гармоничеких искажений, пассивных компонентов (конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов); и многое другое. Имеется описание по работе с программой на русском языке.

JBL Speakershop

Фирменная продукция компании JBL.
После разархивирования и инсталляции дает два модуля: для расчета корпусов сабвуферов и для расчета пассивных кроссоверов.

UniBox (Unified Box Model)

Программа для расчета акустических систем различного типа
закрытый ящик (Closed Box)
фазоинвертор (Vented Box)
система с пассивным радиатором (Passive Radiator Box)
банд-пасс (Bandpass Single Tuned Box)
Очень простая и логичная программа, работает в оболочке Microsoft Windows Excel 2000. По отзывам, нормально функционируют и под Excel 97, если он соответсвующим образом обновлен. Позволяет симулировать уровень звукового давления, кривую импеданса динамиков, АЧХ и многое другое.
На сайте производителя можно найти базу по многим известным динамикам:
Кроме этого, Вы можете вручную добавлять характеристики динамиков и создавать новые базы данных

WinSpeakerz

Программа для расчета сабвуферов
WinSpeakerz - правописание как в оригинале - работа некоего Джона Мерфи, компания TrueAudio.
Программа вполне коммерческая, стоит около 130 долларов, а бесплатно выдается демо-версия, без базы данных по динамикам и прочих прелестей (включая руководство на 150 страницах). Программа по-настоящему хороша, поскольку, кроме прочего, имеет специальную функцию для учета внутрисалонной акустики.

Crossover Elements Calculator

Программа для расчетов
упрощенной цепи Цобеля, L-Pad цепей для динамиков, корректирующего звена чувствительности высоких частот, все необходимые параметры катушки индуктивности, встроенная утилита рутинного суммирования элементов "правилом резисторов", рекомендует тип корпуса акустики под динамическую головку.

Расчет Катушек для Динамиков

Программа для расчетов
Программа для расчета звуковой катушки динамика. катушек индуктивности. и.т.д.
Зная внутренний и наружный диаметр катушки, подставив желаемое сопротивление, и количество рядов. Вы получите намоточные данные катушки, и некоторые справочные данные.Диаметр провода выбирают в меньшою сторону от расчетных, пусть лучше будут больше зазоры чем больше шуршания.

NCH Gen

Генератор звуковых частот и сигналов спецформы
NCH Tone Generator - простенькая в обращении программа, генерирующая (при наличии присутствия звуковой карты) сигналы синусоидальной формы (с коэффициентом гармоник около 0,01%)...,
...прямоугольной (со вполне пристойными фронтами)...
...пилообразной, и т.д. Есть и сигнал со спектром белого шума, к нему, правда, есть некоторые претензии. Здесь - шумовой сигнал производства NCH T. Gen (красным) и встроенного генератора SpectraLab (синим). Второй - тоже не идеальный, но лучше.

WinISD Pro Alpha

предназначена для расчета акустических систем фазоинверторного и закрытого типа
Эта программа выгодно отличается от подобных продуктов тем, что ее легко освоить даже с английским интерфейсом.
WinISD имеет собственную обширную базу электродинамических головок со всеми возможными параметрами. Параметрами Тилля Смола и геометрическими размерами. Так же имеется возможность пополнять базу динамиков своими драйверами с помощью эдитора.Имеется упрощенный расчет двухполосных пассивных фильтров I и II порядков. И шести различных вариантов активных фильтров.
Так же есть встроенный генератор звуковых частот, который будет очень полезен при настройке АС
Описание WinISD Pro Alpha на русском языке

WinISD beta

для расчета систем фазоинверторного и закрытого типа
Я лично использовал программу WinISD в качестве дублирующего расчета фазоинвертора акустических систем на базе автомобильных динамиков .
Программа на удивление точно рассчитывает фазоинвертор учитывая даже виртуальное увеличение объема ящика при заполнении его звукопоглощающим материалом.

Power Port

Программа расчета фазоинвертора типа Power Port (патент фирмы Polk Audio)
Эту программу придумал Мэтт Полк и Джордж Клопфер Идея в том, чтобы снизить скорость на выходе тоннеля фазоинвертора и одновременно уменьшить его длину при сохранении настройки.
Программа расчета устроена как файл Excel. Чтобы вся эта штука не открывалась в браузере, она заархивирована в ZIP.

VASCalc

Программа для расчета эквивалентного объема головки.
Программа написана в Microsoft Excel.
Программа для расчета эквивалентного объема головки методом добавочной массы.

Harmon3way

Программа расчета интерференционных искажений АЧХ.
Программа написана в Microsoft Excel. Все просто и понятно.
Программа расчета интерференционных искажений АЧХ работы Г.Татевяна

Blaubox

Программа для расчета сабвуферов
BLAUBOX - творение Блаупункта, как ясно из названия,- программа вполне и безусловно бесплатная. Несколько упрощенная и грубоватая графика вполне компенсируется тем, что программа работает, во-первых, быстро, во-вторых, может рассчитывать все три основных типа сабвуферов (закрытый ящик, фазоинвертор, полосовой сабвуфер), в-третьих - чрезвычайно проста в обращении, в-четвертых - может рисовать рабочие чертежи ящика по результатам расчета. Вот примеры выдаваемых результатов: АЧХ двух одновременно рассчитываемых сабвуферов и эскиз ящика.

Perfect Box 4.5

Программа для расчета сабвуферов
Perfect Box 4.4 - предпродажная версия программы, при этом почти полностью укомплектована функциями и опциями. Внешне - грубоватая ДОС-овская вещь. На деле - лучшая, на мой взгляд программа, если наловчиться. Рассчитывает закрытые ящики и фазоинверторы.

В качестве приданного идет довольно большая база данных по динамикам, легко Вами пополняемая по мере возникновения надобности, а также вещь малополезная, но забавная - программа EQ2.EXE , с помощью которой можно рассчитать звено активной коррекции АЧХ. Программа завязана на основную по параметрам частоты и добротности корректирующего фильтра.

Box Plot 2

Программа для расчета сабвуферов
Boxplot 2 - предпродажная версия программы, в связи с чем часть функций не работает. Главное достоинство - программа очень поучительна, поскольку прямо на экране можно варьировать параметрами H = fb/fs (отношение частоты настройки фазоинвертора к резонансной частоте головки и ALPHA = Vas/Vb (отношение эквивалентного объема головки к объему ящика, в том числе и закрытого). Через пять минут работы с программой человек, никогда в жизни не читавший ничего по теории громкоговорителей уже знает наиболее важные зависимости. Для практических расчетов программа не очень удобна из-за урезанных функций, хотя при некотором навыке работать можно. Впрочем, если кто желает заплатить 25 долларов - там где-то сказано - куда...

P.X.O.

Программа расчета пассивных кроссоверов
Программа PXO (Passive X-Overs), как и положено по возрасту, работает под DOS и работает отлично. Вы выбираете частоту (или частоты, для трехполосной системы) раздела, крутизну скатов от 6 до 24 дБ/окт и тип фильтра (Баттерворт, Линквиц-Рили и т.д.), а взамен получаете графики всех основных характеристик и номиналы элементов, входящих в цепи фильтров, причем последние схематически изображены в нижнем окне пользовательского интерфейса.

Примечание:
Когда все будет сделано по Вашему вкусу, естественно возникнет вопрос "Как рассчитать индуктивность?" - готовых-то их нет, в отличие от конденсаторов. Для этого служит еще более простая программа, приведенная ниже - COILS.EXE

Coils (russ)

Здесь все совсем просто: вводите требуемое значение индуктивности (в миллигенри), диаметр провода и диаметр каркаса. Получаете - потребное число витков, длину каркаса, расход провода и его сопротивление, которое Вы можете сравнить с сопротивлением звуковой катушки и принять командирское решение.

Coils

Программа расчета индуктивности
Если у кого проблемы с кириллицей под DOS - с англоязычным инерфейсом.