Передаточная функция салона автомобиля

В этом материале разберем, что такое передаточная функция салона автомобиля. В чем ее физический смысл. Почему она так полезна и за счет чего, так здорово помогает любителям автозвука.передаточная функция салона

Физический смысл

При прослушивании аудиосистемы в автомобиле существует один положительный нюанс. Начиная с определенной отметки давление (громкость) баса увеличивается по мере снижения его частоты. Другими словами – баса становится больше. О чем еще можно мечтать! Давайте разберемся, почему так происходит и как правильно этим пользоваться.

Не путайте передаточную функцию с резонансом салона!

Для того чтобы представить как это работает, вспомним, что звук распространяется волнами. Высокие частоты передаются короткими волнами, которые удлиняются по мере снижения передаваемой частоты или колебаний диффузора. Так для 3000 Герц длина волны составит 11 сантиметров, для 150 — 2.28 метра, а для 34 Герц все 10 метров.

давление и частота звука

Найти длину волны можно самостоятельно. Нужно поделить скорость звука (343 м/с) на частоту колебаний в секунду (Герцы).

L = 343/Hz, м;

где L – длина волны, м; 343 – скорость звука, м/с; Hz – частота, Гц.

Кривая (синусоида) показывает, в том числе изменения давления на определенном расстоянии. Так в верхнем пике давление максимальное, в нижнем минимальное.

передаточная функция салона

Так вот, излучаемые высокие и средние частоты распространяются по салону автомобиля в виде этих «перепадов» давления.

А теперь смотрите что будет, если половина волны (70 Гц) будет равна самой длинной части салона.

передаточная функция салона

Места для понижения давления не остается. И динамик начинает работать как поршень. Саб, по мере снижения частоты (34 Гц), все сильнее накачивает давление в салон, повышая громкость низких частот. Именно поэтому бас в автомобиле не локализуется в пространстве. По ощущениям не определить, откуда он приходит, так как бас в буквальном смысле везде.

Определяем передаточную функцию салона

Мы поняли, что подъем давления начинается, когда в салон перестает помещаться половина волны. Пусть самое длинное расстояние в салоне составляет 2,5 метра. Значит для подъема давления нужно, чтобы полная волна была в два раза больше и имела длину 5 метров, а это будет частота (возвращаясь к предыдущей формуле) 69 Гц.

ПФС = 343/L*2, м; 

где ПФС — передаточная функция салона автомобиля, Гц; 343 – скорость звука, м/с; L- самое длинное расстояние в салоне, м.

Вот так теоретически находится частота начала работы передаточной функции салона.

Обычно длина среднего автомобиля составляет 4-5 метров. Длина салона в свою очередь будет 2,4 — 2,5 метра. Соответственно, усредненной частотой будет 70Гц. Ее используют для грубых приближений или для общих расчетов. Именно этот параметр поднимает АЧХ в программах для расчета корпусов, когда вы ставите соответствующую галочку в построении графиков.

Передаточная функция салона

Как использовать передаточную функцию салона автомобиля

Возьмем для примера закрытый ящик, в открытом пространстве он имеет спад громкости ниже своей резонансной частоты. Определяем передаточную функцию салона и настраиваем ящик так, что бы резонансная частота готового сабвуфера совпадала с частотой нашей передаточной функции. Вуаля!

функция подъема частоты

Громкость закрытого ящика падает с интенсивностью 12 децибел на октаву (зеленая линия), но передаточная функция салона усиливает ее, с теми же 12 децибелами (синяя линия). В результате получается ровная АЧХ (черная линия).

А можно подобрать настройку короба так, что бы спад громкости сабвуфера начинался ниже частоты начала работы передаточной функции. В таком случае мы получим усиление баса  в диапазоне от частоты ПФС до частоты полученного резонанса.

Расчет сабвуфера

По такому принципу и работают расчеты программ типа JBL Speaker Shop и BassBox pro. Конечно, нужно отметить, что это в теории. На практике очень много нюансов влияющих на распространение звуковых волн и графики никогда не будут такими ровными и гладкими.

Поэтому иногда передаточную функцию измеряют. В салоне автомобиля прогоняется свип-тон, при этом замеряется звуковое давление и записывается АЧХ. То же самое проделывается в открытом пространстве. Значения с открытого места вычитают из данных, полученных в салоне автомобиля, в результате получая натуральную передаточную функцию салона тестируемого авто.

передаточная функция салона

Это если говорить коротко. На деле это занятие кропотливое и требует соблюдения высокой точности эксперимента. Вот на Драйве есть познавательная статья с экспериментами.

Полученные значения можно внести в тот же BassBox pro или другую подобную программу, для увеличения достоверности расчетов.

Передаточная функция салона Bass Box pro

Каждый для себя решает сам как добывать информацию, с помощью расчетов или экспериментов. Но обычно для повседневных задач примерных значений хватает. И ваш саб не станет играть хуже, если расчетная частота передаточной функции будет отличаться от реальной на несколько герц.

Видео

Применяйте полученную информацию на практике.

Удачных расчетов!



Читать еще:

 

Поделись материалом: