Subwoofer
Subwoofer (anglická výslovnost [ sʌbˌwʊfə (ɹ) ] pro basový box , německy většinou [ sʌbˌwuːfɐ ]) je monofonní reproduktor box , jehož princip konstrukce je optimalizována pro jediného reprodukci nízkofrekvenčních zvukových vln a obvykle v kombinaci s speciálně upravenými reproduktory - Používají se satelity - které vysílají frekvence ve středním a vyšším frekvenčním rozsahu.
funkčnost
Rozdělení basů a výšek do samostatných reproduktorových soustav, které se praktikuje v satelitních systémech subwooferu , spolu s možností relativně nezávislé instalace basového systému, je založeno na skutečnosti, že zdroj zvuku při nízkých frekvencích pod 100 Hz může jen těžko být lokalizován lidským uchem. Pokud jde o technické provedení, znamená to, že mono signál subwooferu je omezen na vyšší frekvence pomocí aktivních nebo pasivních výhybek - horní mezní frekvence subwooferu - a v důsledku toho je stále více pokryt dominantnějšími stereofonními signály z satelitní reproduktory. Kromě toho existují také různé konstrukční možnosti s ohledem na tvar pouzdra pro generování horní mezní frekvence směrem k satelitům.
Provozní režimy
Aktivní a pasivní přepínání
V zásadě existují dva provozní režimy pro reproduktory obecně a zejména pro subwoofery. V pasivním obvodu je frekvenční pásmo rozděleno za výkonový zesilovač pomocí výhybky vybavené RC a RL filtry, sestávající z cívek , kondenzátorů a odporů . Ve vztahu k aplikaci v oblasti technologie subwooferu je třeba v tomto provozním režimu považovat zvýšené požadavky na výkon, které jsou kladeny na použité komponenty, a výsledné větší dimenzování těchto komponent. Pro stereofonní provoz pouze s jedním subwooferem může být nezbytný speciální podvozek s dvojitou kmitací cívkou.
Lepších výsledků lze naproti tomu dosáhnout pomocí aktivních obvodů, které se skládají z elektronických součástek a jsou zapojeny před výkonovým zesilovačem, protože nyní je možné jednoduchým způsobem rozdělit frekvenční pásmo a v případě potřeby oprav to.
Horní a dolní mezní frekvence
Některé aktivní subwoofery mají možnost nastavení horní mezní frekvence, ze které by subwoofer již neměl reprodukovat frekvence. V praxi to znamená, že například horní mezní frekvence, kterou lze přepínat ve třech stupních - 60 Hz, 120 Hz a 180 Hz - vede k tomu, že se zvukové signály nad těmito nastavenými frekvencemi zvyšují v závislosti na sklonu použitého filtru jsou zeslabené, tj. stále méně slyšitelné.
Taková možnost nastavení horní mezní frekvence subwooferu obvykle neovlivňuje frekvenční reprodukci satelitních systémů připojených k subwooferu, například pomocí reproduktorů středního a výškového reproduktoru, což v konečném důsledku znamená, že satelitní systémy vyzařují do nižší frekvenční rozsah subwooferu.
Pokud je naproti tomu v reproduktorových skříních nainstalován aktivní dolní a horní propust pro subwoofer a satelity - v systémech PA lze použít aktivní externí výhybku - satelitní reproduktory mohou mít například mezní frekvence 80 Hz, což znamená, že již nereprodukují frekvence pod 80 Hz, zatímco subwoofer již nereprodukuje frekvence nad 80 Hz. Obě složky - subwoofer a satelit - mají každou aktivní oddělené kmitočtové oddělení pomocí horní a dolní mezní frekvence.
Naproti tomu tyto možnosti nastavení neplatí pro pasivní subwoofery kvůli pevným a neměnným rozměrům použitých komponent. To znamená, že horní mezní frekvence subwooferu, obvykle přizpůsobená frekvenční odezvě satelitů, nemůže nebo může být nastavena jen obtížně podle místních podmínek a osobních preferencí publika. Totéž platí pro reproduktorové systémy, které mají pasivní frekvenční oddělení pomocí horní a dolní mezní frekvence - každá zvlášť pro subwoofery a satelity.
Aktivní modul zesilovače subwooferu
Jedním z nejrozšířenějších systémů pro provoz subwooferů v odvětví hi-fi a domácí zábavy je systém modulu aktivního zesilovače pro přímou instalaci do samotného subwooferu. Z hlediska funkčnosti takový modul pracuje klasicky s aktivní komponentou, která ovlivňuje frekvence je připojena před výkonový zesilovač. V závislosti na vlastnostech modulu to vede k mnoha možnostem individuálního ovládání zvuku subwooferu, z nichž nejdůležitější jsou popsány níže.
- Regulátor hlasitosti převezme úkol přizpůsobit vstupní signál individuálním potřebám publika s ohledem na výstupní výkon modulu a výsledný objem. Signál přicházející z předzesilovače lze přenášet asymetricky pomocí cinch připojení a symetricky pomocí XLR připojení . U mnoha aktivních modulů dále existuje možnost přenosu signálu pomocí již zesílených výstupních signálů výkonového zesilovače, které jsou v modulu převedeny podle jeho elektronických specifikací.
- Regulátor frekvence převezme úkol určit horní mezní frekvenci subwooferu, ze které zesilovací modul snižuje frekvenci s určitým sklonem. V závislosti na konstrukci modulu to může být pevné nebo volně volitelné v krocích nebo nekonečně. Většina aktivních zesilovacích modulů má strmost 12 dB ( decibel ) a 18 dB, speciální moduly 24 dB na oktávu.
- Regulátor fáze má za úkol zajistit, aby zvukové vlny vyzařované v poslechové pozici - pokud jsou subwoofer a satelity v různých vzdálenostech od ní - nevedly k žádnému nepříjemnému rušení nebo přidávání generovaných zvukových vln . Fázový regulátor se také používá ke kompenzaci „děr a nerovností“ ve frekvenční odezvě, které vznikají, když subwoofery a satelity vydávají zvuk ve stejném překrývajícím se frekvenčním rozsahu.
- Aktivní moduly subwooferu
Modul subwooferu s různými vstupy
Pohled zepředu a zezadu na modul subwooferu
Modul subwooferu s různými vstupy
Principy a variace
V závislosti na scénáři aplikace se používá široká škála subwooferů, jejichž fyzikální principy a výsledné akustické vlastnosti jsou založeny na základních konstrukčních principech technologie reproduktorů. Nejdůležitější konstrukční třídy a jejich provozní režimy, jako jsou uzavřené systémy, systémy bass reflex a bandpass, jsou podrobněji popsány níže. Kromě toho existují systémy klaksonů, které se používají v technologii PA.
Stavební principy
| označení | Grafické znázornění |
|---|---|
| uzavřený systém |
 |
| Basový reflexní systém |
 |
| jednoduše ventilovaný pásmový systém |
 |
| dvojitě ventilovaný pásmový propustný systém |
 |
další informace viz skříň reproduktoru
Varianty designu
- Subwoofery s předním a dolním zápalem
- Frontfire a downfire subwoofery představují variace v konstrukci uzavřeného systému stavebního principu , přičemž princip basreflexový se používá systém jako doplňkový prvek rozšířit hluboké basy . V zásadě se v jednotlivých systémech mění pouze hlavní směr zvukového záření. V prvním případě je zvuk vyzařován dopředu v tradičním směru, ve druhém případě je zvuk vyzařován směrem k zemi, doprovázen fázovým posunem k hlavnímu signálu satelitů vyrovnaných ve směru poslechu.
- Subwoofery s předním a dolním zápalem
Přední subwoofer
Downwire subwoofer
Downwire subwoofer
Místo instalace
Pokud jde o místo instalace a výsledné zvukové vlastnosti subwooferu, lze prohlášení činit pouze ve velmi omezeném rámci, a to kvůli různým vlivům, jako je velikost a uspořádání místnosti a jejího vybavení - režimy místnosti podle oblasti . Na níže popsaná možná místa instalace lze tedy pohlížet pouze jako na hrubé vodítko pro umístění subwooferů. V praxi je nejpraktičtější a nejvhodnější experimentální postup pro určení optimálního umístění nebo měření pomocí měřících zařízení k tomu určených.
- Umístění se subwooferem
- Umístění se dvěma subwoofery
- Umístění se čtyřmi subwoofery
literatura
- Vance Dickason: Konstrukce reproduktoru. 4. vydání. Elektor-Verlag, Aachen 2007, ISBN 978-3-89576-116-4 .
- Götz Schwamkrug, Reiner E. Römer: Reproduktorová poezie a pravda. 3. vydání. Elektor-Verlag, Aachen 1989, ISBN 3-921608-83-X .
- Berndt Stark: Manuál reproduktoru. 7. vydání Richard Pflaum Verlag, Mnichov 1999, ISBN 3-7905-0807-1 .
- Michael Dickreiter: Příručka technologie nahrávacího studia. 8. vydání Walter de Gruyter, Berlín 2014, ISBN 978-3-11028-978-7 .
- Thomas Görne: Zvukové inženýrství. 4. vydání Carl Hanser Verlag, Mnichov 2014, ISBN 978-3-44643-964-1 .
webové odkazy
- G. Schwankrug, R. Römer: Reproduktor - poezie a pravda. Elektor Verlag, Aachen, ISBN 3-921608-45-7 . (PDF ke stažení knihy)
Individuální důkazy
- ^ Thomas Görne: Zvukové inženýrství . 4. vydání. Hanser, Mnichov 2015, ISBN 978-3-446-43964-1 , str. 127, 128 .
- ^ Thomas Görne: Zvukové inženýrství . 4. vydání. Hanser, Mnichov 2015, ISBN 978-3-446-43964-1 , str. 294, 295 .