Мабуть найбільшою проблемою при побудові рупорної акустики є вибір рупора для СЧ-драйвера.
В цій статті буде розібрано основи конструювання рупорів.
Більшість вважає, що будь-який хороший рупор підходить будь-якому хорошому драйверу, однак на практиці все далеко не так просто…
Існує багато параметрів по яких слід вибирати підходящий рупор.
Декілька аксіом:
Розмір рупора: чим більша вихідна апертура та глибина рупора, тим нижча його гранична частота, але тим більшою стає його направленість з ростом частоти.
Як низько можна різати драйвер в рупорі- нижня гранична частота помножити на 2 (при використанні високого порядку фільтру можна різати дещо нижче). Наприклад нижня гранична частота рупора arai 290s становить 290Гц, отже оптимальним зрізом для нього буде 580Гц.
Кут розкриття: стартовий кут розкриття рупора, в ідеальних умовах він має збігатися з кутом розкриття драйвера для максимально можливого зменшення відбиттів(дифракції) в горлі рупора.
T-фактор: показник, який часто фігурує на різних ресурсах, однак практично ніде толком не описаний. Він характеризує форму рупора, для експоненціального рупора він = 1, при конічному рупорі він = ∞.
Найпопулярнішими є рупори з T фактором від 0,5 до 1, з відомих мені, лише e-jmlc має 1,4
Повернуся до кута відкриття: в більшості вінтажних драйверів він складає 5-8 градусів, в той час як у сучасних драйверів він суттєво більший, наприклад для радіану 950 він становить 21 градус, для FaitalPRO HF200 – 23 градуси. Тому для більшості сучасних драйверів значно краще підходять сучасні рупори та хвилеводи.
Рупор має дві головні функціональні складові – направленість і навантаження драйвера опором повітря, з них випиливають його інші властивості, такі як підвищення ефективності драйвера. Колись всіх цікавила лише максимальна ефективність, тому рупори конструювали вузьконаправленими і глибокими, що давало більшу віддачу і було важливим при малопотужних джерелах. Технології пішли вперед: зросла потужність підсилювачів, чутливість драйверів і проблема “підсилення сигналу” відійшла на другий план. Почали більше враховувати інтеграцію рупора в оточуючому середовищі і розподіл хвилі. Так з’явилися хвилеводи з постійною направленістю.
Вони були базовані не на класичних рівняннях Вебстера, а на нових, які дозволяли прогнозувати направленість на різних частотах. Як результат- максимально правильне поширення хвилі в зовнішньому середовищі і мінімальна дифракція в горлі.
Кожен хвилевід є рупором, але не кожен рупор являється хвилеводом!
Нижче наглядний приклад переваги рупора tractrix над вінтажним klipsch.
Наведу список рупорів які мене свого часу цікавили
- Yuichi arai 290
- Old wooden iwata
- JMLC 350
- Tractrix 200
- Iwata 300
- E-Jmlc 300
- Сімейство SEOS та інші constant directivity хвилеводи.
Yuichi arai 290– фактично копія TAD TH-4001
Гіперболічний рупор, який добре підходить для TAD TD-4001 і для багатьох вінтажних драйверів. Частота зрізу 290Гц, отже рупор розрахований для використання від 580Гц.
Багато хто, як от Kartogen Audio, використовує його з сучасними драверами на кшталт radian 950, однак це зроблено здебільшого з естетичних міркувань. Важливо не плутати з версією 290s, яка не має бокових вигинів і є суттєво спрощеним варіантом вищевказаного рупора.
JMLC 350- рупор розрахований Jean Michel Le Cleac’h
Складніша геометрія дозволяє покращити його інтеграцію з зовнішнім середовищем.
T-фактор 0,8. Кут відкриття 8 градусів, можна зробити кастомним, однак це дуже дорога опція, оскільки потрібно виготовляти нову форму.
Сучасний рупор, в якого є один суттєвий мінус- він не для малих кімнат
Як видно з прикріпленого фото, в нього дуже вузька діаграма направленості, що в малій кімнаті не дозволить отримати цілісної звукової картини. Те саме, але в дещо меншій мірі стосується трактриси 200.
Дані рупори не слід використовувати більші, ніж jmlc 350/ tractrix 200( за винятком кастомних версій), оскільки в більших моделях рупор виходить дуже глибоким і з’являється мегафонний ефект
E-jmlc 300/ iwata 300
Вони обидва являються, по суті, продовженням концепції рупорів jmlc, однак мають ширшу діаграму направленості і більш адаптовані до невеликих приміщень.
У e-jmlc Т-фактор = 1,4 що є найвищим показником серед рупорів сімейства JMLC.
Івата має дещо вужчу діаграму направленості і по цьому показнику знаходиться між jmlc/tractrix i e-jmlc
Окремо виділю хвилеводи з постійною направленістю:
Klipsch k402, SEOS 24/30, jbl 2384 та інші
Про їхні переваги можна прочитати у двох випусках audioexpress на сайті, в розділі «Бібліотека». Коротко- максимально широка діаграма направленості високих частот і максимально правильне поширення хвилі. З мінусів – слабо навантажують драйвер, тому навіть метрові монстри на кшталт klipsch k402 не можуть грати нижче 500Гц.
Тепер щодо матеріалу рупорів…
Завжди тривали суперечки щодо матеріалів рупора, що краще- дерево, вуглеволокно, цемент, тощо.
На мою думку, тут все залежить від реалізації: звісно, пластиковий рупор з товщиною стінки 3мм (як у EV9040) буде резонувати і видавати неприємні призвуки. На практиці, різниці між масивним дерев‘яним рупором і товстостінним рупором з вуглепластику немає. Плюс зі застосуванням вуглеволокна можливо виготовляти рупори значно складнішої геометрії(jmlc, iwata, e-jmlc), а також куди простіше зробити рупор з кастомними опціями.
п.с. для тих, хто хоче знати більше – раджу прочитати статті про рупори, які я завантажив в бібліотеку сайту.