Что такое вращающийся сабвуфер (пропеллерный сабвуфер)?

Типичные сабвуферы могут воспроизводить звуковые частоты ниже уровня 30 Гц, но люди едва ли могут различать частоты ниже 20 Гц. Вот почему многие производители сабвуферов заявляют диапазон частот от 20 Гц до 200 Гц.

В начале 1970-х исследователи обнаружили, что повышенный уровень звукового давления (SPL) может помочь людям воспринимать частоты ниже 20 Гц, и для этой цели изобрели вращающиеся сабвуферы.

В этой статье мы поговорим о том, что такое роторные сабвуферы, как они используются и как они работают.

Что такое вращающийся сабвуфер?

Вращающийся сабвуфер, также известный как пропеллерный сабвуфер, похож на обычный сабвуфер, но в нем используется традиционная звуковая катушка динамика для изменения шага пропеллера, вращающегося с постоянной скоростью. Звуковой сигнал звуковой катушки управляет шагом лопастей вентилятора и гарантирует, что сабвуфер воспроизводит невероятно низкие частоты звука. Эти усовершенствованные сабвуферы могут сжимать воздух в герметичном помещении для воспроизведения звуковых частот вплоть до 0 Гц.

Как работают вращающиеся сабвуферы?

Технология Air Woofer гарантирует, что вращающийся сабвуфер воспроизводит очень низкие звуковые частоты. Кроме того, это также позволяет усилителю потреблять мало энергии, обеспечивая при этом хорошее звучание.

Усилитель потребляет меньше энергии, чем традиционный сабвуфер, благодаря рабочему механизму этих разных типов сабвуферов.

Это связано с тем, что усилитель изменяет только шаг лопастей, а это означает, что ему потребуется гораздо меньше мощности на дБ звука, генерируемого для привода вращающегося низкочастотного динамика, чем для обычного сабвуфера.

Помните, что в обычном сабвуфере входной сигнал должен управлять звуковой катушкой внутри магнитного поля, которое заставляет конус вытеснять воздух, производящий звук. Это требует больше энергии.

Вот как работает роторный или пропеллерный сабвуфер более подробно.

Во-первых, поступающий на звуковую катушку сигнал изменяет шаг лопастей вентилятора, поскольку он вращается с постоянной скоростью, часто между 600 и 800 об/мин. Для дальнейшего пояснения:входящий сигнал изменяет шаг лопастей в соответствии с формой волны сигнала.

Этого можно достичь, поскольку вентилятор может поворачиваться как в положительную, так и в отрицательную сторону относительно положения вращающихся лопастей с нулевым шагом. Таким образом, он может представлять форму волны входящего сигнала.

Генерируемые волны звукового давления могут воздействовать на человека. Мы тоже можем их чувствовать.

В случае отсутствия сигнала поворотный переключатель не издает звука. Это происходит потому, что лопасти вращаются «плашмя» с нулевым шагом.

Единственная обязанность аудиоусилителя — изменить высоту тона лопастей. Но спиннинг запускает акустическую звуковую волну вперед и назад от лопастей.

Когда изменение шага лопасти отличное, результирующая звуковая волна также становится отличной, и обратное также верно.

• Как технология воздушного низкочастотного динамика обеспечивает эффективное воспроизведение самых низких частот

Вращающиеся сабвуферы более эффективны, чем традиционные технологии. Когда частота звука падает ниже 20 Гц, эффективность обычной конусной диафрагмы падает.

В качестве примера рассмотрим, что может произойти, если уменьшить частоту вдвое для обычного сабвуфера. Если это произойдет, диафрагма также должна вытеснять как минимум в четыре раза больше воздуха, чтобы воспроизвести ту же амплитуду звука. Это означает, что обычные конусные диафрагмы требуют много энергии для воспроизведения необходимых низких частот.

С другой стороны, акустическая мощность роторных сабвуферов всегда идеально согласуется с окружающей средой.

Благодаря этому он может воспроизводить значительно более низкие частоты на исключительно высоких уровнях. Это делает их более эффективными при воспроизведении очень низких частот, чем сабвуферы с диффузорами.

Давайте еще раз проиллюстрируем это для лучшего понимания. Мы можем представить, что произойдет, если частота уменьшится вдвое. В этом случае лопасти вращаются еще дважды за цикл. Таким образом, лепестки удваивают площадь диафрагмы. Это может привести к относительно плоской частотной характеристике вплоть до одного Гц в большинстве комнат для прослушивания.

Поскольку вращающиеся сабвуферы могут воспроизводить самые низкие частоты, вам необходимо использовать научное оборудование для проверки уровня эффективности. Например, вы можете использовать измеритель дБ.

Это необходимо, так как человеческое ухо не может воспринимать такие низкие звуки. Помните, что эффективность вращающегося сабвуфера всегда будет постоянно снижаться по мере того, как частота падает до нуля.

Другими словами, «вибрации» сабвуфера, скорее всего, будут производиться в форме, которая изначально не была желаемой. Хорошая новость заключается в том, что вращающиеся сабвуферы большого диаметра способны эффективно воспроизводить самые низкие тона.

• Как технология воздушных низкочастотных динамиков обеспечивает низкие затраты на электроэнергию при воспроизведении низкочастотного звука

В роторных сабвуферах акустический импеданс точно подобран. Поэтому поворотному сабвуферу требуется меньшая мощность усилителя, чтобы обеспечить такую ​​же мощность, как у обычного сабвуфера.

Например, если вращающемуся сабвуферу требуется 100 Вт для воспроизведения качественного звука на частоте 20 Гц, традиционному сабвуферу потребуется целых 500 Вт для того же выхода на той же частоте.

Если вас беспокоит высокое энергопотребление сабвуфера, вы можете приобрести поворотный сабвуфер и создать желаемое кинематографическое впечатление по доступной цене.

• Как технология воздушного низкочастотного динамика минимизирует искажения

Как мы видели, роторные сабвуферы предназначены для воспроизведения частот ниже 20 Гц. Это показывает, что когда входная частота превышает скорость вращения вентилятора, искажения могут увеличиваться.

Для вентилятора 20 Гц может составлять примерно 1200 об/мин. Современные модели ограничивают искажения, поскольку в них используются асинхронные двигатели переменного тока со скоростью около 800 об/мин (13 Гц). Кроме того, после установки сабвуферов их тщательно закрепляют, чтобы лопасти лежали в круглых отверстиях.

Благодаря этой уникальной конструкции сабвуфер может перемещать воздух между внешними камерами и успешно генерировать звуковое давление как сзади, так и спереди, не пытаясь компенсировать друг друга.

Одно это может не дать пригодности для предполагаемого применения. Без сомнения, стоимость может показаться высокой. Однако результат стоит вложенных средств. Перед устройством также требуется коллекторная камера.

Камера может эффективно нейтрализовать шум, исходящий от вращающихся лопастей. После того, как лопасти расположены в круглом вырезе, качество звука может значительно улучшиться, особенно если они имеют правильную камеру обратной волны.

Вращающиеся сабвуферы имеют невероятно большую эффективную площадь излучения. И именно по этой причине нам также нужны огромные камеры обратной волны. Как правило, это означает, что вам нужна целая комната, подвал или чердак, чтобы получить наилучшее качество звука.

Если вы выполните все требования, вы можете ожидать, что вращающийся сабвуфер будет выдавать не менее 95 дБ SPL от 20 Гц до ниже 1 Гц, что является невероятно низкой звуковой частотой. Но может ли это учуять человеческое ухо?

Да, согласно тестам прослушивания различных экспертов, в том числе Брюса Тигпена, разработавшего Thigpen Rotary Subwoofer Model 17, мы слышим звук, но нам нужны высокие уровни звукового давления. Поворотные сабвуферы предлагают решение. Вот почему вращающиеся сабвуферы считаются сабвуферами SPL. Вы можете прочитать больше о том, что такое сабвуфер SPL, чтобы получить больше информации об этом.

Заключение

Как мы видели, недавние исследования развеяли мнение о том, что люди могут воспринимать звуковые частоты только от 20 Гц и выше.

Однако верно то, что наши уши гораздо менее чувствительны к более низким частотам, а это означает, что нам нужны более высокие уровни звукового давления, чтобы их ощущать. Поскольку подвижные конусы типичных сабвуферов не могут воспроизводить эти низкие частоты, вращающиеся сабвуферы идеально подходят для этой цели.