Subwoofers. Yay för subwoofers! Ingen uppgradering till ett billjudsystem kommer att ge en mer märkbar förbättring av prestanda och realism. Att lägga till ett korrekt designat subwoofersystem till din bilstereo är ofta en av de första uppgraderingarna vi rekommenderar. Utmaningen är att hitta en lösning som kommer att se och låta bra samtidigt som du förstår otaliga specifikationer som kanske inte är till hjälp.
Subwoofers och högfrekventa prestanda
Motivationen till den här artikeln var en berättelse som en vän delade om en kund som hade nedgraderat sitt urval av subwoofers baserat på det publicerade frekvenssvaret för två lösningar. Subwoofer A påstod sig erbjuda en uteffekt på upp till 600 hertz. Subwoofer B, som är modellen som klienten bytte till, hävdade uteffekten till 2 kHz. Klienten hade en teori om att han kunde använda suben för att fylla i mellanregisterfrekvenser om det behövdes, och som sådan var det därför en bättre lösning.
Varför subwoofers har låga delningsfrekvenser
Vi kör vanligtvis subwoofers med ett lågpassfilter inställt på mellan 60 och 80 hertz i bilstereosystem. Om bilen har mindre dörr- eller instrumenthögtalare, kan crossover-enheten behöva ställas in så högt som 100 hertz. Med den typiska övergångslutningen på -24 dB/oktav är sub's utsignal skulle dämpas med mer än 50 dB med 400 hertz. Möjligheten att spela till 1 kHz ärn't väsentligt.
Varför korsar vi subs över så lågt? Tja, det gör vi'Jag vill inte höra sång som kommer ur dem. De flesta subwoofers är det't designad för att hantera mellanregisterfrekvensåtergivning väl. De flesta av oss vill att sången ska komma från fronthögtalarna i våra bilar eller lastbilar. Eftersom mansröster sträcker sig till cirka 100 hertz, är det vettigt att denna information spelas upp av de dörr- eller instrumentbrädor som är monterade i systemet, inte subwoofern.
Varför kan'spelar subwoofers högre frekvenser? Det finns två skäl. Den första begränsande faktorn är konmassan. En typisk 10-tums konkonstruktion för subwoofer väger mellan 125 och 175 gram. Den där'så mycket massa att flytta fram och tillbaka 1,000 gånger i sekunden. Faktum är att det bara gör det't fungera. Kotten kan't byta riktning tillräckligt snabbt för att spåra insignalen vid den frekvensen, så att utsignalen dämpas avsevärt.
Den andra frågan är induktans. Talspolen på en subwoofer fungerar också som en induktor. När frekvensen stiger, ökar också impedansen. Resultatet är mindre högfrekvent utgång. Du kan lära dig mer om induktorer i den här artikeln (länk till BCA-induktorartikel när den har publicerats).
"Behöver mer mellanbas"
Medan mellanregisterprestanda inte är't viktigt för en subwoofer, mellanbasprestanda är avgörande. Många subs på marknaden har koner som är tillräckligt tunga för att begränsa sin uteffekt vid frekvenser strax över 100 hertz. Denna mekaniska högfrekvensfiltrering kan göra det mycket svårt att få fasresponsen mellan sub- och dörrhögtalaren rätt. Om suben har en viss inbyggd mekanisk dämpning och teknikern som arbetar med ditt ljudsystem lägger till lite elektrisk filtrering, kanske det akustiska nettoresultatet inte är idealiskt.
En subwoofer som kan spela en oktav eller två över delningsfrekvensen är viktig. Utan den förlängningen kan basen låta frånkopplad från resten av systemet. Rätt konfigurerade bilstereosystem ger en mjuk övergång mellan subwoofers och bashögtalare, vilket är avgörande för att återge musik korrekt.
Vaga frekvenssvarsspecifikationer är värdelösa
Vi'Jag ska uttryckligen säga att alla frekvenssvarsspecifikationer som publiceras utan toleransvärden är lika användbara som att försöka göra en målning med en pensel men ingen duk eller färg. Till exempel kan en tillverkare ange att en högtalare kommer att spela från 20 Hz till 20 kHz. Det skulle de flesta tycka'är idealiskt, eller hur? Vad händer om utsignalen var nere med 40 dB vid dessa frekvenser i förhållande till 1 kHz? Utan en svarstolerans är informationen värdelös. Om du vill titta på frekvensresponsspecifikationer krävs en tolerans på 1 eller 3 dB kombinerat med låga och höga frekvensgränser.
Subwoofer frekvensrespons
Ett exempel på bra frekvenssvarsinformation. Det här är data som JBL Professional tillhandahåller med sin 5628 dubbla 18-tums biosubwoofer.
Vad spelar roll när du väljer en subwoofer?
När du väljer en subwoofer är det förutsagda frekvenssvaret viktigt. Som vi'har förklarat upprepade gånger, en gigantisk subwoofer i ett litet hölje kanske inte producerar lika mycket lågfrekvent ljud som en mindre subwoofer i samma utrymme. Tack och lov kan vi använda datorsimuleringsprogram för att förutsäga subwoofern's prestanda. Låta's ta en titt på två subwoofers som liknar vad den här klienten övervägde.
Subwoofer frekvensrespons
Frekvenssvar, i rött, för Subwoofer B i en 1-kubiksfotsförseglad hölje.
Som du kan se, röstspolen's induktans dämpar förarens högfrekvenssvar. Med 1000 Hz, det's ned 17 decibel från sin maximala effekt på cirka 85 hertz. Så att säga att denna drivrutin spelar upp till 1,5 eller 2 kilohertz är missvisande och trotsar fysikens lagar. Det som borde spela roll är hur mycket lågfrekvent information denna subwoofer kan producera. På den nedre änden, det's ner 3 dB vid 50 Hz och 10 dB vid 29 hertz.
OK, låt's titta på den ursprungliga drivrutinen med de smalare publicerade frekvenssvarsspecifikationerna.
Subwoofer frekvensrespons
Frekvenssvar, i gult, för subwoofer A i en 1-kubiksfots ventilerad hölje inställd på 35 hertz.
Det första som vår oförskämda amatördesigner för billjudsystem bör lägga märke till är att denna subwoofer har en mycket plattare respons genom mellanbasområdet. Varför? Denna drivenhet har en kortslutningsring av aluminium inbyggd i motorn. Kortslutningsringen hjälper till att minska induktansen dramatiskt. Kortslutningsringen minskar också konpositionsbaserade förändringar i induktans som alla högtalare upplever. I slutändan minskar kortslutningsringen dramatiskt distorsion. Båda drivrutinerna levererar mycket lika utsignaler i denna kapsling när det gäller lågfrekvent utsignal. Betyder det att de låter likadant? Absolut inte.
Hur högt spelar den?
En nyckelkomponent i utformningen av ett korrekt subwoofersystem är att säkerställa adekvat effekthantering baserat på konavstånd. För att få en bättre förståelse av ämnet kanske du vill läsa BestCarAudio.com-artikeln om konutflykt vs. distorsion.
Om vi tittar på konexkursionen vs frekvensgrafen för Subwoofer B, ser vi att den överträffar sina nominella Xmax-specifikationer vid alla frekvenser under 30 hertz när den körs med 400 watt. Fjädringskomponenterna (spindel och surround) väljs vanligtvis baserat på talspolegeometrins Xmax-specifikation, så distorsion kommer sannolikt att bli betydande om den trycks hårt med en 400-wattsförstärkare. En effektnivå på 275 skulle vara säker vid alla frekvenser i denna kapsling, och att hålla saker under 200 watt är förmodligen ett bra förslag.
Subwoofer frekvensrespons
Konavvikelse kontra frekvens, i rött, för Subwoofer B när den drivs med 400 watt effekt.
Å andra sidan har Subwoofer A en mycket mer betydande Xmax-specifikation. Det'är bra på alla frekvenser på 400 watt och klarar 775 watt utan att talspolen lämnar tomrummet. Denna ökade utflyktskapacitet gör att Subwoofer A kan producera betydligt mer uteffekt. Det betyder också att Subwoofer A sannolikt låter tydligare och mer exakt när den körs med 400 watt än Subwoofer B.
