Рупор с задней нагрузкой: рупор, который усиливает бас

Рупор с задней нагрузкой, по-английски back-loaded horn, ведёт звук от тыльной стороны диффузора в трубу, которая постепенно расширяется и несколько раз свёрнута. На конце трубы широкое устье. Такая труба работает как рупор и повышает КПД в басу, так что маленький широкополосник играет громче и полнее.

Разрез рупора с задней нагрузкой. За динамиком небольшая камера, из неё узкое горло в трубу, которая расширяется на каждом изгибе: вдоль верха, вниз вдоль задней стенки и вдоль дна к большому устью спереди внизу.

Как он работает

Рупор согласует маленький диффузор с большим объёмом воздуха в комнате, примерно как мегафон. Диффузор тогда отдаёт воздуху больше энергии, и КПД растёт. За динамиком находится небольшая камера, которая вместе с суженным началом трубы отфильтровывает высокие частоты. Рупор поэтому играет только бас, а средние частоты динамик воспроизводит напрямую.

Рупор работает только выше частоты, на которой периметр устья хотя бы сопоставим с длиной волны. Для баса ниже 50 Hz устье должно было бы иметь площадь двери. Поэтому такие рупоры ставят в угол, где стены акустически увеличивают устье, а в басу речь идёт скорее о повышенном КПД, чем о самом глубоком басе.

Плюсы и минусы

Плюсы: высокий КПД, динамичный и живой звук от одного широкополосника, подходит для ламповых усилителей мощностью в пару ватт.
Минусы: большой и сложный корпус с множеством изгибов, трудоёмкая сборка. АЧХ обычно неравномерна, и рупор может звучать окрашенно. Результат трудно предсказать простым расчётом.

Для какого динамика и какой комнаты

Для широкополосников с низкой Qts (примерно от 0,2 до 0,35), сильным магнитом и лёгким диффузором, например Fostex FE или Lowther. Лучше всего в угол комнаты.

Известные конструкции

Frugel-Horn от Dave Dlugos и Scott Lindgren: угловой рупор для 4" широкополосника, построенный более тысячи раз.
Nagaoka (например, D-101, D-55): японские рупоры Shuzo Nagaoka для Fostex, легенда среди самодельных широкополосных колонок.
Martin J. King: компактный рупор для Fostex FF125WK с устьем сзади, опубликованный вместе с расчётом.

В Loudsmith

Рупор с задней нагрузкой Loudsmith не моделирует, поэтому в этой статье нет графиков. Для расчёта рупоров лучше всего подходит бесплатная программа Hornresp. Подробнее о ней — в статье Программы для проектирования акустики. Для ВЧ-динамиков в Loudsmith есть калькулятор волноводов и рупоров на вкладке Расчёт рупора.

Серия «Типы корпусов»: закрытый ящик · фазоинвертор · пассивный излучатель · апериодический корпус · transmission line · TQWT · ML-TL · открытый экран · рупор с задней нагрузкой. Формулы вы найдёте в статье Расчёт акустического корпуса шаг за шагом.