Пассивный излучатель: фазоинвертор без порта

Пассивный излучатель — это динамик без магнита и звуковой катушки, только диффузор с подвесом. Его ставят вместо порта, и он делает то же самое: в басу играет вместе с динамиком. При этом нет шума потока воздуха и нет длинной трубы, которая не поместилась бы в маленький корпус.

Разрез корпуса с пассивным излучателем. Вверху динамик, под ним пассивный излучатель — диффузор без магнита. Он колеблется под давлением воздуха в корпусе, а груз на нём задаёт настройку.

Как он работает

Масса диффузора излучателя и упругость воздуха в корпусе образуют резонатор, как и в случае порта. Массу можно увеличить дополнительным грузом, и настройка сместится ниже. В отличие от порта у излучателя есть ещё собственный подвес, который пружинит. Поэтому ниже своего резонанса излучатель не просто перестаёт поддерживать бас, а ещё и отнимает его, так что спад ниже настройки ещё круче, чем с портом.

Излучателю нужен большой ход. Его вытесняемый объём, то есть площадь, умноженная на ход, должен быть примерно вдвое больше, чем у динамика, иначе на громком басу он упрётся в ограничение. Поэтому часто ставят два излучателя или один побольше.

Что показывает расчёт

Все графики в серии статей о типах корпусов Loudsmith рассчитывает для одного и того же 6,5" НЧ-динамика SB Acoustics SB17NRX2C35-8 (Fs 36,5 Hz, Qts 0,43, Vas 27 l), чтобы их можно было сравнивать. Уровень 0 dB — это уровень динамика на средних частотах. Корпус 27,2 l с двумя излучателями Purifi PTT8.0PR, на каждом груз 17 g, настройка 34 Hz.

ИтогоДиффузорИзлучателиЗакрытый ящик 13,6 l для сравнения

Пассивный излучатель, 27,2 l, настройка 34 Hz. Спад на 3 dB на 34 Hz, на 30 Hz — на 6 dB. Ниже настройки спадает круче, чем фазоинвертор.

Как и у фазоинвертора, у импеданса два пика: 35 Ω на 23 Hz и 47 Ω на 57 Hz, с минимумом на настройке.

Плюсы и минусы

Плюсы: нет шума порта, нет резонанса трубы на средних частотах, настройка возможна и в маленьком корпусе. Настройку можно подправить грузом и после сборки.
Минусы: излучатели дороже порта, им нужно место на стенке корпуса и свободный ход. Ниже настройки бас спадает круче, а на мощном басу излучатель может громко упереться в ограничение.

Для какого динамика и какой комнаты

Больше всего он оправдан в маленьких корпусах, где порт пришлось бы делать длиннее самого корпуса, и в сабвуферах, где порт шумел бы. В корпусе у стены лучше ставить излучатель спереди или сбоку.

Известные конструкции

Purifi SPK16: 6,5" НЧ-динамик и два излучателя примерно в 19 l. В инструкции по сборке Purifi указывает настройку 33,2 Hz по минимуму импеданса. Ход проектирования описан в технической статье: оптимум получается около 22 l, излучатели догружают почти до 70 g, а в цепи НЧ-динамика в сумме около 1 Ω.
Audio Judgement измерил маленький корпус с двумя излучателями Dayton ND90-PR. Без груза настройка 95 Hz, с 10,7 g — 62,6 Hz. Loudsmith для того же корпуса рассчитывает 95,2 и 62,2 Hz.
Моя полочная колонка Tang Band и Peerless имеет 9,5 l и излучатель SB15SFCR-00, потому что порт в неё не поместился бы.

В Loudsmith

Loudsmith подбирает из ассортимента магазина излучатель с достаточным ходом и рассчитывает груз для выбранной настройки. Для настройки он берёт тот же объём, что и симуляция, включая демпфирование корпуса.

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.