Forum 4Tuning - Tratamente acustice eficiente pentru portiere

Intro : In majoritatea sistemelor car-audio importanta tratarii acustice a portierelor este deseori neglijata, efectele datorate lipsei acesteia fiind in cele mai multe cazuri atribuite semnalului CD-playerului si mai ales difuzoarelor din portiere care "nu au destula putere" si distorsioneaza. Multi se apuca si inlocuiesc difuzoarele sau CD-playerul pentru a constata ulterior ca nimic nu s-a imbunatatit sau in unele cazuri se aude chiar mai prost. Am deschis acest topic in speranta de a face putina lumina si a ajuta la imbunatarirea calitatii sistemelor audio de pe masinile voastre.

In primul rand trebuiesc definiti cativa termeni necesari intelegerii a ceea ce se intampla cu sunetul intr-o portiera.

Sunetul = Orice perturbaţie a energiei mecanice propagată printr-un mediu material sub forma unei unde se numeşte sunet

Viteza sunetului = Viteza cu care se propagă undele sonore depinde de mediul de propagare, în particular de elasticitatea şi densitatea acestuia. În aer şi alte gaze viteza sunetului depinde în primul rând de temperatură. Presiunea are un efect mic, iar umiditatea nu are aproape nici un efect asupra vitezei. Pentru aer, formula aproximativă de mai jos permite calculul vitezei de propagare a sunetelor în funcţie de temperatură:
Vaer = (331.5+0.6t) m/s > Valoarea de 343m/s cunoscuta de majoritatea corespunde unei temperaturi aproximative de 20 grade celsius

Unda = Prin undă se înţelege fenomenul de propagare a unei oscilaţii într-un mediu elastic

Rezonantele datorate Undelor stationare dintre 2 suprafete apar atunci cand distanta intre cele 2 suprafete este egala cu multiplul unei jumatati de lungime de unda. Lafrecventele de rezonanta, intensitatea sunetului se amplifica iar atenuarea undelor(decay) este mai lenta decat la frecventele non-rezonante, cauzand alterarea balantei tonale si lipsa de claritate. Datorita faptului ca portierele gazduiesc in general difuzoare de bass/mid-bass, frecventele de rezonanta apar in special in regiunea reprodusa de acestea (aprox 80-2500Hz), fiind datorate raportului dintre lungimea de unda si distanta dintre cele 2 panouri ale portierei.

Compunerea undelor(comb filtering) = Intrucat sunetul si muzica calatoresc prin intermediul undelor, ele trebuie sa se supuna legilor acestora. ceea ce inseamna ca atunci cand 2 unde se intalnesc, ele nu ricoseaza ca in cazul obiectelor materiale. Astfel amplitudinile lor combinate fie se aduna, fie se anuleaza. Undele aflate in faza se aduna rezultand o unda cu amplitudine dubla. Undele care sunt in faza inversa se aduna rezultand o unda de amplitudine 0. Desigur, informatia muzicala fiind foarte bogata si compusa dintr-o infinitate de sinusoidale, exista o multitudine de amplificari si anulari intr-o unitate temporala infinit mica. Datorita infinitatii punctelor de reflexie dintr-un plan, exista si posibilitatea ca o unda emisa de o sursa, dupa reflexie, sa se intoarca interferand cu ea insasi, acest lucru fiind cam ceea ce se intampla cu undele emise de difuzor in spate, catre panoul exterior al portierei.

Timpul de reverberatie = Este timpul necesar atenuarii undei pana in momentul in care ea devine imperceptibila de catre ureche. Cu cat acest timp este mai mare, cu atat creierul are dificultati mai mari in interpretarea informatiei initiale. De asemenea un timp de reverberatie 0 (camera surda) este de evitat, el creind senzatia lipsei de viata a unui pasaj muzical, senzatie datorata obisnuintei creierului uman cu un oarecare timp de reverberatie (reflexiile sunt peste tot in jurul nostru). Printre audiofilii de casa un timp de reverberatie de 30-50ms este acceptat ca fiind optim pentru o auditie de calitate.

Incinta infinite baffle = Incinta cea mai apropiata de aplicatiile car-audio din portiere, este o incinta al carei volum este mai mare decat parametrul "VAS" al difuzorului sau in care nu exista nici o cale ca energia din spatele difuzorului sa o intalneasca pe cea din fata acestuia.

Materialele utilizate in controlul undelor sunt in general fie difuzere(reflectante), fie absorbante. In interiorul unei portiere materialele absorbante sunt cele care prezinta interes. In mare, exista 2 fenomene ce trebuiesc evitate intr-o portiera : Vibratia panourilor ce alcatuiesc incinta difuzorului si rezonantele datorate undelor stationare. Vibratia panourilor se datoreaza in mare modificarilor permanente ale presiunii aerului din interiorul incintei. In momentul in care un corp intra in vibratie, devine el insusi "difuzor". Astfel, prin vibratia peretilor incintei, se produc modificari ale volumului acesteia. Perceptia maselor largi asupra acestui fenomen poate fi descrisa prin cuvinte ca : bass anemic, spart, necontrolat ! Rezonantele datorate undelor stationare sunt percepute ca lungiri neobisnuite ale sunetelor si in cazul masinilor cu o aliniere temporala eficienta, alterarea imaginii sonore prin "tragerea" anumitor instrumente din parbriz in usi ! Masurile ce pot fi luate in combaterea celor 2 probleme sunt rigidizarea cat mai puternica a peretilor incintei si umplerea acesteia cu materiale absorbante in functie de difuzorul folosit si de curba de raspuns in frecventa urmarita. Rigidizarea panourilor trebuie insotita de asemenea de rigidizarea suportului difuzorului. Ordinea operatiunilor ce trebuiesc executate pentru imbunatatirea calitatii incintei din portiera ar fi :
- Prinderea cat mai rigida a difuzorului de panoul de tabla prin intermediul unuia sau mai multor inele de MDF ( in cazul masinilor la care difuzorul este prins de fata de plastic, aceasta masura este obligatorie)
- Utilizarea unor folii bituminoase ca Dynamat, Caliber, Stinger...pentru impiedicarea vibratiei celor 2 panouri de tabla care alcatuiesc incinta. Pentru fetele de plastic exista o solutie foarte eficienta de tip pasta Brax X-Vibration care intareste foarte mult plasticul reducand "soriceii". Minimul pentru un sunet decent este un strat de folie bituminoasa pe fata exterioara si altul pe scheletul metalic, intre acesta si fata de plastic. Pentru efect sporit se pot aplica straturi succesive de folie pe pe panoul exterior si pe ambele parti ale scheletului metalic.
- Pentru cei pretentiosi, la cele de mai sus se poate utiliza vata minerala intre scheletul metalic si fata de plastic iar in portiera se poate folosi burete cu celula inchisa tip "polyfoam", destinat in mod normal constructiilor. Acest tip de burete se poate gasi la magazinele ce comercializeaza materiale de constructii de tip Bricostore. Buretele in cauza, aplicat peste folia bituminoasa va reduce rezonantele din interiorul incintei dar va imbunatati si coeficientul de transfer termic al panoului exterior. Exista de asemenea niste placi de tip Dynaxorb ce se amplaseaza in spatele difuzoarelor pentru absorbtia exnergiei trimise de catre difuzor in spate.
- Solutii extreme merg pana la fabricarea de la 0 a fetelor de usi din fibra de sticla foarte groasa sau fabricarea de incinte separate in interiorul portierelor.

Atentie : Nu folositi vata minerala sau burete cofrat folosit in studiourile de inregistrari in interiorul incintei (intre cele 2 panouri de tabla) intrucat acolo se intalneste frecvent apa sub forma lichida si de condens iar cele 2 mucegaiesc in timp !

Dupa aplicarea tuturor acestor metode veti constata un bas si o medie inferioara mai scurte, curate si precise !

Alte considerente legate de difuzoarele de mid-bass din portiere :

- Pentru un difuzor uzual de 16.5cm frecventa inferioara de taiere trebuie sa fie in jurul valorii de 60-80Hz. Nu incercati sa mergeti mai jos intrucat nu numai ca nu veti obtine mari rezultate dar veti si stresa difuzorul inutil la volume mari. Putine difuzoare fac exceptie si sunt in general scumpe !
- Dati difuzorului cat mai mult curent si un semnal de calitate. Un amplificator mai puternic decat difuzorul si cu gain-ul dat cat mai jos este intotdeauna preferabil unui amplificator slab cu gain-ul impins la maxim
- Pentru cei foarte pretentiosi, alegera difuzorului de mid-bass ar trebui insotita de un calcul intr-un program specializat (incinta poate fi aproximata cu una inchisa). Un program exceptional de calcul este Unibox (fisier Excel). Acest program poate calcula raspunsul difuzorului intr-o incinta data, tinand cont de materialele fonoabsorbante folosite, de "scurgeri" ale incintei, poate sugera incinta optima pentru difuzorul respectiv, poate indica punctul de taiere al difuzorului, frecventa de rezonanta in incinta respectiva, frecventa la care cursa maxima sau liniara este depasita, timpul de raspuns al difuzorului ( decay > viteza sau cat de repede el se opreste din miscare dupa impulsul primit) ! Incinta portierei este bineinteles fixa si de aceea trebuie cautat difuzorul care i se potriveste.

Sper ca acest topic sa va fie de ajutor in conceperea viitoarelor sisteme audio !