บทความ

ออกแบบตู้ซับวูเฟอร์ สำหรับการแข่งขัน SPL


เทคนิคในครั้งนี้ เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับ การออกแบบตู้ซับวูเฟอร์ สำหรับการแข่งขัน SPL และจะขอกล่าวถึงตู้เปิด เพราะตู้เปิดมีความเหมาะสมกว่าตู้ประเภทอื่นๆ เนื่องจากสามารถตอบสนองช่วงกว้างของค่าความถี่ได้ดีกว่า ส่วนตู้สำหรับ
การแข่งขัน SPL จะมีการออกแบบให้มีค่าความถี่โดยเฉพาะมากขึ้น

สูตรคำนวณความเร็วเสียง
การออกแบบ ตู้ SPL จำเป็นต้องหาค่าความถี่ที่ดีที่สุดภายในรถ เราจะรู้ค่าความถี่ที่จะใช้ได้อย่างไร ? อันดับแรกของภาคทฤษฎี คือ คลื่นเสียงค่าความถี่เดียว จะใช้รูปแบบคลื่น SINE โดยคลื่นรูป SINE นี้ สามารถวัด หรือใช้สมการด้วยสูตร

ง่ายๆ ซึ่งคลื่นเสียงปกติ จะวัดเป็นฟุต แต่เนื่องจากการทำงานในข้อจำกัดของรถ มันจะถูกแสดงในหน่วยของนิ้ว นั่นหมายความว่า เราต้องเริ่มต้นด้วยการแปลงความเร็วเสียง 1,130 ฟุต/วินาที ให้กลายเป็นนิ้ว โดยใช้สูตร 1,130×12 จะเท่า
กับ 13,560 นิ้ว/วินาที

เทคนิคการออกแบบตู้
การเริ่มต้นออกแบบตู้ภายในรถ ที่ใช้กฎสำหรับ DB DRAG RACING ในการแข่งขันรุ่น SUPER STREET และรุ่น EXTREME มีดังนี้ ก่อนอื่นให้ดู (ภาพประกอบ) แนวสี่ของเส้นที่ทำเครื่องหมาย A, B, C, D เป็นเส้นเฟสคลื่นเสียง โดยใช้วิธีการ

วัดจากกรวยลำโพงไปยังจุดอ้างอิงที่แผงหน้าปัด ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ไมโครโฟนติดตั้งอยู่ในระหว่างการแข่งขัน และแนวเส้น A มีความยาวอยู่ที่ 50″ สามารถคำนวณค่าความถี่ด้วยสูตร 13,560 หาร 50 เท่ากับ 271.2 HZ (สังเกตจากรูป A) แต่
กฎที่ใช้แข่งขันจะต้องเป็น 80 HZ หรือต่ำกว่า ส่วนวิธีที่จะทำค่าความถี่จาก 271.2 HZ ให้อยู่ต่ำกว่าจุด 80 HZ นั้น โดยใช้วิธีแบ่งคลื่นเสียงออกเป็น 4 ส่วน 90, 180, 270, 360 องศา ในกรณีนี้จะใช้ 1/4 ของรูปคลื่น ซึ่งจะได้จุดค่าความถี่ต่ำกว่า 68 HZ

ตอนนี้เรารู้ว่า 68 HZ เป็นค่าความถี่ที่ให้ผลสูงสุด เมื่อต้องใช้คอมพิวเตอร์คำนวณปริมาตรตู้ และเส้นผ่าศูนย์กลางท่อ ซึ่งพโรแกรมตู้ ที่สามารถคำนวณได้ดี คือ LEAP ของ LINEAR X ซึ่งมีคุณภาพสูง เพราะสามารถพิจารณาการทำงานของ
ลำโพงในระดับกำลังขับสูงสุดได้ และพโรแกรม TERMPRO และ BASSBOX สามารถใช้งานได้ดีเช่นเดียวกัน

เป้าหมายในการออกแบบตู้ เพื่อที่จะสร้างจุดความดังสูงสุดที่เป็นไปได้ให้ใกล้กับ 1/4 ของคลื่นความถี่ และการออกแบบตู้ ในบางครั้งก็มีข้อผิดพลาดในการหาปริมาตรตู้ที่ถูกต้อง การคาดคะเนท่อ และความยาวท่อ ซึ่งตรงจุดนี้มีปัจจัยบางอย่างที่เข้ามาเกี่ยวข้อง โดยอ่านบทสรุปท้ายเรื่อง

เมื่อตัดสินใจเลือกตู้ และท่อ สำหรับการออกแบบจริง ส่วนหนึ่งของกระบวนการที่แสดงถึงคลื่นด้านหน้า และด้านหลัง มีจุดแตกต่างกัน คือ จุดด้านหน้าลำโพง เริ่มต้นด้วย 0 องศา และด้านหลังลำโพงเป็น 180 องศา เมื่อนึกถึงแนวคลื่นด้านหลังกับคลื่นด้านหน้า ซึ่งคลื่นด้านหน้าเริ่มต้นที่ 0 องศา และขอบเขตจุดอ้างอิงถึงแผงหน้าปัดที่ 90 องศา เพื่อให้คลื่นด้านหลังมีเฟสเดียวกันกับคลื่นด้านหน้า โดยทำให้เท่ากันได้จากสมการ 3A = B+C+D

ถ้าหากใช้ลำโพงซับวูเฟอร์มากกว่า 1 ตัวในการแข่งขัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องนำมาพิจารณา ในตอนนี้จะเข้าใจถึงการควบคุมจากซับวูเฟอร์ เมื่อใช้ซับวูเฟอร์หลายตัว ก็ต้องรู้ถึงความยาวคลื่นเดียวกัน หรือค่าความถี่เดียวกัน ในตอนที่จะเริ่มต้นสร้างตู้ แต่ต้องแน่ใจว่ามีการปรับห้องลำโพงเรียบร้อยแล้ว โดยใช้พโรแกรมคอมพิวเตอร์จะอ้างอิงได้ดีในการทำงาน แต่ก็ไม่แน่นอนเสมอไป

สรุป
มีหลากหลายแนวทางในการออกแบบรถแข่งขัน SPL เช่น การแก้ไขปริมาตรภายใน และความแข็งแรงของตู้ เพื่อที่จะลดเรโซแนนศ์ โดยไม่ไปเพิ่มผลกระทบกับตู้ และการควบคุมรูปคลื่นข้างในรถ จะมีประโยชน์อย่างมากในแง่ของ SPL

และความเร็วเสียง จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และอากาศ ยกตัวอย่าง ที่ 60 องศา (F) 1 ใน 4 ของคลื่นจากคลื่นเสียง 50 HZ จะมีความยาว 67″ เช่นเดียวกับค่าความถี่ 50 HZ ต้องการ 69.13″ ที่ 90 องศา (F) ในอุณหภูมิที่อาจแตกต่างกันในค่าความถี่สูงสุดภายในรถ อาจมีการเปลี่ยนแปลงประมาณ 1-3 HZ



------------------------------
เรื่องโดย : กองบรรณาธิการ
นิตยสาร CAR STEREO ฉบับเดือน ธันวาคม ปี 2554
คอลัมน์ : เทคนิค
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/EI34X

Follow autoinfo.co.th