Роторный вуфер — это громкоговоритель в стиле сабвуфера , который воспроизводит очень низкочастотный контент, используя движение звуковой катушки обычного динамика для изменения шага (угла) лопастей крыльчатки, вращающейся с постоянной скоростью. Шаг лопастей вентилятора контролируется аудиосигналом, подаваемым на звуковую катушку, и может качаться как в положительную, так и в отрицательную сторону относительно нулевого шага вращающейся лопасти. Поскольку аудиоусилитель изменяет только шаг лопастей, для приведения в действие роторного вуфера требуется гораздо меньше мощности на дБ генерируемого акустического уровня звука , чем для питания обычного сабвуфера, который использует движущийся электромагнит (звуковую катушку), помещенный в поле неподвижного постоянного магнита, для приведения в действие конуса, который затем вытесняет воздух. Роторные вуферы отлично справляются с воспроизведением звуков ниже 20 Гц, ниже нормального диапазона слышимости; при установке в стене герметичного помещения они могут производить звуковые частоты ниже 1 Гц, статического перепада давления, просто сжимая воздух в герметичном помещении. [1]
В начале 1970-х годов исследователи отметили, что хотя люди могут улавливать частоты ниже 20 Гц, ухо гораздо менее чувствительно к этим частотам. В результате для восприятия этих звуков требуются повышенные уровни звукового давления . Эти частоты часто не слышны, но все равно подсознательно улавливаются людьми (см.: Инфразвук ). Типичные сабвуферы, использующие движущиеся конусы, не очень хорошо передают энергию в воздух ниже 20 Гц, и, таким образом, их уровень звукового давления (SPL) значительно падает ниже этой частоты. [2] [3]
Чтобы помочь людям воспринимать очень низкочастотный контент, доступный в записанном материале, Брюс Тигпен из Eminent Technology экспериментировал с новыми методами получения необходимого SPL. Вращающийся вуфер вытесняет гораздо больше воздуха, чем это возможно при использовании движущихся конусов, что делает возможным воспроизведение очень низких частот.
Вместо использования подвижного электромагнита (звуковой катушки), помещенного в поле неподвижного постоянного магнита для приведения в действие конуса, как в обычном сабвуфере, на вращающемся вуфере, движение звуковой катушки используется для изменения угла фиксированной скорости вращения набора лопастей вентилятора для генерации волн звукового давления. Шаг лопастей изменяется в соответствии с сигналом, подаваемым усилителем, создавая модулированную звуковую волну из-за воздуха, перемещаемого вращающимися лопастями. [4] Если сигнал не подается, лопасти просто вращаются «плоско» с нулевым шагом, не производя звука. Поскольку аудиоусилитель изменяет только шаг лопастей, для приведения в действие вращающегося вуфера требуется гораздо меньше энергии, хотя для приведения в действие двигателя вентилятора требуется вторичный источник питания. [5] [6]
В качестве аналогии, ступица вентилятора роторного сабвуфера чем-то похожа на автомат перекоса вертолета , который позволяет неподвижному источнику возвратно-поступательного движения — звуковой катушке сабвуфера — изменять угол вращающегося набора лопастей. Многие самодельные роторные сабвуферы используют автомат перекоса вертолета RC, соединенный с модифицированным традиционным драйвером сабвуфера, действующим как линейный привод для модуляции шага лопастей.
Роторный сабвуфер предназначен для воспроизведения только частот ниже 20 Гц; искажения увеличиваются, когда входная частота превышает скорость вращения вентилятора (20 Гц будет около 1200 об/мин для вентилятора). Обороты вентилятора ограничены, чтобы уменьшить постоянный шум, создаваемый лопастями вентилятора. Современные модели обычно вращаются со скоростью около 800 об/мин (13 Гц). Еще одна проблема с роторными сабвуферами — это требования к пространству. Традиционным сабвуферам нужна перегородка или корпус, чтобы предотвратить разрушительное влияние обратных волн на выход, роторным сабвуферам также нужна перегородка или корпус, однако, поскольку частоты настолько низкие, корпус или перегородка должны быть очень большими по сравнению с ними. Без перегородки или корпуса звуковое давление с задней стороны устройства, сдвинутое на 180 градусов по фазе, почти полностью нейтрализовало бы звуковое давление с передней стороны, что приведет к очень низкой выходной мощности. Бесконечную перегородку можно создать, установив сабвуфер и круглый вырез на окно. В качестве альтернативы в качестве корпуса может выступать чердак, подвал или свободная комната.
Шесть вращающихся вуферов были установлены как часть захватывающего аттракциона Ниагарского водопада , известного как Niagara's Fury , расположенного в Table Rock House , чтобы обеспечить расширение низких частот до менее 1 Герца, чтобы имитировать волны, создаваемые водопадом. Однако вращающиеся вуферы в настоящее время не используются, поскольку они были демонтированы некоторое время назад, до сентября 2023 года. [7] [8]