Crimson.Lab

Лаборатория Кримсона
2 March 2026

Проект «Коричневая Нота» — Инфразвуковой резонатор

Шуточный, но научно обоснованный проект генерации инфразвука 7–10 Гц. «Коричневая нота» — городская легенда.

Оглавление

  1. Физика инфразвука
  2. Влияние на тело
  3. Варианты конструкций
  4. Вариант 1: ПВХ труба (простой)
  5. Вариант 2: Фанерный TL 10 Гц
  6. Вариант 3: Фанерный TL 7 Гц
  7. Вариант 4: Экспоненциальный рупор 7 Гц
  8. Электроника
  9. Безопасность

Физика инфразвука

Скорость звука в воздухе: c = 343 м/с (при 20°C).

Частота Длина волны λ/4 (четвертьволновой резонатор)
10 Гц 34,3 м 8,575 м
7 Гц 49,0 м 12,25 м
5 Гц 68,6 м 17,15 м

Четвертьволновой резонатор — труба, закрытая с одного конца (динамик) и открытая с другого (излучатель). Резонансная частота определяется длиной.

Коррекция открытого конца: физическая длина трубы чуть короче λ/4 на величину 0.6 × радиус трубы.

Влияние на тело

Частота сердцебиения: 1,0–1,7 Гц (60–100 уд/мин).

Но опасен не резонанс сердца напрямую, а резонанс грудной полости: 4–8 Гц. На этих частотах возникает:

Исследования NASA (60-е годы) показали: диапазон 4–8 Гц при высоком SPL (>120 дБ) — наиболее дискомфортный для человека. Частота 7 Гц — прямо в центре этого окна.

Целевая частота проекта: 7 Гц (максимальный эффект). Альтернатива: 10 Гц (проще построить, эффект слабее).

Варианты конструкций

Тип Сложность Эффективность Размер Стоимость
ПВХ труба ★☆☆☆☆ ★★☆☆☆ Длинная, но тонкая ~5 000 ₽
Фанерный TL ★★★☆☆ ★★★☆☆ Шкаф ~12 000 ₽
Экспоненциальный рупор ★★★★☆ ★★★★★ Большой шкаф ~18 000 ₽
Ротационный сабвуфер ★★★★★ ★★★★★ Компактный ~$13 000
Бетонный резонатор ★★★☆☆ ★★★★☆ Стационарный ~8 000 ₽

Вариант 1: ПВХ труба

Простейшая конструкция — четвертьволновой резонатор из канализационных труб.

Параметры (10 Гц)

Материалы

Компонент Спецификация Кол-во
Труба ПВХ канализационная Ø200 мм, отрезки по 3 м 3 шт
Муфта соединительная Ø200 мм 2 шт
Заглушка Ø200 мм, под крепление динамика 1 шт
Герметик силиконовый Для уплотнения стыков 1 тюбик
Хомуты крепёжные Для подвеса/опор 6 шт

Складной вариант

Те же трубы можно сложить зигзагом используя колена 90°:

Недостатки

Вариант 2: Фанерный TL 10 Гц

Transmission Line с постоянным сечением канала и демпфированием синтепоном.

Параметры

Габариты корпуса (внешние)

1840 × 1090 × 290 мм — лежачий шкаф.

Внутренняя структура

Три перегородки делят пространство на 4 равных канала. Перегородки чередуются: первая не доходит до правой стенки на 250 мм, вторая — до левой, третья — до правой. Воздух змейкой проходит все 4 канала.

Путь звука

Динамик (верх-лево)
  → Канал 1 → вправо 1800 мм
    ↓ щель 250 мм справа
  → Канал 2 → влево 1800 мм
    ↓ щель 250 мм слева
  → Канал 3 → вправо 1800 мм
    ↓ щель 250 мм справа
  → Канал 4 → влево 1800 мм
    → Порт (низ-право)

Итого: 4 × 1800 = 7200 мм = 7,2 м

Карта деталей

# Деталь Размер, мм Кол-во
1 Задняя стенка 1840 × 1090 1
2 Передняя стенка (с вырезом под динамик) 1840 × 1090 1
3 Верх 1804 × 254 1
4 Низ 1804 × 254 1
5 Левая боковина 1054 × 254 1
6 Правая боковина 1054 × 254 1
7 Перегородка 1 (к левой стенке) 1554 × 254 1
8 Перегородка 2 (к правой стенке) 1554 × 254 1
9 Перегородка 3 (к левой стенке) 1554 × 254 1

Раскрой: 3 листа фанеры 2440 × 1220

Демпфирование

Канал Заполнение синтепоном
1 (у динамика) 20–30%
2 (средний) 50–70%
3 (средний) 50–70%
4 (выходной) 0% (пустой)

Синтепон укладывать рыхло, не утрамбовывать.

Сборка

  1. Задняя стенка — горизонтально
  2. На неё: низ, боковины, перегородки, верх — на столярный клей D3 + саморезы 4×40 через 150 мм
  3. Все внутренние стыки промазать силиконовым герметиком
  4. Передняя стенка — последней, тоже клей + саморезы
  5. U-повороты: вклеить треугольные обтекатели 50×50×250 мм (3D-печать или бруски)

Материалы

Компонент Кол-во
Фанера берёзовая 18 мм, 2440×1220 3 листа
Саморезы 4×40 ~120 шт
Клей столярный D3 1 × 750 г
Герметик силиконовый 2 тюбика
Синтепон ~1 кг
Прокладка вспененный ПЭ 3 мм 1 лист
Болты M5×50 + гайки + шайбы 8 комплектов

Вариант 3: Фанерный TL 7 Гц

Аналогичен варианту 2, но длиннее для попадания в резонанс грудной полости.

Параметры

Габариты корпуса (внешние)

2136 × 1108 × 336 мм

Проверка внутренней высоты: 5 каналов × 200 + 4 перегородки × 18 = 1000 + 72 = 1072 мм.

Путь звука

Динамик (верх-лево)
  → Канал 1 → вправо 2100 мм
    ↓ щель 200 мм справа
  → Канал 2 → влево 2100 мм
    ↓ щель 200 мм слева
  → Канал 3 → вправо 2100 мм
    ↓ щель 200 мм справа
  → Канал 4 → влево 2100 мм
    ↓ щель 200 мм слева
  → Канал 5 → вправо 2100 мм
    → Порт (низ-право)

Итого: 5 × 2100 = 10 500 мм = 10,5 м

Карта деталей

# Деталь Размер, мм Кол-во
1 Задняя стенка 2136 × 1108 1
2 Передняя стенка 2136 × 1108 1
3 Верх 2100 × 300 1
4 Низ 2100 × 300 1
5 Левая боковина 1072 × 300 1
6 Правая боковина 1072 × 300 1
7 Перегородка 1 (к левой) 1900 × 300 1
8 Перегородка 2 (к правой) 1900 × 300 1
9 Перегородка 3 (к левой) 1900 × 300 1
10 Перегородка 4 (к правой) 1900 × 300 1

Раскрой: 4 листа фанеры 2440 × 1220

Демпфирование

Канал Заполнение синтепоном
1 (у динамика) ≤20%
2 (средний) 50–60%
3 (средний) 50–60%
4 (средний) 50–60%
5 (выходной) 0% (пустой)

U-повороты

Обтекатели: треугольные бруски 60×60 мм, длина 300 мм (на всю глубину канала). 8 штук (по 2 на каждый из 4 поворотов). Для печати на Qidi Q2 (150×150): каждый разбить на 2 половины по 150 мм.

Материалы

Компонент Кол-во
Фанера берёзовая 18 мм, 2440×1220 4 листа
Саморезы 4×40 ~150 шт
Клей столярный D3 1 × 750 г
Герметик силиконовый 2 тюбика
Синтепон ~1,5 кг
Прокладка вспененный ПЭ 3 мм 1 лист
Болты M5×50 + гайки + шайбы 8 комплектов
3D-печатные обтекатели 60×60×150 16 половинок

Вариант 4: Экспоненциальный рупор 7 Гц

Наиболее эффективная конструкция. На 10–15 дБ громче TL при той же мощности.

Теория

Площадь сечения рупора в точке x от горла:

S(x) = S₀ × e^(m·x)

Нижняя граничная частота: fc = m·c / (4π)

Для fc = 7 Гц: m = 4π × 7 / 343 = 0,2564 м⁻¹

Горло: площадь диффузора 15” динамика S₀ = 855 см²

Угловое нагружение

Рупор ставится устьем в угол комнаты (стена-стена-пол). Три отражающие плоскости увеличивают эффективную площадь устья в 8 раз. Это даёт +15–18 дБ и делает конструкцию реализуемой.

Параметры

Сечения в точках перегиба

Точка x, мм S(x), см² Высота канала, мм
Горло (вход) 0 855 171
Складка 1 1750 1339 268
Складка 2 3500 2097 419
Складка 3 5250 3284 657
Устье (выход) 7000 5144 1029

Площадь устья: 0,514 м². С угловым нагружением (×8): 4,1 м² — эквивалент рупора Ø2,3 м.

Средние высоты каналов

Канал Расположение Средняя высота
1 (горло) Верх корпуса 220 мм
2 Второй сверху 344 мм
3 Третий сверху 538 мм
4 (устье) Низ корпуса 843 мм

Габариты корпуса (внешние)

1786 × 2035 × 536 мм — высокий шкаф, ставится вертикально в угол.

Внутренняя высота: 220 + 344 + 538 + 843 + 3×18 = 1999 мм

Расположение перегородок (от верха внутри)

Перегородка Расстояние от верха Длина Крепление Щель
А 220 мм 1550 мм К левой стенке 200 мм справа
Б 582 мм (220+18+344) 1550 мм К правой стенке 200 мм слева
В 1138 мм (582+18+538) 1550 мм К левой стенке 200 мм справа

Путь звука

Динамик (верх-лево, канал 1, h=220мм)
  → Канал 1 → вправо 1750 мм
    ↓ щель 200 мм справа
  → Канал 2 (h=344мм) → влево 1750 мм
    ↓ щель 200 мм слева
  → Канал 3 (h=538мм) → вправо 1750 мм
    ↓ щель 200 мм справа
  → Канал 4 (h=843мм) → влево 1750 мм
    → Устье 843×500 мм (низ-право) → в угол комнаты

Итого: 4 × 1750 = 7000 мм = 7,0 м

Карта деталей

# Деталь Размер, мм Кол-во Примечание
1 Задняя стенка (верх) 1786 × 1035 1 Стык на высоте ~1000 мм
2 Задняя стенка (низ) 1786 × 1018 1 Усилить накладкой
3 Передняя стенка (верх) 1786 × 1035 1 Вырез Ø380 под динамик
4 Передняя стенка (низ) 1786 × 1018 1 Проём устья 843×500
5 Верх 1750 × 500 1  
6 Низ 1750 × 500 1  
7 Левая боковина 1999 × 500 1  
8 Правая боковина 1999 × 500 1  
9 Перегородка А 1550 × 500 1  
10 Перегородка Б 1550 × 500 1  
11 Перегородка В 1550 × 500 1  
12 Накладки усиления стыка 1786 × 100 2  

Раскрой: 6 листов фанеры 2440 × 1220

Демпфирование

Не нужно! В экспоненциальном рупоре синтепон убивает акустический трансформатор. Максимум — тонкий войлок на стенках каналов 1 и 2 для подавления стоячих волн по ширине.

Установка

Корпус ставится вертикально в угол комнаты, устьем (канал 4, широкий) вниз. Проём 843 × 500 мм направлен в стык стена-стена-пол. Зазор между устьем и стенами/полом: 50–100 мм.

        ┌──────────┐
Стена   │ Канал 1  │  ← Динамик
  │     │ Канал 2  │
  │     │ Канал 3  │
  │     │ Канал 4  │  ← Устье
  │     └────┐     │
  │          │     │
  └──────────┴─────┘── Пол
         Угол комнаты

Электроника

Динамик

Требования: 15” (или 12–18”), long throw, Xmax ≥ 10 мм.

Варианты:

Усилитель

Критично: АЧХ от 5 Гц (большинство автомобильных усилителей режут ниже 20 Гц!).

Варианты:

Блок питания: 48В 10–15А для TPA3255 (или 36В — зависит от платы).

Генератор сигнала

Сервоконтроль (опционально)

Для точного контроля диффузора на инфрачастотах:

Безопасность

⚠️ Инфразвук на высокой мощности опасен для здоровья.

Правила

  1. Тестировать на открытом воздухе или в большом помещении
  2. Не стоять перед открытым концом трубы / устьем рупора
  3. Начинать с минимальной мощности, увеличивать постепенно
  4. Немедленно выключить при появлении тошноты, головной боли, дезориентации
  5. Не использовать длительно — даже слабый инфразвук при длительном воздействии вызывает утомление

Симптомы передозировки

Настройка

Реальная резонансная частота может отличаться от расчётной на ±1 Гц. Плавно менять частоту генератора в диапазоне 5–12 Гц и искать резонанс по максимуму вибрации. Контроль: приложение-акселерометр на телефоне.

Сравнительная таблица всех вариантов

Параметр ПВХ 10 Гц TL 10 Гц TL 7 Гц Рупор 7 Гц
Длина канала 8,5 м 7,2 м 10,5 м 7,0 м
Габариты 8,5м труба 1840×1090×290 2136×1108×336 1786×2035×536
Листов фанеры — 3 4 6
Вес (пустой) ~15 кг ~45 кг ~65 кг ~95 кг
~SPL (500 Вт) ~75 дБ ~85 дБ ~85 дБ ~98 дБ
Эффект на тело Слабый Средний Сильный Очень сильный
Сложность Простая Средняя Средняя Высокая
Установка Любая Любая Любая Только в угол

Проект создан в исследовательских и развлекательных целях. Автор не несёт ответственности за последствия использования. Будьте осторожны и ответственны.

tags: fun - diy