Bezpłatna biblioteka techniczna

Wielodrożny aktywny system głośników

Katalog / Sztuka dźwięku

 Komentarze do artykułu

Głośniki wielodrożne zapewniają dźwięk wysokiej jakości, ponieważ każdy głośnik jest specjalnie zaprojektowany do odtwarzania określonego pasma częstotliwości i jest odpowiednio zoptymalizowany. Najczęściej w wielopasmowych systemach akustycznych widmo dźwięku dzieli się na dwa lub trzy pasma.

Aby zapewnić wynikową poziomą charakterystykę częstotliwościową, pasma częstotliwości odtwarzane przez każdy głośnik muszą płynnie zachodzić na siebie i wzajemnie się uzupełniać. Niedopasowanie poziomów ciśnienia akustycznego w pasmach i rozszerzenie strefy wspólnego działania głośników prowadzi do zniekształcenia pasma przenoszenia. Dlatego dla prawidłowego wyboru ważna jest znajomość zależności ciśnienia akustycznego od częstotliwości podziału między pasmami (rys. 1). Górna krzywa odpowiada różowemu szumowi, dolna krzywa odpowiada muzyce współczesnej:

Ris.1

Na przykład dla systemu trójdrożnego o mocy 100 W z częstotliwościami podziału 400 Hz i 3 kHz rozkład mocy jest następujący (przy tej samej czułości głośników):

• kanał LF - 50 W;
• kanał MF - 35 W;
• Kanał RF - 15.

Do separacji pasm można stosować zarówno filtry pasywne, jak i aktywne, ale obecnie filtry aktywne są znacznie tańsze niż wysokiej jakości filtry pasywne, które wykorzystują cewki bezrdzeniowe i kondensatory nieelektrolityczne. Ponadto filtry aktywne nie mają głównych wad filtrów pasywnych:

• utrata mocy;
• wzrost impedancji wyjściowej (od strony głośnika) i związane z tym pogorszenie tłumienia;
• złożoność obliczeń i regulacji ze względu na zależność częstotliwościową impedancji głośnika, konieczność zastosowania kompensatorów Zobela-Buschego.

Jednak filtry aktywne mogą być używane tylko z oddzielnymi wzmacniaczami dla każdego pasma częstotliwości i wygodnie jest używać monolitycznych wzmacniaczy zintegrowanych. W niektórych przypadkach skomplikowane filtry nie są wymagane, a do separacji pasm wystarczy zastosowanie najprostszych łańcuchów RC o nachyleniu charakterystyki częstotliwościowej 6 dB/oktawę. Doskonałe wyniki uzyskuje się dzięki temu, że taki filtr jest wolny od zniekształceń fazowych i przejściowych. Jednak niskie tłumienie najprostszych filtrów RC wymaga zastosowania głośników, które mogą pracować bez zniekształceń i poza pasmem filtru.

Ris.2

Eleganckie i nie mniej efektywne rozwiązanie – wzmacniacz filtrujący (Power Filter) – zaproponowała firma SGS-THOMSON. Proponowany układ łączy w sobie wzmacniacz mocy i filtr drugiego (12 dB/oktawę) lub trzeciego rzędu (18 dB/oktawę). Działanie układu opiera się na fakcie, że na wejściu sygnałowym i wejściu sprzężenia zwrotnego wzmacniacza, które są wymagane do działania filtra aktywnego, występują dwa identyczne napięcia wspólne. Rezystancja od strony wejściowej OOS wynosi zwykle około 100 omów, od strony sygnałowej jest bardzo duża, co również przyczynia się do poprawnej pracy układu. Schematycznie są one podobne do filtrów Sallena-Keya. Rysunek 2 przedstawia schemat wzmacniacza filtrującego RF o częstotliwości odcięcia 900 Hz, w którym zastosowano filtr Bessela trzeciego rzędu.

Na rysunku 3 przedstawiono schemat trójdrożnego aktywnego systemu akustycznego zbudowanego według zaproponowanej zasady. Zastosowano filtry Butterwortha drugiego rzędu o częstotliwości podziału 2 Hz i 300 kHz. Sekcja średniotonowa składa się z dwóch połączonych szeregowo filtrów górnoprzepustowych (R3R10C11C10) i dolnoprzepustowych (R11R12C13C12). W łączu niskiej częstotliwości stosuje się rozładowanie prądem pośrednim. Sygnał zwarcia tranzystorów wyjściowych pobierany jest z rezystorów w obwodzie zasilania wzmacniacza. Przy napięciu zasilania 13 V moc wyjściowa kanału LF wynosi 36 W przy THD=25% i 0,06 W przy THD=30%.

Ris.3

Wzmocnienie kanałów średniotonowych i wysokotonowych dobiera się zgodnie z czułością i impedancją typowych głowic dynamicznych (czułość głowic średniotonowych i wysokotonowych jest zwykle o 3...4 dB wyższa niż głowic niskotonowych). W razie potrzeby można dostosować czułość wzmacniaczy pasmowoprzepustowych, dostosowując obwody OOS (R6, R15 i R22). Aby zapobiec samowzbudzeniu, wzmocnienie nie powinno być ustawione poniżej 20 dB, tj. rezystancja tych rezystorów nie powinna być mniejsza niż 1 kOhm. Jak pokazała praktyka powtarzania tego obwodu, rezystancję rezystorów czujnika prądu R7 i R8 można zwiększyć do 2,2 oma. W rezultacie, ze względu na redystrybucję mocy w kierunku tranzystorów, nagrzewanie mikroukładu jest nieco zmniejszone przy wysokich poziomach sygnału.

Kondensatory elektrolityczne muszą mieć napięcie robocze co najmniej 50 V. Moc rezystorów obwodu kompensacyjnego powinna wynosić 2 W. Diody ochronne VD1-VD6 - dowolne krzemowe o dopuszczalnym napięciu wstecznym co najmniej 50 V i prądzie stałym co najmniej 1 A, na przykład KD243. Tranzystory wyjściowe VT1 i VT2 można zastąpić tradycyjną komplementarną parą KT816/817 lub KT818/819. Możesz także użyć bardziej nowoczesnej pary KT864/865. Tranzystory muszą mieć ten sam indeks literowy. Zamiast tdA2030A można użyć funkcjonalnego odpowiednika produkcji krajowej - K174UN19A (współczynnik harmoniczny wzrośnie do 0.1 ... 0.5%). Podczas korzystania z tego mikroukładu, aby zwiększyć niezawodność, napięcie zasilania należy zmniejszyć do 30 ... 32 V, co praktycznie nie wpłynie na moc wyjściową. Podczas instalacji należy wziąć pod uwagę, że obudowa mikroukładu jest podłączona do styku 3.

Aby jeszcze bardziej poprawić jakość dźwięku, warto odejść od wysokowydajnych tlenkowych kondensatorów sprzęgających na wyjściu wzmacniacza i przejść na zasilanie bipolarne. Wariant obwodu dla tego przypadku pokazano na poniższym rysunku. Kondensatory C1, C4, C14, C21 lepiej stosować niepolarne. Pozostałe zalecenia dotyczące wymiany części i montażu pozostają aktualne.

Ris.4

Istnieją dwie główne opcje projektowania. W pierwszej wersji w głośniki wbudowane są wzmacniacze pasmowoprzepustowe i zastosowano osobny przedwzmacniacz. Przy impedancji głośnika wejściowego wynoszącej zaledwie 600 omów charakterystyka kabla połączeniowego nie wpłynie na sygnał. Wymagany jest jednak przedwzmacniacz o wystarczająco dużej mocy wyjściowej, który poradzi sobie z obciążeniem o rezystancji 600 omów. Można go wykonać na wzmacniaczu operacyjnym z „równoległym” stopniem wyjściowym lub na potężnym wzmacniaczu operacyjnym K157UD1.

Do podłączenia aktywnego głośnika nadaje się w tym wykonaniu dowolny kabel ekranowany, a nawet skrętka bez ekranu, jeśli długość nie przekracza 2-3 m. Kable sygnałowe i zasilające należy układać nie tylko obok siebie i równolegle.

Druga opcja wykorzystuje głośniki pasywne i pełny trójdrożny wzmacniacz. Wadą jest to, że każdy głośnik będzie musiał poprowadzić trzy pary przewodów. Ta opcja może zwiększyć impedancję wejściową wzmacniaczy pasmowoprzepustowych do 10 kΩ, co pozwoli na zastosowanie wspólnych obwodów przedwzmacniacza.

Niestabilizowane napięcie zasilania dla wersji bipolarnej + -18 woltów przy prądzie obciążenia co najmniej 2A (na kanał). Transformator powinien dawać napięcie 2x16.5 woltów (uzwojenie z odczepem od środka). Filtr prostowniczy - co najmniej 2x22000 mikrofaradów ze wspólnym zasilaniem dla wszystkich wzmacniaczy i 2x10000 mikrofaradów - z oddzielnymi dla każdego kanału.

Możesz zainstalować osobny zasilacz w każdym głośniku lub użyć wspólnego zasilacza i oddzielić napięcie DC. Ta opcja jest również odpowiednia, ale pojemności filtrów będą musiały zostać podzielone na dwie części, a jedna z nich zostanie zainstalowana w AC, aby wyeliminować wpływ rezystancji przewodów zasilających.

Publikacja: www.bluesmobile.com/shikhman

 Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Sztuka dźwięku:

▪ KRYKIET CR-2250

▪ Stary, ale złoty

▪ Wybór odpowiedniego kalibru

Zobacz inne artykuły Sekcja Sztuka dźwięku.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Gracze przeciwko COVID-19 15.03.2020 Jeśli masz komputer do gier, możesz wykorzystać jego możliwości graficzne do zwalczania wybuchu pandemii COVID-19. NVIDIA zachęca wszystkich właścicieli komputerów do gier do pobrania aplikacji Folding@home, aby mogli używać swojego komputera w wolnym czasie do walki z tą śmiertelną chorobą. Aplikacja pozwala na łączenie komputerów w międzynarodową sieć, która wykorzystuje rozproszoną moc obliczeniową do rozwiązywania złożonych problemów obliczeniowych - do tego celu całkiem odpowiednie są gamingowe procesory graficzne. Aplikacja Folding@home jest rozwijana od dłuższego czasu. Wcześniej udostępniono mu nową serię projektów „naśladujących potencjalnie oporne na leki docelowe białka SARS-CoV-2 (wirus wywołujący COVID-19) i pokrewny wirus SARS-CoV (dla którego więcej danych strukturalnych jest dostępny)." Wdrożenie tych projektów może pomóc naukowcom w lepszym zrozumieniu koronawirusa, a ostatecznie w opracowaniu skutecznych metod leczenia wywoływanej przez niego choroby. Dla tych, którzy czują się bezradni w obliczu epidemii koronawirusa, udział w projektach to realna szansa na pomoc w walce z nim, nawet bez dyplomu medycznego.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Autonomiczna latarnia

▪ Czujnik molekularny do smartfonów

▪ Wpływ żywienia dziecka na jego przyszły charakter

▪ Inteligentne okna oparte na organizmie ośmiornicy

▪ Jajnik został wydrukowany na drukarce 3D

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. UEP. Wybór artykułów

▪ artykuł Prawo gruntowe. Kołyska

▪ artykuł Jaka jest poprawna nazwa argentyńskiej prowincji Jujuy? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Pulmonolog. Opis pracy

▪ artykuł Miniaturowa lutownica niskonapięciowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Sygnalizator napięcia sieciowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024