|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Głośniki trójdrożne z inwerterem fazy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Głośniki Autor od wielu lat zajmuje się zawodowo projektowaniem i produkcją ekskluzywnych systemów akustycznych. W artykule opowiada o konstrukcji trójdrożnego zestawu głośników stereo, w którym instalowane są wysokiej jakości głowice dynamiczne znanych, zagranicznych producentów. W zwrotnicy zastosowano także wysokiej jakości podzespoły, które poprawiają wierność nagrań muzycznych różnych gatunków. System akustyczny był jednym z eksponatów na wystawie Russian Hi-End 2015, gdzie wzbudził zainteresowanie wielu zwiedzających i zebrał wysokie oceny specjalistów i amatorów podczas odsłuchów demonstracyjnych. Projekt tego systemu akustycznego (AS) rozpoczął się dawno temu, ale pierwszą parę ukończono dopiero na 15. wystawie „Russian Hi-End” w listopadzie 2015. Niedawno wykonano drugą parę z niewielkimi zmianami: korpus został uproszczony, a zwrotnica została nieco zmieniona w zależności od wyników odsłuchów i pomiarów. W głośnikach zastosowano przetworniki dynamiczne: wysokotonowy Morel ET338-104 [1], średniotonowy Scan-Speak 15M/4531K00 [2] i niskotonowy SEAS H1215 [3]. Głowica HF izraelskiej firmy z miękką kopułką wyróżnia się bardzo mocnym układem magnetycznym i niskimi zniekształceniami nieliniowymi. Pomimo obecności płynu magnetycznego w szczelinie posiada dynamiczne brzmienie i dobrze oddaje brzmienie instrumentów dętych blaszanych i perkusyjnych. Głowica średniotonowa o średnicy 15 cm duńskiej firmy Scan-Speak w serii Reve-lator stała się jedną z najlepszych wśród głowic średniotonowych wszystkich producentów. Jego system ruchomy ma duży skok liniowy (szczególnie dla głowicy średniotonowej) i pozwala na stosunkowo niską częstotliwość rozgraniczającą. Zniekształcenia nieliniowe w paśmie częstotliwości roboczej są bardzo małe: układ magnetyczny ma dwa linearyzujące miedziane pierścienie. Dyfuzor papierowy posiada specjalne nacięcia, które zapewniają gładszą charakterystykę częstotliwościową na końcu trybu tłokowego. Głowice LF o średnicy 18 cm (6,5 cala) norweskiej firmy SEAS to zwykłe głowice z papierowym dyfuzorem impregnowanym od zewnątrz. Impregnacja zapewnia płynny spadek odpowiedzi częstotliwościowej powyżej roboczego pasma częstotliwości. Każdy głośnik ma dwie takie głowice zainstalowane w całkowitej objętości. Konstrukcja akustyczna - z bass-refleksem (FI). Dwie 6,5-calowe głowice mają powierzchnię stożka nieco większą niż jedna 1215-calowa głowica. Również w H800 obszar trybu tłokowego rozciąga się do częstotliwości 8 Hz, a w 600-calowej głowicy tej samej firmy tryb tłokowy kończy się na częstotliwościach powyżej 1215 Hz. HXNUMX ma parametr przyspieszenia Bl/Mms = 496, a dla ośmiocalowej głowy zwykle nie przekracza 350. Wymaganą głośność dla głowic niskotonowych oraz częstotliwość strojenia FI można oszacować w programie Exel (darmowy) Unibox (autor - duński Kristian Kougaard), uwzględniając parametry głowicy z listy charakterystyk (karta katalogowa). Ten prosty i wygodny program pozwala uwzględnić wiele parametrów głowicy, różne konfiguracje i obliczyć różne projekty. Przy obliczeniach należy wziąć pod uwagę szacunkową rezystancję czynną cewki filtra dolnoprzepustowego. Dla dwóch H1215 połączonych równolegle obliczenia pokazują optymalną objętość około 32 litrów, a przy średnicy rury bass-reflex wynoszącej 66 i długości 116 mm częstotliwość strojenia FI wynosi około 43 Hz. Wymiary te odpowiadają wymiarom gotowego bas-refleksu produkcji chińskiej AH-4. Następnie rurę FI pocięto na długość 100 mm. Rzeczywista częstotliwość strojenia wynosiła około 44 Hz. W prototypie głowice LF zostały zamontowane każda w swoim przedziale, co umożliwiło prawidłowe przeprowadzenie pomiarów. Rysunki korpusu i jego części (rama tkaniny - grill) pokazano na ryc. 1 i 2.
Korpus wykonany jest z materiału MDF (czasami stosuje się MDF translitowy – drobną frakcję drewna). Panel przedni i podstawa mają grubość 25 mm, pozostałe panele mają grubość 16 i 20 mm. Korpus wykończony jest fornirem i jest przymocowany do zdejmowanej podstawy pomalowanej na czarno. Zaleca się montaż głośników na kolcach, dla których w podstawie przewidziano stalowe tulejki gwintowane. Kiedy system akustyczny jest projektowany od podstaw, do przetestowania projektu mogą być potrzebne makiety obudów, jednak w tym przypadku (na wystawę) zdecydowano się od razu zamówić gotową okleinę fornirowaną. Pochylona przegroda pomiędzy przedziałem średniotonowym i basowym w AC ma na celu częściowe tłumienie pionowej fali stojącej w obudowie i zmniejszenie głośności przedziału średniotonowego. Przy poziomej przegrodzie przedział ten okazał się za duży i aby uzyskać wymaganą objętość przedziału głośnika niskotonowego, konieczne było zwiększenie całkowitej wysokości głośnika, która wynosiła już ponad metr (1052 mm bez kolców) . Przedział średniotonowy jest wypełniony poliestrową wyściółką w ponad 50%, ale przestrzeń wokół głowicy średniotonowej jest wolna od wyściółki poliestrowej. Filtra systemu akustycznego nie można poprawnie obliczyć bez pomiaru charakterystyki częstotliwościowej ciśnienia akustycznego i impedancji każdej głowicy zainstalowanej w obudowie. Do pomiarów akustycznych wymagany jest kompleks pomiarowy. W najprostszej formie jest to mikrofon, komputerowa karta dźwiękowa i program komputerowy do obliczeń elektroakustycznych. Korzystam z systemu pomiarowego LMS amerykańskiej firmy LINEARX. Nie jest obecnie dostępny, ale jest bardzo wygodny w pomiarach i pozwala zmierzyć charakterystykę częstotliwościową w nieprzygotowanym pomieszczeniu. W skład zestawu wchodzi mikrofon, płyta komputerowa i oprogramowanie. Istnieją inne przyrządy pomiarowe, np. Clio włoskiej firmy Audiomatica SRL czy MLSSA, jednak dla amatorskich pomiarów takie układy są bardzo drogie. Prostszym narzędziem jest program LoudSpeaker LAB 3 ze Szwecji, jednak nie jest on darmowy. Program umożliwia wykorzystanie karty dźwiękowej komputera wraz z odpowiednim do tych celów mikrofonem. Kompletnym i stosunkowo niedrogim rozwiązaniem jest ATB PC PRO niemieckiej firmy Kirchner. Pomimo nieco prymitywnej realizacji, ten program komputerowy pozwala na wykonanie pomiarów wystarczających do wyprodukowania wysokiej jakości głośników. Na ryc. Na rys. 3 przedstawiono charakterystykę częstotliwościową głowic dynamicznych mierzoną ciśnieniem akustycznym, a na rys. 4 - charakterystyka ich impedancji. Odpowiedzi częstotliwościowe mierzono z odległości 0,5 m wzdłuż osi promieniowania odpowiednich głowic. Linia przerywana oznacza naciąg HF, linia przerywana oznacza naciąg średniotonowy, a linia ciągła oznacza naciąg LF.
Dla ułatwienia użytkowania reakcja na ciśnienie akustyczne jest wygładzona. System nie jest skalibrowany do pomiaru wartości bezwzględnej ciśnienia akustycznego, dlatego wykresy nie odpowiadają deklarowanej czułości głowic. Poziom sygnału dobierany jest w oparciu o wygodę pomiarów, tak aby szumy systemu nie przeszkadzały i nie występowały duże zniekształcenia. Po pomiarach wykresy eksportowane są do programu symulacyjnego, który umożliwia symulację charakterystyki częstotliwościowej i innych parametrów systemu z uwzględnieniem filtra. Program umożliwia także obliczenie elementów filtra zwrotnicy i optymalizację odpowiedzi częstotliwościowej. Używam LspCAD 5.25 autorstwa Ingemara Johanssona. Jest dość potężny, ale niezbyt trudny do opanowania. Istnieje nowsza wersja, ale nie jest ona wystarczająco wygodna. Istnieje również bardzo potężny program LEAP z tego samego LINEARX, który wyprodukował LMS. Jest bardziej zaawansowany, ale trudny w użyciu. Gotowy wynik symulacji pokazano na rys. 5. Górny wykres przedstawia całkowitą charakterystykę częstotliwościową na osi głowicy HF w nieskończoności (gruba linia) oraz charakterystykę częstotliwościową głowic z własnymi filtrami (cienkie linie). Pasmo przenoszenia nie można nazwać gładkim, ale nie jest to krytyczne, ponieważ symulator pokazuje bardziej równomierną charakterystykę częstotliwościową na osi o 5 stopni. powyżej osi głowicy HF. Dolny wykres pokazuje charakterystykę impedancji głośników i głowic z odpowiednimi filtrami.
Układ filtra zwrotnicy dla jednego kanału głośnikowego pokazano na ryc. 6.
Zwrotnica dolnoprzepustowa wykorzystuje filtr pierwszego rzędu (cewka L4). Pasmo średniotonowe odcięte jest także u góry i u dołu filtrem pierwszego rzędu (C2 i L2). Do pasma HF stosowany jest filtr drugiego rzędu (dL1). Kolejność zaniku akustycznego i elektrycznego filtrów zwykle nie pokrywa się, ponieważ w paśmie zaporowym filtra charakterystyka częstotliwościowa głowic ma swoje własne nieregularności. Zatem rzeczywiste spadki w pobliżu częstotliwości rozgraniczających w pasmach LF są zbliżone do pierwszego, w pasmach średnich powyżej, a HF - bliżej trzeciego ze względu na własne spadki odpowiedzi częstotliwościowej głowic, które są dodawane do spadek zapewniany przez filtr elektryczny. W systemie głośnikowym wszystkie głowice są połączone w fazie. Zazwyczaj naciągów basowych nie można mieszać z filtrem pierwszego rzędu bez odwrócenia polaryzacji – częściej stosuje się filtr drugiego rzędu. Tutaj osiągnięto to kosztem większej nierównomierności całkowitego pasma przenoszenia. Niski porządek filtrów oznacza szersze obszary głowy i układ listków w płaszczyźnie pionowej z wąskimi listkami środkowymi. Ale głośniki z filtrami dolnoprzepustowymi brzmią bardziej naturalnie, spójnie i żywo. Obwód R6C5 wraz z cewką L4 tworzą filtr wtykowy, który odcina niewielkie skoki w odpowiedzi częstotliwościowej głowic basowych, które są słyszalne, chyba że zostaną podjęte specjalne środki. Jednocześnie obwód ten nieznacznie zmniejsza nachylenie odpowiedzi częstotliwościowej powyżej częstotliwości rozgraniczającej, dlatego aby skompensować to zmniejszenie nachylenia, wprowadza się obwód R7C6. Układ L5C7 (jako wycięcie) eliminuje wzrost impedancji basu przy częstotliwościach w okolicach 75 Hz. Jest to konieczne, aby wyeliminować szczyt w odpowiedzi częstotliwościowej głośnika, który maskuje niższy bas. Zjawisko to nazywane jest „pompowaniem” – terminem ukutym przez S. D. Bathema. Większość producentów głośników nie bierze tego zjawiska pod uwagę, chociaż istnieją konstrukcje głośników, które wykorzystują podobny obwód wyrównujący impedancję. W zwrotnicy zastosowano kondensatory polipropylenowe, C1 i C2 to Mundorf Supreme (drogie, czarne - zdjęcie poniżej). Cena kondensatorów C2, C3 (montaż czterech sztuk) jest porównywalna z ceną głowicy średniotonowej, jednak w dobrej ścieżce różnica w brzmieniu kolumn z takimi kondensatorami jest zauważalna. Aby zaoszczędzić pieniądze, można go zastąpić innym - Mundorf MSar (biały). Możesz użyć części Supreme i części MCap (jak C4). Kondensator C7 jest tlenkiem niepolarnym (Mundorf Bipolar). Cewki są zwykłe z drutu nawojowego za wyjątkiem L2 (Mundorf CFC16), które nawinięte jest uzwojeniem taśmowym (drut JBSPL. Średnice drutów dla cewek L1 i L3 (Mundorf L100) - 1 mm, dla L4 (Mundorf L140) - 1,4 mm , dla L5 (Mundorf L71) - 0,71 mm (rezystancja ok. 4,5 oma) Cewka L5 może znajdować się na rdzeniu ferromagnetycznym i jej rezystancja może się różnić, w tym przypadku suma rezystancji cewki L5 i dodatkowego rezystora (niepokazanego) na schemacie) powinna być w przybliżeniu równa 4,5 oma. Rezystory w zwrotnicy to tlenek metalu (Mundorf MResist MOX). Na zdjęciu rys. Crossover 7 pokazany jest w stanie złożonym. Części mocuje się do zacisków za pomocą mocowania przegubowego i mocuje za pomocą kleju termotopliwego do płyty wykonanej z płyty MDF, sklejki lub innego materiału o grubości 3...6 mm. Filtry zmontowano na dwóch panelach: razem dla częstotliwości średnio-wysokich i osobno dla niskich częstotliwości. Panel filtrów dolnoprzepustowych mocowany jest do bocznej ścianki głośników w dolnej komorze głowicy niskich częstotliwości, natomiast panel filtrów dla głowic średniotonowych i wysokotonowych jest mocowany do bocznej ścianki w górnej komorze głowicy niskich częstotliwości . Otwory, przez które przechodzą przewody od filtrów do głowic średnio- i wysokotonowych, należy zakleić plasteliną.
Zobaczmy, jaką rzeczywistą impedancję i pasmo przenoszenia zapewnia ta zwrotnica. Na ryc. Rysunek 8 przedstawia charakterystykę częstotliwościową głośników w pomieszczeniu, zarejestrowaną z odległości 1 m wzdłuż osi głowicy RF. Można zauważyć, że jest on podobny do produktu symulacyjnego (patrz rys. 4), ale okazał się płynniejszy niż przewidywał symulator. Dzieje się tak często ze względu na to, że głowice dynamiczne podczas modelowania i pomiarów są domyślnie uważane za fazę minimalną, ale w rzeczywistości poza trybem tłokowym może to nie być prawdą.
Dlatego nie będzie możliwe natychmiastowe zasymulowanie „poprawnego” filtra. Wymagane są zmiany w filtrach oraz dodatkowe pomiary i odsłuchy. W rzeczywistości pasmo przenoszenia (wygładzone do jednej trzeciej oktawy) mieści się w odchyleniu ±3 dB, jeśli nie zwrócić uwagi na pasmo przenoszenia poniżej 300 Hz, gdzie pomieszczenie ma zauważalny wpływ. W szczególności, na skutek interferencji sygnałów bezpośrednich z głośników i sygnałów odbitych od podłogi, na mikrofonie rejestrowane jest zmniejszenie odpowiedzi częstotliwościowej w zakresie około 200 Hz. Po oddaleniu się od głośnika efekt ten wyrównuje się. Maksima lokalne przy częstotliwościach 34 i 60 Hz spowodowane są falami stojącymi, które są odbierane przez mikrofon w danym punkcie (przy 34 Hz - między ścianami, przy 60 Hz - między podłogą a sufitem). Maksimum w obszarze 140 Hz wynikało z odbicia od pobliskich mebli. Biorąc pod uwagę lekkie wygładzenie charakterystyki, wynik jest całkiem przyzwoity. Na ryc. Rysunek 9 przedstawia charakterystykę częstotliwościową impedancji głośnika. Praktycznie pokrywa się z obliczoną podczas modelowania. Mały pik przy 180 Hz to niestłumiona pionowa fala stojąca w przedziale niskich częstotliwości. Znaki 100 Hz i 1 kHz są generowane przez oprogramowanie, w rzeczywistości ich nie ma.
Można zauważyć, że impedancja w zakresie częstotliwości roboczej nie spada poniżej 3,3 oma i nie przekracza 7,2 oma (z wyjątkiem garbu bas-refleksu o niskiej częstotliwości). System można uznać za nominalnie czteroomowy i można go zastosować ze wzmacniaczem lampowym, ponieważ ma w miarę równą impedancję i dość wysoką czułość. Specyfikacje głośników
Na zdjęciu rys. Rysunek 10 przedstawia pierwszy zestaw głośników stereo (obudowy wzdłuż krawędzi stojaka), wyprodukowany i zaprezentowany na rosyjskiej wystawie Hi-End w 2015 roku. Zdaniem wielu zwiedzających, przy średnim koszcie komponentów i produkcji, jakości wykończenia obudów jest dość wysoka, a dźwięk kolumn ocenia się jako zrównoważony i naturalny w wielu gatunkach muzycznych, choć trzeba przyznać, że autor nie dysponował tam fonogramami „heavy metalu” ani „rocka”…
Operacja. Wystąpiła literówka w obwodzie filtra. R6 nie ma 2.2 oma, ale 22. Dla Władimira: cewka L3 jest nawinięta drutem 1 mm. Wszystkie cewki Mundorfa. Całkowita rezystancja R5L3 wynosi około trzech omów. literatura
Autor: G. Kryłowa
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ cząsteczka wzmacniająca pamięć ▪ LM26LV - niskonapięciowy czujnik temperatury / przełącznik temperatury
▪ sekcja witryny Ochrona sprzętu elektrycznego. Wybór artykułu ▪ artykuł George'a Eliota (Mary Ann Evans). Słynne aforyzmy ▪ artykuł Gdzie i kiedy pokazom filmowym towarzyszyły zapachy? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł o azalii. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Przewody o wysokiej rezystancji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Mecz skoków. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony