Głośnik trójdrożny z głowicą W21 EX 001. Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Audio

 Komentarze do artykułu

Celem opracowania opisywanej konstrukcji było stworzenie stosunkowo małego głośnika nadającego się do powtórzeń w warunkach amatorskich o wysokich parametrach elektroakustycznych. Przy doborze głowic dynamicznych kierowano się ich parametrami elektroakustycznymi, a także wypracowanym wcześniej przez autora doświadczeniem w projektowaniu kilku kolumn. Dla niskich częstotliwości wybrano dynamiczną głowicę SEAS W21EX 001. Na początku prac rozwojowych pozytywne doświadczenia z użyciem W21EX 001 w głośniku dwudrożnym typu zamkniętego zapewniały wystarczająco wysoką jakość reprodukcji niskich częstotliwości. Dla średnich częstotliwości wybrano głowicę SEAS H143 z papierową membraną, dla wysokich - PEERLESS 810665 bez fluidu magnetycznego, z kopułką wykonaną z impregnowanej tkaniny.

Rysunek obudowy głośnika pokazano na ryc. 1. Obudowa ma użyteczną objętość 28 litrów na naciąg basowy i 2,7 litra na naciąg średniotonowy. Te objętości są wypełnione syntetycznym winterizerem o niskiej gęstości. W celu redukcji drgań wewnętrzna powierzchnia obudowy pokryta jest izolatorem z hydroszkła.

(kliknij, aby powiększyć)

Podkładki służą do dodatkowego wytłumienia ścian bocznych. Nakładki posiadają wycięcia okrągłe, w które wstawione są gumowe podkładki o grubości przekraczającej głębokość zaznaczeń o 0,5 mm. Podkładki są mocowane do ścian bocznych za pomocą wkrętów samogwintujących. Podczas dociskania podkładek podkładki odkształcają się i ściśle przylegają do bocznej ścianki obudowy.

Zewnętrzna powierzchnia korpusu pokryta fornirem wiśniowym, okładzina malowana czarną farbą akrylową. Ciemne nakładki na tle jasnej okleiny podkreślają kształt konstrukcji, nadając obudowie bardziej harmonijny wygląd.

Warto zwrócić szczególną uwagę na opis zwrotnicy, bo to ważny węzeł w kolumnie trójdrożnej.

Zacznijmy od wyjaśnienia pewnych pojęć. Przedział częstotliwości, w którym obie głowice uczestniczą w kształtowaniu wynikowej odpowiedzi częstotliwościowej w zakresie ciśnienia akustycznego, jest obszarem wspólnej emisji głowic dynamicznych, a częstotliwość podziału mieści się w tym obszarze. Przy symetrycznych zanikach odpowiedzi częstotliwościowej pod względem ciśnienia akustycznego, częstotliwość podziału można obliczyć jako średnią geometryczną częstotliwości, które definiują granice wspólnego obszaru emisji. Dla zwięzłości (ze względu na częste wzmianki) zależności modułu impedancji od częstotliwości głowic dynamicznych i głośnika będziemy nazywać Z-charakterystykami.

Podczas opracowywania zwrotnicy celem było uzyskanie jak najmniejszej nierównej odpowiedzi częstotliwościowej głośnika pod względem ciśnienia akustycznego. Do symulacji zwrotnicy wykorzystano program LEAR, który pozwala na pracę ze zmierzoną charakterystyką częstotliwościową oraz Z-charakterystykami głowic dynamicznych. Pozwala to na podgląd działania różnych schematów filtrów, uzyskanie dość klarownych wyników i wybór najodpowiedniejszej opcji do wdrożenia. Program LEAP posiada optymalizator, który pozwala na automatyczne obliczenie dowolnego elementu filtrującego według zadanego kryterium (np. poprzez minimalną nierówność odpowiedzi częstotliwościowej w danym zakresie częstotliwości).

Początkowe dane do opracowania zwrotnicy to charakterystyka częstotliwościowa czułości i charakterystyka Z dynamicznych głowic. Wszystkie te cechy są mierzone w obudowie głośnika po dostosowaniu projektu akustycznego. W celu doboru optymalnych częstotliwości rozgraniczających zmierzono charakterystykę częstotliwościową wszystkich głów za pomocą mikrofonu umieszczonego wzdłuż osi głowy w odległości 0,5 m, a wyniki uśredniono w odstępach co 0,2 oktawy. Charakterystyka Z jest mierzona w trybie generatora prądu. Wyznaczmy z grubsza częstotliwości sekcji na podstawie analizy odpowiedzi częstotliwościowej głowic dynamicznych.

Pasmo przenoszenia naciągu basowego (rys. 2) ma nierównomierność 3 dB w zakresie częstotliwości 60...500 Hz; ponadto wraz ze wzrostem częstotliwości następuje wzrost z maksimum przy częstotliwości 1,3 kHz. Taki charakter pasma przenoszenia nie stanowi problemu, ponieważ w kolumnie trójdrożnej możliwe jest zastosowanie naciągu basowego w zakresie częstotliwości nie wyższym niż 600 Hz, gdzie nierównomierność pasma przenoszenia jest niewielka.

Pasmo przenoszenia głowicy średniotonowej (ryc. 3) w zakresie częstotliwości 600 ... 4000 Hz ma nierówność 4 dB. Nierównomierność odpowiedzi częstotliwościowej charakteryzuje się wzrostem przy częstotliwości 1 kHz i spadkiem w zakresie od 1,5 do 3 kHz. Podczas opracowywania filtrów zwrotnicy pożądane jest zmniejszenie nierówności odpowiedzi częstotliwościowej głowicy średniotonowej. Aby to zrobić, pożądane jest wybranie częstotliwości rozgraniczającej niedaleko spadku jego odpowiedzi częstotliwościowej. Wybierzmy częstotliwość podziału równą 3 kHz i sprawdźmy, jak to się ma do parametrów głowicy RF.

Charakterystyka częstotliwościowa tej głowicy (rys. 4) w zakresie 3…20 kHz ma nierównomierność 3 dB, a częstotliwość rezonansowa wynosi około 950 Hz. Projektując filtr należy wziąć pod uwagę, że w celu ochrony głowicy HF przed przeciążeniem w zakresie średnich częstotliwości konieczne będzie zapewnienie tłumienia sygnału o częstotliwości 950 Hz o co najmniej 20 dB. Przy częstotliwości rozgraniczającej 3 kHz niezbędne tłumienie można osiągnąć za pomocą HPF trzeciego rzędu.

Obwód zwrotnicy pokazano na ryc. 5. Sygnały basowe są podawane do sterownika W21EX001 przez filtr dolnoprzepustowy drugiego rzędu L4C7, który zapewnia redukcję SPL o 3 dB przy 500 Hz. Obwód R5C8 kompensuje wzrost impedancji głowy wraz ze wzrostem częstotliwości. Symetryczny spadek charakterystyki częstotliwościowej głowicy średniotonowej tworzy filtr górnoprzepustowy pierwszego rzędu, w którym pracuje kondensator C3.

Zastosowanie filtra pierwszego rzędu z wymaganym spadkiem 12 dB na oktawę okazało się możliwe dzięki temu, że początek naturalnego opadania charakterystyki częstotliwościowej głowicy średniotonowej okazał się bliski do częstotliwości podziału. Powstanie zaniku odpowiedzi częstotliwościowej nastąpiło w wyniku interakcji charakterystyki przenoszenia filtra i zaniku naturalnej odpowiedzi częstotliwościowej głowicy średniotonowej. Szczyt rezonansowy na charakterystyce Z tej głowicy jest kompensowany przez obwód szeregowy L3C6R4. Elementy R3 i C5 kompensują wzrost oporu głowicy średniotonowej wraz ze wzrostem częstotliwości. W obwodzie kompensacyjnym R4 jest tak dobrany, aby całkowita rezystancja czynna cewki indukcyjnej i rezystora R4 wynosiła 9 omów.

na ryc. 6 pokazuje wyniki kompensacji nieliniowości charakterystycznej dla charakterystyki Z głowicy średniotonowej. Filtr dolnoprzepustowy drugiego rzędu L2C4 generuje spadek w odpowiedzi częstotliwościowej głowicy średniotonowej, która zaczyna się od 2,5 kHz.

Wraz z głowicą HF pracuje filtr HPF trzeciego rzędu, który przy częstotliwości 2,5 kHz zapewnia tłumienie na poziomie 5 dB. Dzielnik R1R2 dopasowuje poziom ciśnienia akustycznego głowicy HF do głowic MF i LF.

Parametry elementów zwrotnicy dobrano za pomocą optymalizatora programu LEAP według kryterium minimalnej nierównej odpowiedzi częstotliwościowej głośnika pod względem ciśnienia akustycznego.

na ryc. 7 przedstawia charakterystykę częstotliwościową głowic dynamicznych współpracujących z filtrami i wynikającą z tego charakterystykę częstotliwościową głośnika. Dla jasności odpowiedź częstotliwościowa głowic dynamicznych została zmniejszona o 1 dB.

Obszar wspólnego promieniowania głowic LF i MF mieści się w przedziale 400...900 Hz, położonym symetrycznie względem 600 Hz. Ich charakterystyki częstotliwościowe ciśnienia akustycznego przecinają się przy częstotliwości 550 Hz. Obszar wspólnego promieniowania głowic MF i HF leży w zakresie 2,5 ... 4 kHz, położony symetrycznie względem 3,16 kHz. Charakterystyka ciśnienia akustycznego głowicy średniotonowej i wysokotonowej przecina się przy częstotliwości 2,9 kHz. na ryc. 8 przedstawia charakterystykę przenoszenia filtrów.

Rozważ ich charakterystyczne cechy.

Filtr współpracujący z głowicą dolnoprzepustową tworzy lekkie podbicie w obszarze niskich częstotliwości. Spadek rozpoczyna się przy 50 Hz, a przy 20 Hz wynosi 1 dB. Oto jak wpływa efekt zmiany impedancji naciągu basowego: impedancja spada z 30 do 8 omów, gdy częstotliwość zmienia się z 50 na 20 Hz.

Filtr do głowicy średniotonowej służy dodatkowo do ograniczania pasma częstotliwości pracy i korygowania charakterystyki częstotliwościowej pod kątem ciśnienia akustycznego, w związku z czym jego charakterystyka przenoszenia w paśmie przezroczystości praktycznie nie ma płaskiego przekroju. W rezultacie w paśmie częstotliwości 1…3 kHz pasmo przenoszenia głośnika wynosi 1,5 dB, podczas gdy głowica średniotonowa w tym zakresie ma pasmo przenoszenia 4 dB.

Filtr chroniący głowicę RF przed pozapasmowymi sygnałami o niskiej częstotliwości zapewnia tłumienie 950 dB przy częstotliwości 24 Hz.

W zwrotnicy zastosowano ceramiczne rezystory metalizowane o mocy 5 watów. Kondensatory C1, C2, C4 - z dielektrykiem polipropylenowym na napięcie robocze 250 V firmy Solen. Kondensatory C3, C5, C7, C8 - foliowe z dielektrykiem lavsanowym (osiowe MKT) na napięcie robocze 160 V. C6 - niepolarny kondensator tlenkowy Jamicon na napięcie robocze 35 V.

Cewki indukcyjne nawinięte są na ramkach wykonanych z pleksiglasu. Schemat pokazuje maksymalne dopuszczalne wartości aktywnych rezystancji cewek indukcyjnych. Dane uzwojenia cewek podsumowano w tabeli. Przyjęto następujące oznaczenia: D - średnica ramy; H - wysokość uzwojenia; T - szerokość uzwojenia; N to liczba zwojów; d - średnica drutu.

na ryc. 9 przedstawia charakterystykę Z głośnika. Minimalny moduł impedancji głośnika wynosi 4,3 oma przy 300 Hz. Powyżej 3 kHz następuje wzrost rezystancji, osiągając maksimum 18 omów przy 7 kHz.

Ten wzrost impedancji może prowadzić do zaakcentowanej reprodukcji wysokich częstotliwości podczas zasilania głośnika wzmacniaczem lampowym o wyższej impedancji wyjściowej. Aby skompensować wzrost, obwód szeregowy R6L5C9 można podłączyć równolegle do zacisków wejściowych głośnika (patrz rys. 5). Charakterystyka Z z kompensacją wzniosu jest pokazana na ryc. 10.

Fani zmniejszenia liczby elementów zwrotnicy mogą wykluczyć kompensację piku rezonansowego głowicy średniotonowej. na ryc. 11 przedstawiono zmianę odpowiedzi częstotliwościowej dla ciśnienia akustycznego tej głowicy, którą uzyskuje się w wyniku wyłączenia układu kompensacyjnego R4L3C6. Bez kompensacji na poziomie 12 dB spadek pasma przenoszenia nabiera małej „półki” w zakresie 150...300 Hz. Zmiana zaniku charakterystyki częstotliwościowej następuje głównie poza obszarem wzajemnego promieniowania i nie prowadzi do zauważalnych zmian w charakterystyce częstotliwościowej głośnika. Na ucho trudno zauważyć pogorszenie dźwięku związane z wyłączeniem układu kompensacyjnego.

Odsłuch głośnika odbywał się za pomocą tranzystorowego wzmacniacza mocy. Wszyscy, którzy brali udział w przesłuchaniu, pozytywnie ocenili, zwracając uwagę na dobrą artykulację basu oraz neutralne brzmienie średnich i wysokich tonów. Stwierdzono, że dźwięk głośnika na niskich częstotliwościach jest adekwatny do jego wielkości, ale niewystarczający do wysokiej jakości odtwarzania programów, w których istotną rolę odgrywają częstotliwości poniżej 60 Hz. Możesz rozszerzyć zakres częstotliwości głośnika do 35 Hz, wprowadzając odwracacz fazy do dynamicznej głowicy W21EX 001.

Autor: S.Bat, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Audio.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

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 ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Naprawa chrząstki za pomocą drukarki 08.12.2012 Naukowcy z Wake Forest Institute for Regenerative Medicine opracowali nową technologię hybrydową do tworzenia specjalnych struktur, które są bardzo potrzebne w nowoczesnej medycynie regeneracyjnej. Drukowanie 3D żywej tkanki pomogło zrobić duży krok naprzód w medycynie regeneracyjnej. Struktury drukowane w XNUMXD nie są jednak bardzo trwałe i nie zawsze nadają się np. do odbudowy chrząstki w stawach. Naukowcom udało się rozwiązać ten problem dzięki połączeniu drukowania XNUMXD i elektroprzędzenia, które umożliwia wytwarzanie porowatych struktur i pomaga implantowi zintegrować się z otaczającymi tkankami. Połączenie dwóch podejść umożliwia stworzenie struktury z materiałów naturalnych i syntetycznych: pierwsze zapewnia środowisko sprzyjające wzrostowi komórek, a drugie - wytrzymałość struktury. Naukowcy stworzyli specjalne urządzenie, które łączy w sobie tradycyjny druk atramentowy i elektroprzędzenie. Urządzenie to może służyć do tworzenia sztucznych rusztowań chrząstki, które można wszczepiać pacjentom w celu pełnej regeneracji uszkodzonych stawów. Podczas eksperymentów elastyczne włókna syntetycznego polimeru łączono warstwa po warstwie z komórkami chrząstki z ucha królika. Rezultatem był implant o przekątnej 10 cm i grubości zaledwie 0,4 mm. Już po tygodniu komórki wewnątrz tej struktury były żywe, a po 8 tygodniach od implantacji żywym myszom zaobserwowano wzrost silnej, elastycznej chrząstki. W przyszłości, dzięki nowej technologii, wymiana uszkodzonej chrząstki stanie się codziennością i będzie mogła przywrócić zdrowie milionom ludzi. W tym celu najpierw zostanie wykonany trójwymiarowy obraz stawu za pomocą rezonansu magnetycznego, a następnie zostanie wydrukowany implant idealnie pasujący do cech anatomicznych. Po dwóch do trzech miesiącach chory staw znów stanie się zdrowy.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Silnik plazmowy do pracy w atmosferze ziemskiej

▪ Słoń nie jest głupszy od małpy

▪ Stworzono najszybciej obracający się obiekt na świecie

▪ Garaż dwupoziomowy na wsi

▪ Tag RFID 4x4 mm z wbudowaną anteną

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Dozymetry. Wybór artykułu

▪ artykuł Hong Zichenga. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Kiedy pojawił się balet? Szczegółowa odpowiedź

▪ transporter artykułów. Opis pracy

▪ artykuł Nowoczesny statecznik elektroniczny na chipie IR2520. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Schemat, pinout (pinout) kabel Nokia 51xx/61xx FM2BUS. 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