Çift dinamik kafalarda akustik. Açık tasarımda iki yönlü akustik sistemler. Konuşmacı çizimleri

Ana rezonans frekansı - bobinin toplam elektrik direncinin maksimum bir tepe noktasına çıktığı frekans;

Elektromekanik hoparlör sisteminin kalite faktörü. Bu çok önemli bir özelliktir. Hem mekanik hem de elektriksel sistemin atalet derecesini gösterir ve monitörün serbest salınımlarının sönümleme oranını belirler;

Nominal frekans aralığı, örn. hoparlörün tatmin edici performans gösterdiği frekans alanı;

Ortalama ses basıncı - belirli bir elektrik gücü sağlandığında, belirli bir frekans aralığında ve ses alanında belirli bir noktada geliştirilen basınç;

Karakteristik hassasiyet;

Frekans yanıtı eşitsizliği - nominal (veya gerekirse başka herhangi bir) frekans aralığındaki maksimum ve minimum basınç arasındaki fark. İyi konuşmacılar için 3-4 dB'yi geçmez;

Frekans yanıtı - önceki parametrenin grafik gösterimi;

Oryantasyon - merkezden sabit bir mesafede çalışma ekseninden belirli bir açıyla saparken basınçtaki değişiklik;

Harmonik katsayısı (genellikle 3. harmonik ve üstü) - hoparlöre harmonik olmayan saf bir sinüzoidal sinyal beslendiğinde ortaya çıkan harmonik seviyesinin yüzdesi olarak ifade edilir;

İntermodülasyon distorsiyon faktörü. Bu seçenek hakkında daha fazla ayrıntı söylenmesi gerekiyor. Bir hoparlörün 100 ve 1000 Hz olmak üzere iki frekans içeren bir sinyalle beslendiğini varsayalım. Bu frekansların etkileşiminin bir sonucu olarak, kombinasyon frekansları ortaya çıkar (bazen yanlış olarak kombinasyon harmonikleri olarak adlandırılır), üst frekansın farkına veya toplamına ve alt frekansın katı olan frekansa karşılık gelen frekanslarla - bizim durumumuzda 800, 1200 , 600, 1400 Hz, vb. Bu frekansların genel seviyesi ne kadar düşükse o kadar iyidir. İdeal bir hoparlör, orijinal sinyalde bulunmayan diğer frekansların yanı sıra bu frekansları da üretmemelidir.

Birkaç güç parametresinden en önemlileri şunlardır:

Nominal güç - doğrusal olmayan bozulmaların belirli bir sınırı aşmadığı güç;

"pasaport", "maksimum gürültü", "sürekli" vb. olarak da adlandırılan "müzik gücü". - belirli bir frekans aralığında, hoparlörün gerçek veya geniş bantlı bir gürültü sinyaline zarar vermeden bir süre dayanabileceği güç;

Tepe (maksimum kısa süreli) güç - hoparlörün kısa bir darbe (0,01 ila 1n) üzerinden bir gürültü sinyali ile hasar görmeden dayanabileceği güç;

Korna yayıcılar. Doğrudan yayılan hoparlörlerin ana dezavantajı, son derece düşük verimlilikleridir. Bunun nedeni ise mekanik sistemin ve ortamın dirençlerinin tutarsızlığından kaynaklanmaktadır. Radyasyon direncini arttırmak için radyatörün boyutlarını büyütmek gerekir ancak bu, radyatör kütlesinin mekanik direncinde bir artışa neden olacak ve verimlilikte bir kazanç sağlamayacaktır. Difüzör, mekanik titreşimleri akustik titreşimlere dönüştürmek ve bu titreşimleri ortama yaymak olmak üzere iki işlevi yerine getirdiğinden, böyle bir çelişki ancak horn hoparlörlerde gerçekleştirilen bu işlevlerin ayrıştırılmasıyla çözülebilir. mekanik sistem ve çevre. Korna, değişken kesitli bir borudur. Yayılan boynuzun girişi (boğaz) çıkışından (ağız) daha küçüktür. Çıkış yayıcıdır ve giriş mekanik sistem için yüktür. Böylece emitör istenildiği kadar büyük, mekanik sistem ise küçük ve dolayısıyla hafif hale getirilebilir.

Boynuz türleri: a - çift; b - kesitli.

Boynuzlar kesitte farklı bir değişim kanunu ile kullanılmaktadır. En yaygın boynuzlar üsteldir; konik olanlar, çok daha az düzgün bir genlik-frekans özelliğine sahip olduklarından daha az yaygın olarak kullanılırlar. Keskin yönlülük ve iletilen frekans aralığının alt sınırı için korna çıkışını artırın ve daha uzun bir korna seçin. Uzunluğu artırmak için korna genellikle sarılır veya katlanır. Üflemeli müzik aletlerinde de benzer bir fenomenle karşılaşıyoruz: enstrümanın kaydı ne kadar düşükse, kornası o kadar uzundur.

Ses dalgalarının konsantrasyonu veya mesafesi için, ses ışınlarının bir ortamdan diğerine geçişi sırasında farklı yayılma hızlarıyla (örneğin, ses dalgalarının gözenekli malzemelerde veya kafeslerde yayılma hızı) kırılmasına dayanan akustik lensler kullanılır. plakaların panjurları açık uzayda yayılma hızlarından farklıdır) . Kornanın dezavantajları, kornanın boğazındaki bir dalga boyundaki ses basıncının genliğindeki büyük büyüklük ve keskin değişimden kaynaklanan doğrusal olmayan bozulmaları ve ayrıca konik boynuzlardaki frekans bozulmasını içerir. Horn elektrodinamik hoparlörlerin iki tasarım seçeneği vardır: dar ve geniş ağızlı. Dar boğazlı hoparlörlerde korna giriş alanı, piston diyaframının alanından birkaç kat daha küçüktür, geniş ağızlı hoparlörlerde ise bu alanlar ya aynı ya da birbirine yakındır.

Bunlar, hoparlörlerin ana teknik parametreleridir. Pasaport verilerinin dikkatli bir şekilde ele alınması gerektiğine dikkat edilmelidir. Bazı üreticiler bazen, örneğin, tekrarlanabilir frekansların aralığını, karakteristiğin eşitsizliğini belirtmeden adlandırır; bu durumda, beyan edilen 25-30 Hz alt eşiğinin yalnızca 10 dB veya daha fazla basınç düşüşü ile sağlandığı ortaya çıkabilir, bu aslında bir tahrifattır.

Dinamik görevin icadından bu yana 80 yılı aşkın bir süredir - bir senfoni orkestrasının, topluluğun, sesin vb. ses teknolojisi uzun bir yol kat etti: fonograftan DVD'ye - ve hoparlör yapısal olarak temelde değişmedi. Yalnızca üretim teknolojisi ve malzemeleri kökten değişti. Bu kadar basit bir tasarımın (sadece birkaç öğeden oluşan: bir diyafram, bir bobin ve bir manyetik devre) düşünüldüğünde, tüm dünyada milyarlarca kullanılan devasa bir seri üretim akustik ürünle karşı karşıyadır.

akustik sistemler

Hoparlörlerin özelliklerinden, bunlardan oluşan akustik sistemlere geçelim. Ne yazık ki, yerli terminoloji henüz oturmadı ve yabancı terminolojiye karşılık gelmiyor. Bu nedenle, aslında terminolojimizde, özellikle eski GOST'larda "hoparlörler" "kafalar" ve akustik sistemler - "hoparlörler" olarak adlandırılır. Modern profesyonel ve ticari ortamlarda, ev hoparlörleri genellikle "hoparlör" ve profesyonel stüdyo hoparlörleri "monitörler" olarak anılacak şekilde "hoparlör sistemi" terimi kullanılır. Bazıları kafası karışmış, basitçe İngilizceden bir harf çevirisine geçti - "konuşmacı", ağızlarında Duma'nın başkanı değil, "genel olarak" bir konuşmacıdır. Aynı zamanda, düşük frekanslı bir "hoparlör" bir "woofer" veya "subwoofer", orta frekanslı bir "sürücü" ve yüksek frekanslı bir "tweeter" dır, ancak aynı zamanda Bunun Rusça tanımı "tweeter" (bu arada, tweeter kelimesinin tam çevirisi).

İdeal bir hoparlör sistemi, 20-20.000 Hz'lik tam frekans bandını yeniden üreten tek bir tam aralıklı hoparlöre sahip olmalıdır. Bununla birlikte, farklı frekans bantlarında çalışırken bir hoparlöre farklı ve genellikle birbirini dışlayan gereksinimler yüklendiğinden, en azından makul bir fiyata böylesine ideal bir hoparlör yapmak neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, modern akustik sistemlerin büyük çoğunluğu, farklı frekans bantlarında çalışan iki veya daha fazla kafaya sahiptir. Alçak frekanslı hoparlör her zaman koni hoparlördür, orta frekanslı hoparlör de öyledir ama bazen orta frekanslı korna (korna) türleri de vardır. Yüksek frekanslı hoparlörler difüzör, horn ve dome (dome, bullet) olarak üretilmektedir. "Yakın alan monitörleri" olarak adlandırılanlar için genellikle iki yönlü bir sistem kullanılır, örn. doğrudan ses mühendisinin başının yanında bulunur. Böyle bir sistemdeki bir hoparlör düşük ve orta frekansları üretir, diğeri - yüksek. Frekansları ayırmak için kasanın içinde bir çapraz filtre bulunur (yabancı terminolojide, çapraz). Bu durumda, düşük frekanslı ve yüksek frekanslı hoparlörlere besleme için giriş elektrik sinyalinin ayrılma frekansı, yüksek frekanslı hoparlör aralığının alt sınırından biraz daha yüksek seçilir. HF hoparlörün anma gücü de dikkate alınır. İşitilebilir frekans aralığı, düşük frekanslı bir hoparlör (woofer), orta frekans (orta sürücü) ve yüksek frekanstan (tweeter) oluşan 3 yollu sistemler tarafından çok daha iyi üretilir. Sınırlı bir "kendi" frekans aralığında çalışmak, düşük ve orta frekanslı hoparlörlerin sesini iyileştirir ve bozulmayı azaltır, çünkü. bu hoparlörler tarafından üretilen yüksek dereceli harmonikler, filtrenin kesme frekansının üzerindedir ve buna uygun olarak bastırılır.

akustik tasarım

P
Salınım yapan pistonun ön ve arka yüzeyleri antifazda salınımlar yayar: t 1 anında ön yüzey ortamı sıkıştırdığında, pistonun karşı yüzeyi t 1 anında bir seyrelme oluşturur.

Sıkıştırma ve seyreltme farklı yönlerde yayılır (Şekil 18.6). Belirli koşullar altında, piston etrafında bükülen dalgalar, karşı taraftan (faz) ortaya çıkan salınımlara müdahale eder ve bunların toplamı sıfır olma eğilimindedir. Bu olguya akustik kısa denir H kısa devre (AKZ). AKZ'nin ortaya çıkması, yayılan dalganın uzunluğunun pistonun boyutlarına kıyasla (kırınım koşulları) büyük olduğu frekanslar bölgesinde yayıcının (piston) akustik gücünün geri dönüşünü azaltır. Bu fenomen, LF ses dalgasının düşük frekanslarında meydana gelir.

H Düşük frekanslarda ACZ'den kaçınmak için, sıkıştırma bölgesinden gelen titreşimlerin pistonun etrafından dolaşmaması ve girişim olgusunu ortadan kaldırması için bir ekran takılması gerekir. Ekran yayıcı ile birlikte kurulur. Bu tekniğe akustik ekran tasarımı (tasarım) denir. En basit tasarım tipi bir kalkandır (Şekil 18.7). ACZ'yi tamamen ortadan kaldırmak için, düzlemin doğrusal boyutlarının LF ses dalgasının λ uzunluğunun yarısından fazla olduğu bir kalkan kurmak gerekir:

d > λ/2;( 6.1.1)

GOST 16122-84'e göre standart akustik perde 1350 x 1650 m boyutlarındadır.

Kapalı bir kutu (ZYA, Kapalı Kutu) ikinci dereceden bir tasarımdır (Şekil 6.1.3 A ve Şekil 6.1.4). Diğer yüklü tasarım türleriyle karşılaştırıldığında, özelliklerdeki sapmalara karşı daha az hassastır. Ana avantajları: mükemmel dürtü yanıtı Bu, teorik olarak düz bir frekans yanıtı elde etmenizi sağlar. Dezavantaj = daha fazla amplifikatör gücü gerektiren düşük verimlilik ve dengesiz koni yüklemesi nedeniyle daha yüksek eşit harmonikler.

A - kapalı kutu, B - faz invertörü, C - pasif radyatör

H
eşdeğer Vas ile orantılı Vc hacmine sahip kapalı bir kutuya takıldığında kafanın rezonans frekansı ve toplam kalite faktörü artar. Böylece, kafa, eşdeğer hacme sahip bir CD'ye takıldığında, rezonans frekansı ve kalite faktörü 1,41 kat, 0,5Vas = 1,73 kat hacimli bir kutu içinde vb.

Bir sonraki en yaygın akustik tasarım türü, faz invertörüdür. Fs / Qts değeri 90 veya daha fazla olan hoparlörler, faz invertöründe çalışmaya uygundur. Çift etkili sistemlerin tüm olası tasarımları arasında faz invertörü (FI, Vented Box, Ported Box, Bass Reflex) en yaygın kullanılanıdır. Bu bir rezonans sistemidir. Ayar frekansında FI'da bulunan hava kütlesi, ses titreşimlerinin kaynağı olan bir difüzör gibi davranır. Pasif radyatör, tüneldeki hava kütlesinin pasif radyatörün hareketli sisteminin kütlesi ile değiştirildiği bir FI tipidir.Geleneksel bir dinamik kafa, çoğunlukla pasif radyatör olarak, bazen uzak bir manyetik sistemle birlikte kullanılır. .

Yapısal olarak iki delikli kapalı kutu şeklinde yapılmıştır.

Bir deliğe bir emitör (piston) yerleştirilmiştir, diğer delik serbesttir ve V hacimli küçük bir boru şeklinde tasarıma sahiptir. Faz invertör frekansı ƒ f'dir (Şekil 18.10).

Yavaş salınımlarla (8Hz - 10Hz) C yay (Şek. 18.10). her iki kütleyi birbirine bağlayan m, büyük bir elastik dirence sahip olduğu için deforme olma zamanı yoktur z:

z \u003d 1 / (ω C inç) ; (18.1)

Sonuç olarak, m p ve m v kütlelerinin her ikisi de aynı fazda hareket eder. Bu durumda deliğin yaydığı dalga, pistonun yaydığı dalgaya göre fazda 180 o kaydırılır. Frekanstaki bir artış, kutudaki havanın elastik direncinde bir azalmaya yol açar ve Cb yayı deforme olmaya başlar. Sonuç olarak, m p ve m in kütlelerinin salınımları arasında, artan frekansla artan ve kutu rezonans frekansında 180 o'ye ulaşan bir faz kayması meydana gelir. Böylece, delikteki hava ve piston antifazda salınır ve bunlardan yayılan dalgalar fazda ve araya girerek birbirini pekiştirir. Faz invertörünün ƒ f rezonans frekansı, kural olarak, kafanın (piston) rezonans frekansı ƒ 0'a eşit olarak seçilir, yani. çalışma aralığının LF bölgesinde (Şek.18.10). Frekansta daha fazla bir artışla, delikteki atalet hava direnci ω m in aşırı büyük hale geldiğinden, delik tarafından ses emisyonu meydana gelmez. Bu frekanslarda, faz invertörü kapalı bir kutuya benzer. Faz invertörünün iç yüzeyleri ve kutu ses emici malzeme ile kaplanmıştır.

Şekil 18.11

Şek. 18.11 açık devre gerilimli hoparlör güç amplifikatörü ve çıkış empedansı, ses bobininin aktif direnci ile amplifikatörün çıkış empedansının toplamı olan jeneratör empedansından sonra akustik basıncın çıkış değerine sahip bir jeneratörü simüle eden bir voltaj üretecine dönüştürülür. M as, hareketli sistemin akustik kütlesi, diyaframın ön ve arka taraflarından eklenen hava kütlesidir. C as - süspansiyonların akustik esnekliği. R as - hareketli sistemin akustik empedansı. Mav - faz ters çevrilmiş tüpteki akustik hava kütlesi.

akustik yük. Kapalı bir tasarıma sahip dinamik bir kafanın konisi, ileri ve geri hareket ederken önemli ölçüde farklı bir dirençle karşılaşır. Yük asimetrisi, potansiyel bir doğrusal olmayan bozulma kaynağıdır. Bu nedenle, 70'lerin ortalarında, difüzörün ön yüzeyi için ek bir akustik yük getirilerek bu dezavantajın ortadan kaldırıldığı tasarımda akustik sistemler ortaya çıktı. Çift etkili sistemlerde koni salınımlarının genliğini sınırlamak için benzer çözümler kullanılabilir. Akustik yükü hesaplamak için güvenilir yöntemler yoktur; bir deneye ihtiyaç vardır.

Şekil 18.12

Akustik yükleme çeşitli şekillerde uygulanabilir. En basit durumda (Şekil 18.12 A), difüzörün önüne bir yansıtıcı yüzey (Refleks Gövde) yerleştirilmiştir. Ancak bu çözüm, hoparlörün hassasiyetini ve orta frekanslardaki frekans yanıtını kötüleştirir. Bazı modern tasarımlarda, lentiküler şekilli bir dönüş gövdesi, frekans yanıtını ve radyasyon modelini iyileştirmeye hizmet eder (Şekil 18.12 B). Aynı amaçla, açılı olarak yerleştirilmiş bir yansıtıcı yüzey kullanabilirsiniz (Şek. 18.12 B). Kama yükü, kısmen, belirli bir frekans aralığının akustik amplifikasyonuna katkıda bulunan kısa bir korna görevi görür. Bu fikrin daha da geliştirilmesi olarak, rezonatörlü akustik sistemler ortaya çıktı (Şekil 18.12 D). Bundan sonra, bant geçiren hoparlörlerin tasarımına atılacak tek bir adım kaldı.

P
ses hoparlörleri. Tüm bant geçiren hoparlör tasarımlarının ortak bir özelliği, bir veya daha fazla rezonans odasının bulunması ve kasanın içine dinamik bir başlığın yerleştirilmesidir. Bu sistemler artık doğrudan radyasyon sistemleri olmadığından, hesaplamaları ve fabrikasyonları oldukça karmaşıktır. Bu nedenle, esas olarak dördüncü mertebeden yapılar kullanılmıştır (Şekil 18.13 A). Altıncı (Şekil 18.13.B, C) ve sekizinci (Şekil 18.13.D, E) sıradaki şerit hoparlörler daha az yaygındır.

Şekil 18.13

Şerit hoparlörler: A - kapalı rezonatör kutusu, B - çift etkili bas refleksi, C - seri hareketli bas refleksi, D - seri çift etkili bas refleksi, D - çift etkili rezonatör bas refleksi

Şerit akustik tasarım, yalnızca subwoofer'lar için kullanılır. Bant geçiren bir hoparlörün avantajı yüksek verimlilikken, impuls ve faz özellikleri çok vasattır ve artan düzende bozulur. Kapalı bir rezonatör kutusu hariç tüm tasarımlar için, bir kızılötesi düşük geçiş filtresi kullanılması arzu edilir (klasik bir faz invertöründe olduğu gibi).

Tek dinamik başlı bant geçiren hoparlörlerin dikkate alınan tasarımlarına ek olarak, iki başlı hoparlörler de bilinmektedir. Tasarım, iki özdeş şerit sisteminin birleştirilmesiyle elde edilir. Odalardan biri ortak hale gelir, hacmi iki katına çıkar. Açık (Şekil 18.14 A, B), Şekil 18.14 C'de dördüncü sıranın tasarımı için iki seçenek gösterilmektedir - altıncı.

HAKKINDA
Bu tür tasarımların avantajlarından biri, özel bir monofonik amplifikasyon kanalı gerektirmemesidir: her kafa kendi stereo UMZCH kanalına bağlanabilir.

Şekil 18.14

Çift kafa. Ele alınan tasarımların neredeyse tamamında çift dinamik kafa kullanılabilir. Bunu yapmak için, Şekil 18.15'te gösterilen yöntemlerden biri kullanılarak aynı tipteki başlıklar takılır. Ortaya çıkan tasarım, tamamen farklı özelliklere sahip yeni bir düşük frekanslı dinamik kafa olarak düşünülebilir. Toplam kalite faktörünün teorik değerleri ve ortaya çıkan sistemin ana mekanik rezonansının frekansı, orijinal kafaların karşılık gelen değerlerinin geometrik ortalaması olarak hesaplanır. Çoğaltma sırasında genellikle oldukça yakın parametrelere sahip aynı tipteki kafalar kullanıldığından, bu parametrelerin pratikte değişmeyeceği varsayılabilir. Bununla birlikte, kafaların difüzörleri arasında bulunan bağlı hava hacmi, hareketli sistemin etkin kütlesini artırarak, büyük kafaların ana mekanik rezonans frekansını orijinalinin %80'ine düşürür.

Şekil 18.15 Çift kafaların montajı: A - yüz yüze, B - sırt sırta, C - başın arkasında, D - ilgili hacimle

Şimdiye kadar, hoparlör kabinlerinin imalatında ana malzeme ahşap olarak kaldı. Aynı zamanda ahşabın kendi akustik özelliklerine sahip olduğu ve vücut tarafından kendi tonlarının tanıtılmasının istenmeyen bir durum olduğu dikkate alınır. Hem özel sönümleme yapılarıyla hem de mobilyalarda bizim tarafımızdan çok sevilmeyen masif "saf" ahşap yerine sunta (sunta) kullanımıyla mücadele edilir. Sunta herhangi bir yapıya (bir ağacın doğrusal lifleri) sahip değildir, bu nedenle rezonanslara daha az eğilimlidir. Dışta, sunta, ahşabı taklit edenler (kaplama) dahil olmak üzere çeşitli kaplamalarla tamamlanır, ancak bu kaplama tamamen dekoratiftir.

Ahşabın geleneksel kullanımının yanı sıra, diğer malzemeleri - plastik, metal, taş - kullanma girişimleri devam ediyor. Kabinlerin üretilebilirliği nedeniyle oldukça kabul edilebilir ve ucuz görünen, genellikle küçük boyutlu (yakın alan) oldukça fazla sayıda plastik hoparlör sistemi vardır. Bununla birlikte, büyük boyutlu hoparlör sistemleri için plastik mahfazalar oluşturma girişimleri henüz başarılı olmadı (tabii ki "kutu yapımı" değil, akustik açısından). Gerçek şu ki, büyük bir kasanın da büyük bir kütlesi olması gerekir, aksi takdirde bu tür rezonanslar içinde "yürümeye" başlar ve bunların bastırılması, örneğin tahta bir kasadan çok daha pahalıdır.

Oldukça etkili ve son zamanlarda popüler olan metal hoparlör kabinleri. Bunun nedeni, özellikle, çok yakın olmaları durumunda hoparlör mıknatıslarından kötü şekilde etkilenen geleneksel CRT monitörlere sahip bilgisayarların stüdyo uygulamalarında yaygın olarak kullanılmasıdır. Hoparlör sisteminin metal kasası bu durumda bir ekrandır. Ayrıca metal üretilebilir ve akustik gereksinimler için gerekli sertliği sağlar.

Taş kullanımı da ilginç sonuçlar veriyor. Kasaların üretilebilirliğinden bahsetmeye gerek yok ama akustik sonuçları mükemmel. Bununla birlikte, sorun bir uzlaşma ile çözülür - kasanın üretim kolaylığını taşın masifliği ve sertliği ile birleştirmeyi mümkün kılan sentetik malzemenin kullanılması.

Bununla birlikte, yeni malzemeler için aktif arayışa rağmen, "eski güzel" ahşap ana malzeme olmaya devam ediyor.

Uzun bir süre, hoparlörlerin kasanın ön duvarındaki bir "kardan adam" (altta düşük frekanslı hoparlör, ortada orta kademe hoparlör ve üstte tweeter) şeklindeki geleneksel konumu kullanıcılar için uygundur. Bununla birlikte, farklı konuşmacıların merkezlerinden dinleyiciye olan mesafenin genellikle farklı olduğu ve bunlardan gelen seslerin dinleyiciye tam olarak fazda ulaşmadığı gözlemlenmiştir. Eşitsizlik miktarı son derece küçüktür, ancak sorun devam etmektedir. Çözüm, çeşitli sözde koaksiyel koaksiyel hoparlörlerde bulundu. En basit durumlarda, tweeter, düşük frekans konisinin merkezinin önüne sabitlendi, ancak elbette onunla fiziksel temas olmadan. Bir nokta yayıcı oluşturmanın başka, daha karmaşık ama aynı zamanda daha zarif bir yolu, tanınmış İngiliz şirketi Tannoy tarafından önerildi. Artık klasik olan sistemlerinde, tweeter diyaframı woofer mıknatısının arkasında oturuyor. Woofer'ın çekirdeğinde, yüksek frekanslı membrandan gelen hava basıncının, aynı zamanda yüksek frekanslar için bir ağızlık olan düşük frekanslı difüzörün radyasyon yönünde geçtiği kanallar yapılır. Radyasyonun ideal noktasına bu şekilde ulaşılır.

Daha önce yüksek frekanslarda, konilerin, özellikle büyük olanların, esas olarak bobine bitişik orta kısımda salındığından bahsedilmişti. Bu özellik, yirmi veya otuz yıl önce profesyonel teknolojide popüler olan ve bugün hala bulunan geniş bant hoparlörlerin oluşturulmasında kullanıldı. Bu hoparlörlerde, koaksiyel yüksek frekanslı hoparlör olarak çalışan difüzörün orta kısmına ek bir mikro difüzör yapıştırılmıştır. Elbette sonuç, gerçek koaksiyel sistemlerin kalitesinden çok uzaktı, ancak bu tam aralıklı hoparlörlerden gelen yüksek frekanslardaki yanıt önemli ölçüde iyileşti.

Modern üretim son derece standardize edilmiştir. Hoparlörlerin boyutu için küçükten büyüğe standartlar vardır. Modern hoparlörleri inç cinsinden ölçmek gelenekseldir ve bu uygundur: sadece boyutu değil, aynı zamanda "ürün numarası" olduğu ortaya çıkar.

Güçlü akustik için bile, 21 "den büyük hoparlörler kullanılmaz ve on sekiz inçlik hoparlörler pek görülmez. Sırada 15", 12", 10" ve 8" vardır.

Orta Aralık - 8", 6,5" ve 5". Tiz - 4", 2,5" ve 1,5". Bununla birlikte, koninin boyutları, aralığın alt ucunu ve ses basıncı seviyesini doğrudan etkileyen düşük frekanslı hoparlörler için önemlidir.

Gerçek ses resmi, yalnızca tüm frekans aralığında eşit ses veren ve önerilen dinleme seviyesinde (yaklaşık 90 dB) aşırı yüklenmeyen "uzak alan"ın büyük hoparlör sistemleri (kontrol monitörleri) tarafından sunulabilir.

yön özellikleri

Akustik teorisinden de anlaşılacağı gibi, ideal bir ses kaynağı bir "nokta" yayıcıdır, yani, yaydığı ses dalgasının uzunluğuna kıyasla boyutları ihmal edilebilecek böyle bir yayıcıdır. Ne yazık ki, gerçek akustik sistemler bu kadar ideal bir yayıcı olmaktan çok uzaktır ve ayrıca ses sinyalinin farklı frekansları için farklı bir radyasyon modeline sahiptir. Hoparlörün yön diyagramının genişliği, yaydığı ses sinyalinin dalga boyunun hoparlör konisinin geometrik boyutuna (çapına) oranı ile belirlenir. Ek olarak, AU'nun iki hoparlörünün radyasyonunun ortak etki alanındaki radyasyon modeli, akustik sistemin çapraz filtre devresi tarafından belirlenen sinyallerinin karşılıklı faz kaymasına bağlıdır.

Bugün "kolon yapımında" akustik sistemlerin yönlülüğü ile ilgili iki yaklaşım vardır. İlkinin taraftarları, zararlı ses yansımalarını dışlamak için sistemin oldukça yönlü olması gerektiğini savunuyorlar. Bu mantığa göre, duvarlardan ve çeşitli nesnelerden yansımalar şeklinde istenmeyen "kirlilik" olmaksızın ses bilgilerini tam olarak dinleme alanına iletmek için yüksek yönlü hoparlörler gerekir. İyi bilinen örnekler, yüksek yönlü koaksiyel hoparlörler (Tannoy, KEF) üzerine kurulu hoparlörlerdir. Koaksiyel iki yollu radyatörler, tek bir manyetik sistem üzerine monte edilmiş orta ve yüksek frekanslı hoparlörlerdir. Kubbe "tweeter", manyetik sistemin iç çekirdeği üzerine monte edilmiştir ve "tweeter" tarafından yayılan ses dalgaları için bir tür korna sesi kılavuzu olan orta kademe hoparlörün koni difüzörünün içine yerleştirilmiştir. Bu tür yayıcılar, onları diğer hoparlörlerin kütlesinden ayıran bir dizi benzersiz özelliğe sahiptir. İlk olarak, kullanılan tasarım nedeniyle, HF ve MF hoparlörlerin ışıma merkezleri hemen hemen aynı noktada yer almakta, bu da yaydıkları sinyallerin faz ve zaman bozulmalarının oluşmasını ortadan kaldırmaktadır. İkincisi, orta ve yüksek frekanslardaki radyasyon fiziksel olarak uzayda bir noktadan (şartlı olarak) gerçekleştirildiğinden, Uni-Q tipi radyatörler bu ciddi avantajlardan dolayı bu frekanslarda iyi bir yönlendirme modeline sahiptir, koaksiyel radyatörlü akustik sistemlerin sesi uzayda ses kaynaklarının mükemmel lokalizasyonu ile karakterize edilir. Avrupa konuşmacılarında, tweeter'ın iki özdeş woofer / orta kademe kafa arasına yerleştirildiği D "Appolito devreleri vardır - bu, yönlülüğü birkaç frekansta keskinleştirir, zeminden ve tavandan ses yansımalarının sayısını azaltır. Pahalı hoparlörlerde , bazen tüm tweeter çelenkleri vardır, tasarlanmış takılar yüksek frekanslara odaklanırTabanca zıt yaklaşım, çok yönlü veya dairesel hoparlör sistemleridir. Bu tür hoparlörler, tasarımları gereği tamamen

Son zamanlarda, bazı radyo amatörleri, açık akustik tasarıma sahip akustik sistemler - kalkanlar veya sığ açık kutular - için tanınırlık kazandı. Uzmanlar tarafından büyük beğeni toplayan bu şemaya göre endüstriyel akustik bile üretildi. Fotoğraf ünlüyü gösteriyor Jamo R909 sistemi.
Böyle bir çözümün sorunlarından bazıları, benim çevirim aşağıda verilen makalede özetlenmiştir.

Önsöz

Kapalı tasarım, frekans aralığını radikal bir şekilde aşağı doğru genişletmek için hoparlörlerin sesini büyük ölçüde azaltmayı mümkün kıldı. Sektör neredeyse tamamen kapalı tasarımlara özel hoparlör üretimine geçti. ZYa'dan başka bir şey duymayan koca bir nesil büyüdü. Ancak birçok kişi, algı için ana frekans olan orta sesin bozulduğuna inandıkları için “bebeği suyla birlikte dışarı attıklarını” düşünürler.

Bu nedenle, radyo amatörleri ve bazı akustik üreticileri arasında yine açık akustik tasarımlara ilgi vardır (bundan böyle basit olması için bunlara OA diyeceğiz). Sorun şu ki, OH için özel hoparlörler bugün pratikte üretilmiyor, çünkü düşük talep görüyorlar, küçük firmalar bunları amatörler için üretebilir, ancak küçük tiraj nedeniyle pahalı olacaklar.

Martin J. King'in "Pasif İki Yönlü Açık Baffle Hoparlör Sistemi Tasarlamak" adlı makalesinin ücretsiz çevirisini dikkatinize sunmak istiyorum. Ortaya çıkan sorunlar ve çözümlerinin ilginç olacağını düşünüyorum.

--
İlginiz için teşekkür ederiz!
Datagor dergisinin genel yayın yönetmeni Igor Kotov

Kaynak site (En): Martin J. King tarafından

yazıya yorumum

Mikrofonla ve tam olarak evde ölçüm yapılmaması şüpheciliğe neden olur. Yapının yazarı tarafından "işlenmemiş" bağımsız dinleyici-uzmanların izlenimlerini bilmek ilginç olurdu. Ama bunlar sadece benim hayallerim.

Okuyucu oyu

Makale 47 okuyucu tarafından onaylandı.

14.09.2012

Kendimize iki LF - MF kafalı bir akustik kolon yapıyoruz

Çift orta kademe veya bas hoparlörlü bir hoparlör sisteminin nasıl monte edileceğine dair özel materyal yayınlandı. Her şey yeni başlayanlar için basit bir dille anlatılıyor, ancak fikrimiz eskisi gibi kalıyor, bizden satın almak daha iyi.

Çift başlı kendi hoparlörünüzü yapmak

Çift kafanın tek kafaya göre bazı avantajları vardır. Örneğin, daha yumuşak bir genlik-frekans tepkisine, daha az doğrusal olmayan bozulmaya sahiptir ve akustik tasarım kutusunun gerekli hacmi de daha küçüktür.

Çift kafayı oluşturan kafalar karşılıklı olarak sönümlendiğinden frekans tepkisi yumuşatılır. Toleranslar dahilinde her bir kafa, üretim teknolojisi nedeniyle kendi frekans yanıtı eşitsizliğine sahiptir, bu nedenle tepe noktalarının ve düşüşlerin frekansları, frekans yanıtıyla eşleşmez. İkiz kafadaki dipleri olan bu tepe noktalarından bazıları birbirini yok eder. Şekil No. 1'deki şemaya bakın.

Burada doğrusal olmayan distorsiyonlar azaltılır çünkü çift kafa, tek kafadan farklı olarak simetrik bir elektro-mekanik-akustik sistemdir. Bu nedenle her iki tarafında da hava direnci hemen hemen aynıdır. Kafanın tasarım özelliklerinden, malzemenin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bazı kafa türlerinin, koniyi ileri veya geri hareket ettirirken süspansiyon esnekliğinde bir farkı yoktur. Çift kafada, manyetik indüksiyon dağılımının asimetrisi de kendini göstermez, bu da manyetik sistemin boşluğunda 2. harmoniğin seviyesini olumsuz etkiler.

Düşük frekans bağlantısında, güçlü bir çift kafa gereklidir. Sesi dinleyiciye yönlendiren ve hareketli kafa sisteminin hava ortamı ile mekanik direnci koordine eden bir kornanın bulunduğu yatay bir tahta üzerine yerleştirilebilir.

Kutunun hacmi küçülür, çünkü böyle bir başlığın askıya alınmasının ortaya çıkan esnekliği, tek bir başlığa kıyasla yarı yarıya azalır. Ve çift kafanın hareketli sisteminin kütlesi aynı sayıda artar. Bu nedenle ana mekanik rezonansın frekansı değişmez.

Bir hoparlör deliği üzerinde çalışan kafa sayısındaki bir artışın, boyutlarının daha da azaltılmasına izin verdiği görülüyor. Ancak kafaları, uç kafalardan yayılan ses dalgalarının faz kaymalarını geometrik boyutları etkilemeyecek kadar yakına getirmek pratik olarak imkansızdır. Dalga yayılma yolunun uzunluğu, en içten en dış başa doğru düşünürsek, yayılan dalgaların uzunlukları ile orantılıdır. Ve bu, sonunda ses sinyallerinin çıkarılmasına ve bozulmasına yol açar. Bu arada, orta frekans ve yüksek frekans kafalarını ikiye katlamak imkansız olmasının nedeni budur. Ayrıca bu durumda verimde gözle görülür bir düşüş olacaktır.

Bu nedenle, okuyuculara, kullanışlı iç hacmi 50 litre olan bir hoparlör-faz invertörü olan AC sunuyoruz. Burada düşük frekans yayıcı olarak 6GD 2'den yapılmış bir çift kafa kullanılmıştır. Orta ve yüksek frekanslar olarak sırasıyla 15GD-11, 6GD-13 kullanılır. Diğer hoparlörleri de alabilirsiniz. Eğimli bir tahtaya bir çift kafa takılır, çünkü çift başlı bir tahtanın böyle bir düzenlemesi kutunun hacminin daha rasyonel kullanımına izin verir ve bu zaten hoparlörün boyutlarını ve ağırlığını azaltmaya izin verir.

Hoparlörlerin temel teknik özellikleri aşağıdaki gibidir:

Nominal güç 12 W

Pasaport gücü - 30 W'tan az değil

Nominal frekans aralığı - 30-18000 Hz

Buradaki nominal elektrik direnci 4 ohm'dur.

Yüksek performanslı düşük frekanslı kafalar 6GD-2 kullanıldığından, düşük nominal güçte (yani 12 W), ses seviyesi, gücü 30 W olan endüstriyel hoparlörlerden daha düşük değildir. Ve ses kalitesi hakkında konuşursak, çoğu insan aşağıda açıklanan hoparlörleri tercih eder. AC'nin devre şeması Şekil No. 2'de ve tasarımı Şekil No. 3'te gösterilmektedir.

AC'deki kutu (3), 2 cm kalınlığında suntadan yapılmıştır ve değerli ahşap türlerini taklit eden kağıtla yapıştırılmıştır. İçinde çift kafa (17) tahtaya (10), orta frekans kafası (12) ve yüksek frekans kafası (16) ön duvara (4) sabitlenmiştir. Arka duvar (15) ise çıkarılabilir. Orta frekans kafası, 1 cm kalınlığında kontrplaktan yapılmış ve duvara (4) köşeler (11) ve vidalarla sabitlenmiş bir kutu (13) ile kutudan izole edilmektedir.

Çift kafanın (17) boynuzundaki çıkış ızgara (det. 1, 2) ile kapatılır ve orta frekans ve yüksek frekans kafalarının karşısındaki delikler dışbükey metal ızgaralarla (sırasıyla 6) kapatılır. ve 8) dairesel dekoratif çerçevelerle birlikte (sırasıyla 5 ve 7). Çerçeve (1), 5 x 20 mm kesitli bir alüminyum alaşımlı şeritten bükülmüştür. Çubukların (2) çapı 4 mm'dir. Paslanmaz çelikten üretilirler ve çerçevenin üst ve alt tarafında açılan deliklere 2 cm'lik artışlarla yapıştırılırlar.

Faz invertör tüneli için delikler ve kalan kafalar için deliklerin dairesel çerçeveleri, 5 x 10 mm kesitli aynı malzemeden bir şeritten bükülür. Orta frekans kafasının (5) çerçevesi, çapı 3,2 mm, derinliği 7 mm olan deliklere tutkalla sokulan M3 dişli dört saplama ile sabitlenmiştir. Halkanın panele (4) bakan tarafındaki alın yüzüne delikler açılır. Kafa (12) için bir delik açmadan önce, ön duvarda çerçevenin dış çapına göre (yani 5), 20 mm genişliğinde, 2-3 mm derinliğinde bir daire kullanarak bir oluk seçmek gerekir. bir kesici ile kesici, bir keski. Yapıyı monte etmeye başlayarak, önce kafayı (12) sabitleyin, ardından ağı (6) tel braketler veya çivilerle sabitleyin ve ancak bundan sonra çerçeveyi (5) yerine yerleştirin, ayrıca ağı panele (4) bastırın. . Ayrıca ön panelin oluğunda yüksek frekans kafasının çerçevesi (7) (yani 16) yapıştırıcı ile sabitlenmiştir.

Hoparlörlere normal bir görünüm vermek için, çerçevenin (1), çerçevelerin (5, 7, 9) dış uçlarının parlatılması ve yan yüzeylerinin (hem iç hem de dış) siyah boya ile boyanması gerekir. . Ayrıca metal ızgaraları (yani 6, 8) ve ayrıca faz invertör tünelinin iç yüzeylerini, çift başlı boynuzun yüzeylerini ve alt başlığın difüzör tutucusunu siyaha boyamak gerekir. yani 6GD-2 ve ayrıca dairenin ızgaranın altındaki tüm alanı ( 6), kafanın (12) difüzör tutucusunun dinleyiciye bakan kısmı, onu sabitleyen vidaların başları .

Ayırma filtresinden gelen bobinler L1, L2, PEV-2 1.3 teli kullanılarak çerçevelere sarılır. Çerçevelerin çapı 35 mm ve uzunluğu 100 mm'dir. Her birinin yaklaşık 460 dönüşü vardır (yani, 75-76 dönüşte bir yerde 6 katman).

C1, C3 kapasitörlerine gelince, bunlar MBGP, MBGO ve benzerleridir.

Hoparlörleri monte ederken, 6GD-2 kafalarının bağlı olduğu kutuplara dikkat etmeniz gerekir çünkü bir hata durumunda akustik kısa devre meydana gelir. Bu durumda, dış kafa BA1'dir.

Çift kafanın sönümlemesini iyileştirmek için, hoparlör kutusunun içini ses emici malzeme ile kaplayabilir veya ses emici malzeme ile kaplayabilirsiniz.

6GD-2 kafasını 8GD-1 ile, 15GD-11 kafasını 4GD-8 veya 5GDSH-5-4 ile, 6GD-13 kafasını 3GD-2 ile değiştirebilirsiniz. Bu değiştirme ile kutunun boyutları korunur.

Birkaç yıl önce, amatör radyo A. Zhurenkov, hoparlör tarafından üretilen frekans aralığının alt sınırını azaltmak için çift kafa kullanılmasını önerdi. Ne yazık ki, aralığı düşük frekanslara doğru genişletme yöntemi, amatör radyo pratiğinde yaygın olarak kullanılmamıştır. Bu da büyük olasılıkla çift kafalı hoparlörleri hesaplamak için mevcut bir yöntemin olmamasından kaynaklanmaktadır. Makale, boşluğu doldurmaya ve radyo amatörlerine çift kafalı hoparlörlerin hesaplanması konusunda bazı tavsiyeler vermeye çalışıyor.

Herhangi bir hoparlörü hesaplarken, genellikle içinde kullanılan kafanın parametrelerinden hareket ettikleri bilinmektedir. Kafaları ikiye katlamak, bu parametrelerden yalnızca birinde - toplam eşdeğer hacimde - bir değişikliğe neden olur. Dolayısıyla, kafaları V e 1 ve V e 2 eşdeğer hacimleriyle ikiye katlarken, toplam eşdeğer hacimleri V e \u003d (V e 1 + V e 2) / 4'tür. Çift kafalı hoparlörlerin daha fazla hesaplanmasına yönelik tüm prosedür, hem kapalı kutu hem de faz invertörü için tek kafalı hoparlörlerin hesaplanmasından farklı değildir.

Kafanın eşdeğer hacmini doğru bir şekilde belirlemek için bir ölçüm kutusu kullanılması önerilir. Uygun bir ölçü kutusu elde edilemiyorsa, kafanın eşdeğer hacmini (litre/kişi olarak) belirlemek için yaklaşık formül kullanılabilir:

burada C g, başın salınım sisteminin esnekliğidir, cm / g, önerilen yönteme göre ölçülür; D e difüzörün oluksuz çapıdır, cm Bulunan V e değeri hoparlör kutusu hesaplanırken kullanılabilir ve imalatından sonra daha doğru ölçüler alınabilir. Çift kafalı bir hoparlörün verimliliği hakkında birkaç söz. Parametrelere bağımlılığı şu ifade ile açıklanır:

burada c sesin hızıdır, K boyutsuz bir değerdir, belirli bir kafa tipi ve akustik tasarım için sabittir. V verilen hoparlör kutusu hacmidir.

Yukarıdaki formül, hoparlör tarafından üretilen aralığın alt kesme frekansını düşürmenin bedelinin, frekansında bir azalma olduğunu göstermektedir. .

Bununla birlikte, bu, kafaları ikiye katlarken, onlar tarafından üretilen sinyalin her türlü bozulmasının azaltılması gerçeğiyle fazlasıyla ödenir. Belirtilen nedenlere ek olarak, bu başka bir önemli durum tarafından kolaylaştırılır. Gerçek şu ki, hoparlör kutusunun içindeki ses alanının eşitsizliği, frekans tepkisinde güçlü bir eşitsizliğe yol açıyor. Ses basıncının kutunun içindeki eşit olmayan dağılımı, ek olarak, başın konisinin (özellikle hafif ve ince) deformasyonuna neden olabilir, bu da doğrusal olmayan ve modüller arası bozulmaların oluşmasına katkıda bulunur.

Çift kafa kullanılması durumunda, tüm bu hoş olmayan olaylar sadece iç başlıkta meydana gelirken, dış kafada, kafaların arasına kapatılan havanın sönümleme etkisi nedeniyle önemli ölçüde zayıflar.

Bu bozulmaların kaynağını ortadan kaldırmak için, hoparlörün boyutuna bağlı olarak iç kafaya sağlanan salınımların frekans spektrumunun 100 ... 300 Hz ile sınırlandırılması önerilir. Kafaların arasına veya iç kafanın arkasına akustik empedans panelleri (PAS) monte edilerek kutunun iç rezonanslarının çoğaltma kalitesi üzerindeki zararlı etkisini zayıflatmak mümkündür. Her iki durumda da, PAS'ın kafaların difüzör tutucularının deliklerine yerleştirilmesi önerilir. PAS'ın başın kalite faktörünü azalttığı da unutulmamalıdır ve bu çok yararlı olabilir, çünkü bazı durumlarda mevcut POS olmadan düşük frekanslı bir amplifikatörün kullanılmasına izin verecektir.

Bir hoparlörün ses kalitesinin yalnızca seslerin tekdüzeliğine bağlı olmadığı bilinmektedir. frekans tepkisi, ama aynı zamanda PFK, PFC yumuşatma, hem elektriksel (uygun geçiş filtreleri seçilerek) hem de akustik yollarda (içinde verilen önerilerle yönlendirilerek) sağlanır.

Ses titreşimlerinin kafalarının yaydığı fazların belirli bir hizalanması, örneğin kafaların ses bobinlerinin hoparlörün akustik eksenine dik bir düzleme yerleştirilmesiyle elde edilebilir. Bununla birlikte, bu önlem, özellikle önemli ölçüde farklı kütlelere sahip hareketli sistemlere sahip başlıklar ve farklı yoğunluktaki malzemelerden yapılmış difüzörler kullanıldığında genellikle yetersizdir. İlk durumda, bu durum, ceteris paribus, orta ve daha yüksek frekanslarda kafalar tarafından sağlanan faz kaymalarının daha büyük olması gerçeğiyle açıklanmaktadır. hareket eden sistemin kütlesi ne kadar büyükse ve ikinci durumda, faz kaymalarının ses dalgalarının difüzörün yüzeyi üzerindeki yayılma hızına bağlı olduğu gerçeği.

Bu koşullar, düşük frekans kafasını orta frekansa göre ve orta frekans kafasını yüksek frekansa göre öne doğru itmeye zorlar. Kafaların gerekli ek yer değiştirmesi, hoparlörün çalıştığı amplifikatörün girişine 0,7 fp frekanslı bir dikdörtgen voltaj uygulayarak (burada fp geçiş frekansıdır) ve alınan sinyalin geçici sürecini gözlemleyerek deneysel olarak bulunabilir. kafaların akustik eksenine monte edilmiş ölçüm mikrofonundan.

Yukarıdaki hususlar göz önüne alındığında, düşük frekans bağlantısında çalışan çift başlıklar şekilden yönlendirilerek takılmalıdır. Orta frekans bağlantısında çift kafa kullanılmasına karar verilirse, bu durumda tavsiye edildiği gibi difüzörler ile birbirine konumlandırılmalıdır.

Çift kafa kullanımının pratik bir örneği, yazar tarafından geliştirilen, faz invertörü şeklinde yapılmış iki yönlü bir hoparlör görevi görebilir. Alçak frekans bağlantısında ikiz kafalar 6GD-2 kullanılır ve orta-yüksek frekans bağlantısında ZGD-42 kafası (ZGD-32 de mümkündür) kullanılır. Düşük ve yüksek frekans kanallarının nominal çıkış gücü sırasıyla 20 ve 10 W olan iki yönlü bir amplifikatör ile birlikte çalışır. Geçiş filtresi (geçiş frekansı 500 Hz), içinde verilene benzer. Amplifikatörün düşük frekanslı kanalının çıkış empedansı negatiftir - 1,5 Ohm. Hoparlör tarafından üretilen nominal frekans aralığı 30 ... 18000 Hz'dir, frekans yanıtı eşitsizliği 6 dB'den fazla değildir.

Hoparlör kasası (700x400x360 mm) 20 mm kalınlığında suntadan yapılmıştır. Ön duvar iki sunta levhadan yapıştırılmıştır, kalınlığı 40 mm'dir. Ön panelin dış tarafına sabitlenen aynı malzemeden 300 mm çapında silindirik bir kaplamanın kalınlığı aynıdır. Kaplamadaki 230 mm çapındaki delik, ön paneldeki düşük frekanslı başlıklar için olan delikle çakışmaktadır.

Bunlardan biri ön panelin içine, diğeri ise astarın dışına sabitlenmiştir. ZGD-42 kafası, ön panelin dış tarafında, alçak frekans ünitesinin üzerinde, büyük bir eksenle dikey olarak sabitlenmiştir. İçeride, hacmi (yaklaşık 2 litre) pamuk yünü ile doldurulmuş bir kapakla kapatılmıştır. Kutunun sağlamlığını artırmak için ön ve arka arasına ve yan duvarların arasına metal ara parçalar yerleştirilmiştir. Kutunun iç duvarları 20 mm kalınlığında keçe ile kaplanmıştır.

Faz ters delikli boru (ön panele takılı), ön duvarın kalınlığı dahil 80 mm iç çapa ve 160 mm uzunluğa sahiptir.

Hoparlör kapalı kutu şeklinde de yapılabilir. Bu durumda, bant yükselticinin sıfır çıkış empedansı ile düşük frekanslarda düzgün bir frekans yanıtı elde edilir ve hoparlörün ürettiği frekans aralığının alt sınırı 40 Hz'e çıkar. Böyle bir hoparlöre 400 ... 500 Hz geçiş frekansına sahip çapraz filtreler takılırsa, 4 ohm yükte çalışan hemen hemen tüm amplifikatörlerle kullanılabilir.

Hoparlörün müzik programlarının her iki versiyonda da aslına uygunluğu çok yüksektir.

EDEBİYAT

1. Zhurenkov A. Çift dinamik kafalar. Radyo. 1979. Sayı 5. s. 48.
2. Vinogradova E. L., Düzleştirilmiş frekans özelliklerine sahip hoparlörler tasarlama - M .. Energy, 1978.
3. Ephrussi M. Hoparlörlerin hesaplanması - Radyo 1977 Sayı 3. s. 36-37.
4. Valentin ve Victor Leksins. Tek şerit mi yoksa çok şerit mi? Radyo, 1981. Sayı 4, s. 35-38. (RADYO 2, 1983)

Odyofil asla dinlenmez. Evinde mükemmel müzik sesini elde etmek istiyor. Satışta çok çeşitli akustik sistemler (AC) bulunmaktadır. Doğru, fiyatlar "ısırık" acıtıyor, ama her zaman böyle değildi. Yaklaşık 40 yıl önce başka seçeneğim yoktu: Satışta bir Symphony stereo radyo vardı (stereo kod çözücü olmasa bile, arka duvarda onu bağlamak için yalnızca bir konektör vardı), üç aylık maaşa eşit bir fiyata. acemi bir mühendis (330 "dolu" Sovyet rublesi). AC radyolar genellikle iyi çalıştı, ancak en düşük frekanslar "ikna edici" gelmedi (bir transistörlü amplifikatörle bile) çünkü kapalı bir kutu, hoparlörün rezonans frekansı 70 Hz. Ve orgu sesiyle dinlemek istedim. fn =16 Hz ve 20 Hz'e ayarlanmış bir Türk davulu, son olarak aynı kuyruklu konser piyanosu (27.5 Hz'den)! Şekil 1'e bir bakın ve neyin ve nasıl (hangi aralıkta) ses çıkardığını anlayacaksınız.

Bir şey satın alınamıyorsa, audiophile "onu" kendisi oluşturur. O zamanlar düşük frekanslar için iyi hoparlörler mağazalarda satılmıyordu, "mayınlıydı", "tepenin üzerinden" getiriliyordu. Bir keresinde arkadaşımı ziyaret ederken İngiltere'den harika konuşmacılar gördüm. Bunlara Jordan Watts modülü adı verildi. Küçük (152x152x50 mm), ağır (3,2 kg), 4 inç (10 cm) çapında metal (eloksallı alüminyum) diyaframlı. 6,5 mm'lik bir koni strokuna, 41 Hz'lik bir rezonans frekansına, 12 W'lık bir güce ve 30-17000 Hz'lik bir frekans bandına (±3 dB düzeyi) sahiptiler. Onlara, önerilen kutunun bir çizimini (Şekil 2) ve yedi AC seçeneğinin bulunduğu bir tabloyu gösteren bir teknik özellik sayfası eklenmiştir. Farklı boyutlarda iki ve bir kafalı (modüller) tasarımlar vardı (hepsi faz invertörleridir). Boyuta bağlı olarak, farklı daha düşük yeniden üretilebilir frekanslar elde edildi. Bir AC vardı fn =20Hz! Doğru, ses basıncı seviyesi belirtilmedi.

"Radio" dergisindeki bir makaleyi kullanarak tablodan faz invertörlerinin boyutlarını hesapladım ve şirketin verileriyle (o zamanki) iyi bir eşleşme elde ettim. Hoparlörlerin sahibi, Juliet hoparlörünü tabloda gösterilen boyutlara göre yaptı ve sonuçlardan memnun kaldı. Bu hoparlörde, kafanın rezonans frekansı, faz invertörünün ayar frekansı ile neredeyse çakışıyordu. O zamanlar faz invertörlerinin hesaplanması ampirik formüller ve grafiklere göre yapılıyordu. Teori geliştirilmedi, ancak bas refleks kutusunun ayarının dış mekan hoparlörünün rezonans frekansına uyması gerektiğine inanılıyordu. Ve burada ("Jüpiter" hoparlörleri için) - başta 41 Hz ve hoparlörün kendisinde 20 Hz. Gizem? Fantastik?!

Ve ilham alarak hoparlörleri kendim yapmaya karar verdim. Hangi? Ve en iyisi! Zorlukla, 20 mm woofer bağlantısı (hoparlör başına iki kafa) için dört kafa 25GD-26 (doğrudan Berdsk'ten) aldım. Ön panelin çizimi Şekil 3'te gösterilmiştir. Duvarları susturmak için tüm önerileri dikkate aldım: Titreşim emici mastik üzerine bir sunta tabakası (6 mm) yapıştırdım, vinil deri ile kapladım. 25 Hz'e ayarlanmış faz invertörleri (hoparlörler f p \u003d 36-42Hz).

dinlemeye başladı. Düşük frekanslardaki ses tatmin etmedi! Kutunun tüm hacmini pamukla doldurdum (neredeyse 3 kg!). Ses düzeldi, ancak bas hala kötü geliyordu ("hafiflik" ve "güç" yoktu). Bu arada satışa çıkan 35AC-1 hoparlörler de daha iyi ses çıkarmadı. Bir tahmine göre konuşmacılarımın mali giderleri 35AC-1 maliyetine tekabül ediyordu.

Birkaç yıl geçti ve E.L. Vinogradova'nın gözlerini açan bir kitabı çıktı. Orada sunulan teori her şeyi açıklığa kavuşturdu ve “yerine” koydu. İyi işleyen bir bas refleks hoparlörü, yalnızca hoparlör ve kutu parametreleri arasında belirli ilişkiler gözlenirse oluşturulabilir. Hoparlör ayarları her zaman ( Her zaman vurgularım!) ölçülmesi gerekir. Üretim farkı var. Malzemeler yaşlanır (süspansiyonun esnekliği değişir, mıknatıs zayıflar) ve ardından kalite faktörü artar. Yazarlar tarafından ölçülen kullanılmış kafaların parametrelerini vermeyen konuşmacıların açıklamaları bana anlamsız geliyor, bu nedenle bu tür "şaheserleri" körü körüne kopyalamanızı tavsiye etmiyorum.

Hoparlörü ölçerken ana parametreler:

Biraz daha oranlar:

vas / V = ( f h 2 - fb 2 ) ∙ ( fb 2 - f l 2 ) / ( f h 2 ∙ f l 2 ) , Nerede

f l Ve f h - faz invertörünün Z karakteristiğindeki "tümseklerin" frekansları (alt ve üst);

F S ’ = ( f l ∙ f h ) / fb , Nerede

F S ’ - kafa bir faz invertöründe çalışırken meydana gelen bağlı hava kütlesi dikkate alınarak kafanın rezonans frekansı;

Nerede Qb - kutunun ve kafanın yuvalarındaki, kutunun doldurulmasındaki ve faz invertör borusundaki kayıpları hesaba katan akustik tasarımın kalite faktörü;

Rb - faz invertörünün ayar frekansında başın direnci;

₺ - rezonans frekansında kafa direnci.

Dinamik kafaların temel parametrelerine sahip olarak, faz invertörünün ayar frekansını nomogramlar kullanarak bulmak mümkündür. f p ve -3dB cinsinden daha düşük çalışma frekansı - f 3 .

Hoparlör teorisine uygun olarak, bir faz invertöründe, tam gücün farklı frekans tepkilerini elde edebilirsiniz. Karşılık gelen eğrileri ve matematiksel ifadeleri - bu eğrileri tanımlayan polinomları - inceleyen matematikçilerin adlarıyla anılırlar. Bunlar Butterworth, Chebyshev, Cauer ve diğer polinomlardır. Parametreler arasındaki belirli oranlarla, hoparlörün farklı frekans yanıtları elde edilir.

Eğer Q t =0,383, Vas /V =1,41, facebook / fs =1 ve Qb >10, Butterworth'un frekans tepkisine sahibiz (maksimum düzgün). Bu tür hoparlörler çoğunlukla inşa edilir. içlerinde fb=fs , yani faz invertörünün ayar frekansı, kafanın rezonans frekansına eşittir. Ne zaman Qb =10 nomogram, Şekil 4'e karşılık gelir, çünkü Qb =5 - Şekil 5'te.

Ve eğer Q t mevcut kafa bu "butterworth" değerlerinden farklı mı? Daha sonra nomogramlardan da gördüğümüz gibi oranlar değişecek. Vas /V , facebook / fs Ve f3/fs . Tabii ki, frekans tepkisi de değişecektir: büyümeyle birlikte Q t maksimum pürüzsüzlükten (Butterworth) dalgalı bir Chebyshev karakteristiğine dönüşür. Ve onun için f3/fs <1, т.е. можно получить АЧХ с нижней воспроизводимой частотой, меньшей, чем резонансная частота динамика. Вот и разгадка английских акустических систем (41 Гц и 20 Гц).

Hoparlörlerimde, hoparlörler Q t =0,54, vas / V =90/68=1,32. Başlar yan yana duruyordu ve vas iki kafa için, bir kafa için iki kat daha fazlaydı. Ve için Q t =0.54 (Şek.4 ve Şek.5) Vas /V =0.3, yani Kutunun hacmi, kafaların eşdeğer hacminin 3 katı olmalıdır. Anlaşıldı: V=V olarak / 0,3=90/0,3=300 l.

Durum, hoparlörlerdeki bas kafası için çapraz filtre bobininin aktif direnci ile daha da kötüleşti; Q t %10'da.

Ama audiophile asla dinlenmez! Bu düşünce beklenmedik bir şekilde geldi. Evreka! İkiz kafaları hatırladım. Sonuçta, eşdeğer hacimleri bir başlığa kıyasla yarıya iner, kalite faktörü korunur ve fs =√( fs 1 ∙ fs 2 ) .

Daha erken olmaz dedi ve bitirdi! İki difüzör kafasını difüzöre 3 mm'lik bir conta ile bağlıyorum ve bu "sandviçi" ön panelin içinden bir woofer yerine yerleştiriyorum. Bir kafanın mıknatısının dışarı çıkması ve ikinci hoparlörün deliğinin aceleyle bir sunta yaması ile kapatılması sorun değil (Şekil 3'teki alt delik) Ana fikir! ölçülen Q t \u003d 0,5 - tek hoparlörden bile daha az. Açık olan bir şey var ki, radyasyon difüzörlerin arka tarafından geliyor ve difüzör tutucusundaki camlar sayesinde etki alanı azalmış ve radyasyona karşı direnç artmış. Ses bobininin endüktansı doğrusallaştırıldı, harmonikler azaltıldı.

Bu arada, üst frekansı 500-800 Hz'den yüksek ve alt frekansı 25-30 Hz ise, düşük frekans bölümünde Doppler etkisinden kaynaklanan bozulma fark edilmez. Ve burada kafaların ekseni boyunca radyasyon mıknatıslarla korunuyor ve Dreysen'in yazdığı gibi: "Hoparlörün nötr tarafında, bu bozulmalar duyulmuyor." Dileyenler bu çarpıklıkları aşağıdaki formülle hesaplayabilirler:

K D = (18 ∙ 10 3 ∙ F V √ baba ) / ( F N 2 ∙ D 2 ) [%], baba = P uh ∙ verimlilik , Nerede:

baba - akustik güç, W;

P uh - elektrik gücü, W;

D - difüzör çapı, cm;

f n, f içinde - aralığın karşılık gelen sınır frekansları, Hz.

bende var P e \u003d 10 W, yeterlik =0,1%, fn =28Hz, f içinde = 800 Hz çıktı:

K D = (18 ∙ 10 3 ∙ 800 √0,01) / (28 2 ∙ 20 2) = 4,5%.

kiralarım Z -AC özelliği, hesaplarım Vas /V = 0.29. Şimdi her şey eşleşiyor! ölçerim fs dış mekan: kafa 1: 34,5 Hz; kafa 2: 42,8 Hz; ikili blok (bileşik): 38 Hz.

Hesaplamalara göre:

F sk = √(fs 1 ∙ fs 2 ) = √(34,5 ∙ 42,8) = 38,4 [Hz];

sormak / vk = (41,4 2 – 24 2) ∙ (24 2 – 20 2) / (41,4 2 ∙ 20 2) = 0,29;

F sk = (f 1 ∙ f h) / f b = (41,4 ∙ 20) / 24 = 34,5 [Hz].

sana hatırlatıyorum fsk< fsk faz invertörü ile kutuya eklenen hava kütlesi nedeniyle. buldum kak =5.148 ve Qek =0.883 ve ayrıca Qbk ≈3.5. Qbk yeterli değil ama fazla pamuğu çıkarıp yaklaşık 700 gr bırakarak yaklaşıyorum Qbk ≈5. Şimdi Şekil 5'teki nomogram uyuyor, fbk / fsk ≈0,75; F 3 k / fsk ≈0.7, bulduğum yerde fbk =25,9Hz; F 3 k =24.2Hz.

Frekans tepkisini bir test CD'sinden kulakla kontrol ediyorum. Hafif bir blokajla 25 Hz'lik bir frekans duyuyorum, 31,5 Hz iyi. Türk davullu müzik programlarının sesi tek kelimeyle sevindiricidir ("Cenaze Ayini", Verdi, bölüm - "Lacrimosa", Strasbourg Filarmoni Orkestrası tarafından icra edilir). Ve davullar koro ve orkestranın forte-fortissimo'suna girdiğinde, şaşkınlık içinde ben dahil her şey zıplıyor. Büyük Verdi'nin istediği buydu! Düşük frekanslarda böyle bir sesi yalnızca 200 litre hacme ve yaklaşık 380 mm kafa çapına sahip AS "Tappou" dan duydum.

"Chebyshev" mırıldanıyor mu? fark etmedim Ancak kırınımdan kaynaklanan kayıplar - Duvarlardan 1,5 m mesafeye kurulan hoparlörlerin frekans tepkisini ölçmeye başladığımda fark ettim. Bu durgunluğun oluşma sıklığını (-3 dB) aşağıdaki formülü kullanarak hesaplayın:

F = 115 / W = 115 / 0,375 ≈ 300 [Hz], burada W - AC genişliği, m.

Bu değer, ölçülen değerle tam olarak eşleşir. Hoparlörler 6x3x2,7 m ölçülerindeki bir odanın köşelerinde dar bir duvar boyunca duruyorsa, kırınımdan dolayı bas düşmez.

Tabii ki, sıradan bir oturma odasındaki bir hoparlörün frekans tepkisinin, duvarlardan, tavanlardan, zeminden ve diğer yüzeylerden gelen ses yansımaları nedeniyle pek çok iniş ve çıkışlara sahip olacağı dikkate alınmalıdır. Bu, Şekil 6'da gösterilmiştir (eğri 1 - odadaki frekans tepkisi, ses odasındaki eğri 2).

Özetleyeyim:

1. En düşük frekansları elde etmek istiyorsanız ve hoparlörlerin rezonans frekansı onlardan 1,5 kat daha yüksekse, Chebyshev hoparlörü size yardımcı olacaktır.
2. Büyük kutular yapmamak için çift kafa kullanabilirsiniz.
3. "Chebyshev'e göre" yetkin bir şekilde ayarlanmış hoparlörler "mırıldanmaz"!
4. Odyofil asla dinlenmez (aksiyom!).

Hala bir sorum var: Z karakteristiğindeki tepe noktalarının yüksekliği biraz farklı ve bunları hizalamak henüz mümkün olmadı. Neden?