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LIVROS E ARTIGOS
Quando há mais alto-falantes do que canais...
A acústica geralmente é conectada ao rádio de acordo com o princípio “um canal - um alto-falante”, no entanto, existem métodos combinados para conectar a carga. Eles usam os recursos de design dos amplificadores ponte dos rádios modernos e permitem obter um som de maior qualidade. As soluções propostas não requerem investimentos significativos de tempo e dinheiro e foram repetidamente testadas na prática. Gravadores de rádio com amplificadores ponte de alta potência (acima de 20 W por canal) são adequados para isso. Modelos de gravadores de rádio com amplificador de baixa potência de dois ou quatro canais não serão considerados - aqui “a medicina é impotente”. A qualidade do som, mesmo de um rádio barato, pode ser significativamente melhorada. Na maioria dos alto-falantes frontais coaxiais ou de faixa completa de pequeno porte, devido ao mau design acústico, os componentes de baixa frequência do sinal causam sobrecarga e distorção mesmo em níveis de volume médios. Obviamente, para eliminar este defeito é necessário utilizar um filtro passa-alta. Bons resultados são alcançados ao usar filtros de primeira ordem com frequência de corte de cerca de 90-180 Hz (dependendo das características da cabeça e do design acústico). Outra solução é mudar para acústica espaçada (componente); neste caso, cabeças de midbass podem ser instaladas no design acústico apropriado. Neste caso, é conveniente mudar para amplificação separada (a chamada bi-amplificação), então será possível ajustar o equilíbrio tonal não apenas com controles de tom, mas também com a distribuição de potência correspondente dos amplificadores. Ao usar um conjunto pronto de alto-falantes bidirecionais, a maneira mais fácil é usar um crossover padrão, separando as entradas do filtro passa-alta e do filtro passa-baixa para conexão aos canais frontal e traseiro, respectivamente. Com uma frequência de cruzamento de 5...7 kHz, o que é típico ao usar cabeçotes HF baratos, rádios com distribuição desigual de energia entre os canais dianteiro e traseiro (geralmente 2x7 W frontal + 2x25 W traseiro) terão melhor desempenho quando ligados em Por aqui. Para gravadores de rádio com canais de igual potência, os canais que funcionam para tweeters não usarão mais do que um terço de suas capacidades. Nesse caso, faz sentido pensar em reduzir a frequência de cruzamento para 1,5...3 kHz, mas isso requer filtros passa-alta de alta ordem e emissores de alta frequência especialmente projetados com baixa frequência de ressonância principal. Seu custo é considerável, então um alto-falante frontal de três vias, neste caso, pode acabar sendo ainda mais barato, e suas possibilidades de configuração do cenário são visivelmente mais amplas. Cabeçotes de médio porte disponíveis (ou de banda larga no papel de médios) com difusor “suave” com diâmetro de até 13 cm podem ser usados apenas com filtro passa-alta, sem limitar a banda de frequência por cima, pois sua resposta de frequência na faixa de frequência operacional é bastante uniforme e cai suavemente em altas frequências. Cabeças de diâmetro maior geralmente apresentam irregularidades significativas na resposta de frequência; neste caso, filtros passa-faixa devem ser usados para emissores de médio porte. Cabeças de baixa frequência de sistemas de três vias em frequências de cruzamento acima de 500...800 Hz podem ser ligadas sem um filtro passa-baixa, usando o declínio natural da resposta de frequência e recursos de design acústico. Isto reduzirá as perdas na resistência ativa da bobina do filtro. No entanto, cabeçotes com difusores de alta rigidez geralmente apresentam diversas ressonâncias na faixa média, criando tons harmônicos. Neste caso, é necessário um filtro passa-baixa. Os diagramas a seguir mostram as frequências de corte fornecidas pelos valores de capacitores padrão mais comuns. As linhas pontilhadas indicam elementos opcionais. Dependendo da estrutura dos amplificadores de rádio, o diagrama de conexão muda. Vamos considerá-los “por antiguidade”. Gravadores de rádio com amplificador de dois canais e fader na saída. Ainda existem muitos destes “dinossauros” produzidos em meados dos anos 90 em funcionamento. Uma característica dos amplificadores integrados de tais dispositivos é que eles são projetados para uma carga de 2 Ohms e possuem uma reserva de energia significativa. Isto se deve ao fato de que na posição intermediária do fader os alto-falantes frontais e traseiros estão conectados em paralelo. No entanto, é impossível usar componentes acústicos com eles. A razão é simples - quando um fader é introduzido, a impedância de saída do amplificador aumenta, o que leva a uma mudança na frequência de corte do crossover. Portanto, a única opção possível para a utilização de amplificadores desses dispositivos com acústica moderna é uma configuração de dois canais, na qual o fader fica excluído do funcionamento. Nesta opção, você pode adicionar um subwoofer ligando-o em uma configuração “mono misto”. Como é impossível ajustar a relação dos níveis dos alto-falantes frontais e do subwoofer, dependendo da sensibilidade dos cabeçotes utilizados, uma das opções de conexão é selecionada (Fig. 1.).
Opção А usado quando a sensibilidade dos alto-falantes frontais é 3-5 dB maior que a do subwoofer. Nesta versão, eles são conectados aos amplificadores não por meio de uma ponte, mas por um circuito convencional, e a potência que lhes é fornecida não ultrapassa 7 W/4 Ohms. Para obter volume suficiente dos alto-falantes frontais, é aconselhável usar cabeçotes altamente eficientes com sensibilidade de cerca de 91-93 dB. Preste atenção ao seu faseamento - um dos "meio amplificadores" é inversor, o segundo é não inversor. A frequência de corte do filtro passa-alta formado pelos capacitores C1 e C2 pode ser escolhida arbitrariamente, mas a presença de capacitores é de fundamental importância - eles não transmitem o componente DC da saída dos amplificadores para os alto-falantes. As cabeças frontais são convencionalmente mostradas como banda larga, mas podem ser coaxiais ou componentes. Opção Б usado quando a sensibilidade de todas as cabeças está próxima. A presença dos capacitores C1,C2 não é mais necessária para operação normal, pois é utilizada uma conexão em ponte. Na ausência de capacitores, os cabeçotes na banda passante do filtro do subwoofer operam em paralelo. Isso reduz a impedância de carga para 2 ohms, mas o amplificador é projetado para isso. Para o subwoofer, um filtro de segunda ordem (C3L1R1) é usado em ambos os casos. Gravadores de rádio com amplificador combinado. O amplificador desses gravadores de rádio pode ser usado em duas versões - como ponte de dois canais com potência máxima de 2x25 W ou como quatro canais com conexão de carga convencional e "terra virtual". A potência neste caso é 4x7W. O representante mais famoso desta família é o Sony 1253/1853. Para trabalhar com um subwoofer, você também deve usar uma configuração de dois canais.
A escolha do circuito de comutação, como no caso anterior, é feita levando em consideração a sensibilidade das cabeças. Para opção А os capacitores C1, C2 desempenham o papel de um filtro passa-alta. Eles podem ser abandonados se os cabeçotes usados fornecerem reprodução sem distorções de frequências mais baixas. O componente DC é separado pelos capacitores internos do rádio. Porém, para a opção Б é obrigatório ter dois filtros passa-alta para canais estéreo e um filtro passa-baixa para o canal soma. Sua tarefa é excluir a operação paralela das cabeças em baixas frequências. Como os drivers têm impedância CC quase igual em baixas frequências, a ausência de filtros pode levar a uma sobrecarga de um amplificador projetado para uma carga de 4 ohms. Para canais estéreo, são usados filtros de primeira ordem (C1, C2), para o total - da segunda (C3L1R1). Outra variante de conexão de carga mista também é possível, mas já dentro do mesmo canal de amplificação. É conveniente para conectar um sistema de alto-falantes de duas ou três vias. Para o woofer, é usada uma conexão em ponte e para os médios / agudos ou agudos - o usual. A chave de modo está na posição para uma configuração de quatro canais.
A dependência da potência fornecida às cabeças da posição do fader é mostrada na Fig. 3.b. No processo de regulação, a potência na carga da ponte é reduzida em no máximo 6 dB (4 vezes), pois nas posições extremas do fader o circuito é reduzido ao normal ("o braço do amplificador fica sem sinal " atua como um "terreno virtual"). Deve-se levar em consideração que na zona de ação conjunta dos cabeçotes eles estão conectados em paralelo, mas como essas frequências já são afetadas pelo aumento da impedância de carga devido à indutância da bobina de voz, não há sobrecarga real do amplificador. Gravadores de rádio com amplificadores de diferentes potências. Vários dispositivos baratos ainda estão sendo produzidos de acordo com este esquema: receptor de CD TCH-77 (LG Electronics), Daewoo AKF-4087X, AKF-4237X, AKF-4377X, AKF-8017X, Prology KX-2000R, ARX-9751/ 52, "Ural" (modelos 206, 207, 208). Amplificadores potentes de modelos com canais de potência diferente são feitos de acordo com o circuito da ponte e os menos potentes - de acordo com o usual. Além da opção de biamplificação mencionada, você pode usar uma conexão tradicional ou mista. frontal vai para mais poderoso traseira canais, e traseira AC ("sub-som"), que não requer alta potência, conecte frontal canais usando um esquema convencional ou esquema Haffler (com sinal de diferença). As funções do fader frontal-traseiro serão invertidas, mas é fácil se acostumar. Tudo o que foi dito acima sobre a conexão combinada permanece em vigor, apenas desaparecerá a capacidade de ajustar a relação de potência entre as bandas do canal frontal. Da mesma forma que as opções consideradas, neste caso, de acordo com o esquema combinado, você pode ligar os alto-falantes frontais e o subwoofer, enquanto o fader controla o nível do sinal dos tweeters. As faixas de frequência de operação dos alto-falantes frontais e do subwoofer não devem se sobrepor, para não sobrecarregar o amplificador.
Gravadores de rádio com amplificadores ponte de quatro canais. Para amplificadores de ponte de quatro canais, equipados com quase todos os gravadores de rádio modernos, as opções acima para ligar os alto-falantes podem ser combinadas de várias maneiras. Por exemplo, usando "mono misto" e o esquema de conexão usual ao mesmo tempo (Fig. 5), você pode conectar um subwoofer e "tweeters" ou alto-falantes traseiros (com limitação de largura de banda) e usar os canais restantes para midbass ou frontais caixas de som.
Outra opção é um alto-falante frontal de três vias com conexão combinada e subwoofer de acordo com o circuito Haffler. O fader permite ajustar a proporção de médios e graves, o nível de HF durante o processo de ajuste muda em 6 dB. A ordem de conexão da carga é escolhida de forma que o amplificador não sobrecarregue mesmo ao usar cabeçotes de baixa frequência em toda a banda de frequência, e cabeçotes de médio porte apenas com filtro passa-alta, o que torna este circuito especialmente atraente - lá não há necessidade de enrolar bobinas indutoras.
Recomendações Como são usadas as saídas inversoras e não inversoras do amplificador embutido, preste atenção à polaridade de conexão dos cabeçotes. Nos casos em que o circuito requer a conexão de um dos terminais de carga com "terra", isso deve ser feito na carcaça do rádio ou no fio de alimentação "negativo" o mais próximo possível de sua carcaça. A conexão com a "massa" do carro não é permitida! Para circuitos com opção de ponte para conectar a carga, é necessário usar capacitores de óxido não polar (eletrolíticos) como parte dos filtros. No caso extremo, eles podem ser formados por dois capacitores polares com o dobro da capacidade, conectando-os back-to-back ("mais" com "mais"), mas a qualidade do som com capacitores não polares é maior. Capacitores de pequena capacidade são melhores para usar papel ou polipropileno. O cálculo do filtro passa-baixo para um subwoofer é realizado da maneira usual. No entanto, é desejável introduzir um resistor de 1 ohm no projeto do filtro de segunda ordem, conforme mostrado nos diagramas. Isso reduzirá a chance de sobrecarregar o amplificador de rádio. A frequência de cruzamento e a ordem do filtro passa-baixo para o subwoofer são selecionadas dentro da faixa de 80...200 Hz, dependendo da localização do cabeçote de baixa frequência. Se estiver localizado na parte traseira da cabine, a frequência de crossover deve ser escolhida a mais baixa possível e a ordem mais alta para evitar que o subwoofer reproduza a faixa de “voz”. No entanto, isso requer a fabricação de indutores verdadeiramente ciclópicos. Por um lado, é indesejável a utilização de núcleos ferromagnéticos em seu projeto, uma vez que as distorções causadas pela inevitável magnetização do núcleo degradam significativamente a qualidade do som. Por outro lado, a utilização de um núcleo permite reduzir drasticamente a resistência ativa da bobina e as perdas nela contidas, o que é especialmente importante quando se utilizam amplificadores de rádio embutidos. Portanto a escolha deve ser feita em cada caso específico. Em suma, existem muitas opções - basta usar a imaginação. Publicação: www.bluesmobil.com/shikhman
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