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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Modificação do 35AS-015 baseada em um filtro ladder. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Áudio A revista "Radio" descreveu repetidamente várias maneiras de melhorar o som do sistema de alto-falantes 35AC-1. A proposta publicada em [1] pode ser considerada a de maior sucesso. No entanto, o alto-falante modificado desta forma, com uma boa resposta de frequência, também tem uma desvantagem muito significativa - uma característica de diretividade visivelmente deteriorada devido a um aumento na frequência de separação das seções de filtro de média e alta frequência para 10 kHz. Ou seja, este parâmetro, juntamente com a resposta em frequência da potência acústica, é considerado o mais informativo do ponto de vista da avaliação da qualidade do som dos alto-falantes em salas de audição reais. A característica de diretividade de um alto-falante é medida como a dependência da pressão sonora que ele desenvolve em uma determinada frequência ou banda de frequência em uma câmara anecóica no ângulo de deslocamento do microfone de medição em relação ao eixo acústico do alto-falante na horizontal e vertical aviões. A resposta de frequência da potência acústica é a dependência da quantidade de potência acústica emitida na frequência do sinal. A irregularidade da resposta em frequência da potência acústica é considerada um dos principais parâmetros na avaliação da qualidade sonora da CA [2]. Como a irregularidade axial da resposta de frequência nos alto-falantes modernos não excede ±2 dB, a principal contribuição para a irregularidade da resposta de frequência da potência acústica é feita pela mudança na largura da característica de diretividade em função da frequência do sinal . A influência das características direcionais na qualidade do som dos alto-falantes se manifesta na mudança da imagem estéreo quando a composição espectral do sinal muda. Em estudos psicofisiológicos da qualidade do som dos alto-falantes Hi-Fi, observa-se que alto-falantes com uma boa resposta de frequência axial, mas uma característica de diretividade estreita (bem como mudanças bruscas na largura da característica de diretividade ao mudar a frequência) soam “forte e cansativo” [2]. Os filtros crossover, cujo papel até recentemente era subestimado, têm um impacto significativo na qualidade do som dos alto-falantes multidirecionais. A maioria dos modelos de alto-falantes industriais usa filtros crossover que consistem em unidades LC passivas do tipo “K”, geralmente não superiores à terceira ordem. No AS "Electronics" 35AC-015 modificado oferecido à atenção dos leitores, é usado o chamado filtro escada de passagem total de sexta ordem. Filtros desta classe foram propostos na segunda metade da década de 70 [2]. Ao contrário de outros filtros crossover usados em alto-falantes, eles atendem simultaneamente a vários requisitos: eles fornecem uma resposta de frequência total plana em tensão, características de diretividade simétrica do alto-falante na região das frequências de crossover do filtro e um baixo nível de distorção de fase. Além disso, são menos sensíveis a mudanças nos valores de seus elementos constituintes. Um filtro semelhante, mas de quarta ordem, é utilizado no sistema industrial "Orbita" 100AC-003. Ao modificar o sistema acústico Elektronika 35AC-015, a seção de baixa frequência do filtro crossover (Fig. 1) permaneceu inalterada. Na seção de frequência média, os valores dos elementos foram alterados para corresponder ao cabeçote 5GDSH-5-4 (4 Ohm) recém-instalado, que é usado em vez do 15GD-11A. Conforme já observado na revista, este último não é capaz de fornecer qualidade aceitável de reprodução de frequências médias. A cabeça 5GDSh-5-4 deve primeiro ser modificada revestindo o difusor em ambos os lados com mástique absorvente de vibração [1]. As janelas do porta-difusor não precisam ser vedadas com feltro sintético, mas antes de instalar o cabeçote em uma caixa isolante, envolva-o em espuma de borracha com cerca de 8 mm de espessura. O espaço livre da caixa deve ser preenchido com uma pequena quantidade de algodão.
A seção de média frequência (L4, C5, L5, C6, L6, C7) e a seção de alta frequência (C8, L7, C9, L8, C10, L9) são um filtro ladder passa-tudo de sexta ordem com um crossover frequência de 4500 Hz. Como vários experimentos mostraram, a escolha de tal frequência de cruzamento para um determinado modelo de alto-falante é mais aceitável em termos de obtenção das melhores características de diretividade. A escolha de um filtro de ordem relativamente alta foi motivada pelo desejo, ao usar os drivers dinâmicos disponíveis, de obter distorção não linear mínima em frequências médias e altas e de eliminar a coloração desagradável do som do driver de alta frequência 10GD-35, observado por muitos proprietários de 35AC-1. Sabe-se que em alto-falantes dinâmicos, a amplitude de deslocamento do difusor, à medida que a frequência de um sinal senoidal de amplitude constante fornecido ao cabeçote diminui, aumenta com uma inclinação de cerca de 12 dB/oitava até a frequência de ressonância do cabeçote. Neste caso, a pressão sonora criada pela cabeça nas frequências do sinal de teste não aumenta (e pode até cair) e as distorções não lineares aumentam visivelmente. Quando a frequência de ressonância é atingida, a amplitude do deslocamento do difusor não depende mais da frequência que está sendo reduzida. Um filtro de alta frequência de primeira ordem com uma inclinação de resposta de frequência de 6 dB/oitava não pode alterar (reduzir) suficientemente o crescimento desta dependência. Para que a inclinação do aumento da amplitude do deslocamento do difusor, começando na frequência de cruzamento do filtro e terminando na frequência de ressonância do cabeçote, se aproxime de zero, a inclinação da inclinação de sua resposta em frequência deve estar em pelo menos 12 dB/por oitava. A inclinação da resposta de frequência do filtro de alta frequência de sexta ordem aplicado excede 30 dB/oitava. Isso permitiu reduzir significativamente as distorções não lineares do cabeçote 10GD-35 em frequências próximas à sua frequência de ressonância. Existe uma opinião de que filtros de ordem superior introduzem grandes distorções transitórias e de fase. No entanto, como mostrado em [2], tais distorções criadas por filtros passa-tudo de alta ordem (até o sexto), medidas em sinais multicomponentes, ficam significativamente abaixo dos limiares auditivos subjetivos. O design dos indutores pode ser arbitrário. Na sua fabricação, o autor utilizou molduras de vidro orgânico (podem ser de textolite ou ebonite), cujo esboço é mostrado na Fig. 2.
As bobinas L4-L6 são enroladas com fio PEV-1 0,8 e contêm 118, 106 e 76 voltas, respectivamente. As bobinas L7-L9 e L3 são enroladas com fio PEV-1 0,5 e contêm 128, 170, 248 e 236 voltas, respectivamente. Utilizando um medidor de indutância adequado (o autor usou E7-9), é aconselhável ajustar a indutância das bobinas (com precisão de terceiro dígito) aos valores indicados no diagrama de circuito da CA. Capacitores de filtro - MBGO-1 e MBGP-1,2 com desvio dos valores nominais de ±5 e ±10%. Valores não padronizados são obtidos pela conexão paralela de capacitores com valores padrão. Todas as peças do filtro são montadas em um painel separado instalado dentro da caixa do alto-falante sob o cabeçote de baixa frequência. Os alto-falantes modificados desta forma são operados com o UMZCH descrito em [3]. Um amplificador com controle de tom passivo, publicado em [4], foi utilizado como pré-amplificador. Ao operar alto-falantes modificados como parte de um complexo de reprodução de som com um controle de tom ativo que fornece uma profundidade de controle de resposta de frequência superior a ±15 dB, é aconselhável incluir resistores de amortecimento PEV-7,5 nas entradas dos médios e agudos. seções de filtro de frequência (indicadas pela linha tracejada no diagrama). Ao avaliar a qualidade do som dos alto-falantes convertidos, todos os ouvintes notaram a “leveza e transparência” do som, sua naturalidade, bem como a localização clara das fontes sonoras no espaço. Literatura:
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