A elasticidade, a carne, a secura e outras características semelhantes do som emitido por um alto-falante de graves são amplamente determinadas pela resposta transitória do sistema formado pelo alto-falante, pelo design de baixa frequência e pelo ambiente. Para que este sistema não tenha um surto na resposta ao impulso, seu fator de qualidade deve ser menor que 0,7 para sistemas com radiação de um lado do alto-falante (inversores fechados e de fase) e 1,93 para sistemas bidirecionais (tela e design tipo caixa)

[Q] Onde ler sobre design aberto?

[A] Gavetas e biombos abertos são o tipo de design mais simples. Vantagens: facilidade de cálculo, sem aumento na frequência de ressonância (apenas o tipo de resposta em frequência depende do tamanho da tela), fator de qualidade quase constante. Desvantagens: tamanho grande do painel frontal. Cálculos bastante competentes e simples para este tipo de projeto podem ser encontrados em V.K. Ioffe, MV Lizunkov. Sistemas acústicos domésticos, M., Rádio e comunicações. 1984. E nos rádios antigos provavelmente existem cálculos primitivos de rádio amador.

[Q] Como calcular a caixa fechada?

[A] O design de caixa fechada vem em dois tipos, tela infinita e gimbal de compressão. Entrar em uma categoria ou outra depende da relação entre a flexibilidade da suspensão do alto-falante e o ar na caixa, denotada por alfa (a propósito, a primeira pode ser medida, e a segunda pode ser calculada e alterada usando preenchimento). Para uma tela infinita, o coeficiente de flexibilidade é inferior a 3, para uma suspensão de compressão é superior a 3-4. Como primeira aproximação, podemos supor que as cabeças são afiadas com fator de qualidade superior para uma tela infinita, e com fator de qualidade inferior, para uma suspensão por compressão. Para um alto-falante pré-instalado, um gabinete fechado como uma tela infinita tem um volume maior do que uma caixa de compressão. (De modo geral, quando há um alto-falante, o gabinete ideal para ele tem um volume definido exclusivamente. Erros que surgem durante medições e cálculos de parâmetros podem ser corrigidos dentro de pequenos limites através do preenchimento). Os alto-falantes de caixa fechada possuem ímãs poderosos e contornos suaves, ao contrário dos alto-falantes de caixa aberta. A fórmula para a frequência de ressonância de um alto-falante em um design de volume V é Fс=Fs*SQRT(1+Vas/V), e uma fórmula aproximada relacionando as frequências de ressonância e os fatores de qualidade do cabeçote no invólucro (índice "c" ) e em espaço aberto (índice "s") Fc/Qtc=Fs/Qts

Ou seja, só é possível concretizar o factor de qualidade exigido do sistema acústico, nomeadamente escolhendo o volume de uma caixa fechada. Qual fator de qualidade devo escolher? Pessoas que não ouviram o som de instrumentos musicais naturais geralmente escolhem alto-falantes com fator de qualidade superior a 1,0. Alto-falantes com esse fator de qualidade (=1.0) têm a resposta de frequência menos irregular na região de baixa frequência (o que o som tem a ver com isso?), alcançada ao custo de um pequeno overshoot na resposta transitória. A resposta de frequência mais suave é obtida em Q=0.7, e uma resposta de impulso completamente aperiódica em Q=0.5. Os nomogramas para cálculos podem ser retirados do livro acima.

[Q] Em artigos sobre colunas, são frequentemente encontradas palavras como “aproximação de acordo com Chebyshev, Butterworth”, etc. O que isso tem a ver com alto-falantes?

[A] O sistema de alto-falantes é um filtro passa-alto. Um filtro pode ser descrito por uma característica de transferência. A característica de transferência sempre pode ser ajustada para uma função conhecida. Na teoria dos filtros, são utilizados vários tipos de funções de potência, nomeadas em homenagem aos matemáticos que foram os primeiros a compreender esta ou aquela função. A função é determinada pela ordem (o expoente máximo, ou seja, H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) é de segunda ordem) e um conjunto de coeficientes a e b (a partir desses coeficientes você pode então passar para os valores dos elementos reais do filtro elétrico, ou parâmetros eletromecânicos.) Além disso, quando falamos sobre aproximar a característica de transferência com um polinômio de Butterworth ou Chebyshev ou qualquer outra coisa, isso deve ser entendido de tal forma que a combinação das propriedades do alto-falante e do invólucro (ou capacitores) e indutâncias no filtro elétrico) seja tal que com a maior precisão as características de frequência e fase possam ser ajustadas para um ou outro polinômio. A resposta de frequência mais suave é obtida se puder ser aproximada por um polinômio de Butterworth. A aproximação de Chebyshev é caracterizada por uma resposta de frequência semelhante a uma onda e uma maior extensão da seção de trabalho (de acordo com GOST até -14 dB) na região de frequências mais baixas.

[Q] Que tipo de aproximação devo escolher para o bass reflex?

[A] Portanto, antes de construir um bass reflex simples, você precisa saber o volume da caixa e a frequência de sintonia do bass reflex (tubo, furo, radiador passivo). Se escolhermos a resposta de frequência mais suave como critério (e este não é o único critério possível), obteremos a seguinte tabela: A) Qts < 0,3 - a curva de quase terceira ordem será a mais suave B) Qts = 0,4 - melhor descrito pelas curvas de Butterworth C) Qts > 0,5 - você terá que permitir ondas na resposta de frequência, de acordo com Chebyshev. No caso A) o bass reflex é sintonizado 40-80% acima da frequência de ressonância. No caso B) - para a frequência de ressonância. No caso C) abaixo da frequência de ressonância. Além disso, nestes casos haverá um volume diferente do case.Para encontrar as frequências de sintonia exatas, é necessário usar as fórmulas originais, que são complicadas o suficiente para apresentá-las aqui. Portanto, remeto aos interessados ​​a Loja de Áudio de 1999, depois desse programa educativo será possível descobrir por lá, ou aos livros de Aldoshina. E até os artigos de Ephrussi na Rádio de 69 servirão.

Conclusão

Se depois de ler tudo isso você ainda deseja rebitar algo sozinho, então você pode pegar algum programa como o WinspeakerZ na Internet: trueaudio.com/downloads/winspkse.exe e calcular tudo sozinho, tendo em mente que de G .. não posso fazer doces. Você não deve se deixar levar pela redução da frequência de corte, em nenhum caso você deve tentar compensar o declínio na resposta de frequência com um amplificador. A resposta de frequência pode ficar um pouco mais uniforme, mas o som será enriquecido com uma massa de harmônicos e subharmônicos. Pelo contrário, os melhores resultados, em termos de prazer ao ouvido, podem ser alcançados perdendo à força as frequências mais baixas na entrada do PA, ou seja, frequências abaixo da frequência de corte do woofer. Outra observação sobre os reflexos graves: um erro na configuração da frequência de ressonância do reflexo baixo de 20% leva a um aumento ou queda na resposta de frequência de 3 dB.

Sim, quase esqueci de mencionar os subwoofers, que na verdade são ressonadores de passagem de banda. O fator de qualidade dos alto-falantes para eles deve ser ainda menor. O bandpass mais simples também é calculável, mas é aí que minha cortesia termina.

Publicação: cxem.net

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