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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Alto-falante duplo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes É desejável que a melhoria no som dos alto-falantes não seja alcançada com o uso de cabeçotes dinâmicos muito caros ou escassos.
A busca por um compromisso entre custo e qualidade me levou à ideia de desenvolver um alto-falante de gabinete duplo, cujo processo de fabricação pode ser dividido em duas etapas. Sugiro que você primeiro crie caixas médias/altas por meio das quais possa ouvir música e, em seguida, complemente o sistema com links de baixo. O design conjunto de uma caixa média/alta e a parte do baixo vai lhe poupar o trabalho de combinar e retrabalhar as caixas médias/altas no segundo estágio. Além disso, muitos audiófilos que possuem alto-falantes pequenos se beneficiarão dos resultados do desenvolvimento das unidades de baixo descritas neste artigo para melhorar seus sistemas de alto-falantes.
Caixas MF/HF de tipo fechado usam drivers de woofer/médios Peerless tipo 850100 (cerca de US$ 65 por par), dois em cada; e emissor HF 812774 (cerca de 70 ye por par).
A baixa criticidade do case fechado à propagação dos parâmetros dos cabeçotes torna a reprodução do alto-falante boa. O desenho do corpo da caixa MF/HF é mostrado na fig. 1: No painel frontal, o tweeter está localizado entre os woofers. Esse arranjo expande o padrão de radiação horizontal do alto-falante e melhora a localização das fontes sonoras. A caixa é feita de MDF de 16 mm de espessura, seus painéis são conectados com parafusos e cola PVA, e isol de hidrovidro é usado como revestimento antivibrático. O volume interno é preenchido com um inverno sintético de baixa densidade. O circuito crossover da caixa média/alta pode ser visto na Fig. 2: Esta seção usa filtros de 3,2ª ordem para atingir uma frequência de crossover de XNUMX kHz. Esses filtros são então usados \uXNUMXb\uXNUMXbpara reduzir a área da radiação conjunta das cabeças e fornecer proteção confiável da cabeça de HF contra sobrecarga com frequências médias.
A resposta de frequência para a pressão sonora da caixa de frequência média/alta é mostrada na fig. 3. Na faixa de frequência de 85 a 20000 Hz, a irregularidade é de +2,5 dB. e a dependência do módulo de impedância da parte MF/HF na frequência é mostrada na fig. 4. Assim, o valor mínimo de impedância cai em uma frequência de 5 kHz e é de 3.75 ohms, e a sensibilidade característica do link de frequência média/alta é de 88 dB/W/m.
Você pode ouvir música com bastante sucesso sem links de baixo por meio de caixas médias / altas, mas terá que tolerar suas duas principais desvantagens: a falta de fundos convincentes e algum aumento na distorção quando há graves poderosos no programa. O primeiro problema surge devido ao rápido decaimento da resposta de frequência de pressão sonora em frequências abaixo de 100 Hz. O segundo problema está relacionado com a saída em baixas frequências da amplitude das oscilações da bobina de voz das cabeças LF / MF além da seção linear do golpe, o que causa o aparecimento de distorções adicionais não apenas em baixa, mas também em média frequências. As desvantagens consideradas são inerentes em um grau ou outro a todos os alto-falantes pequenos que usam alto-falantes woofer / midrange com um diâmetro de 100 - 130 mm com uma pequena seção linear da folga livre da bobina de voz.
Tabela 1
Para lidar com esses fenômenos, é necessário liberar as caixas médias/altas das baixas frequências, para cuja reprodução devem ser usados links de graves separados. Utilizam cabeçotes dinâmicos 850148 da Peerless (185,8 ye por par), trabalhando em inversor de fase. A Tabela 1 mostra os parâmetros medidos usados para calcular o projeto acústico para duas cópias das cabeças 850148, bem como dados do catálogo do fabricante. A seguinte notação é usada na tabela: Fs - frequência de ressonância no espaço livre, Ots - bondade plena, Vas - volume equivalente à flexibilidade acústica. Os valores medidos e de referência diferem bastante, ou seja, os inversores phaeo calculados de acordo com os parâmetros do catálogo são inadequados para os cabeçotes, cujas características são indicadas na tabela. Nesse sentido, recomendo a fabricação de inversores de fase aos leitores que tiverem a oportunidade de medir os parâmetros das cabeças e calcular os inversores de fase de acordo com os resultados obtidos. Os seguintes valores foram tomados para calcular os inversores de fase: Fs = 30Hz. Ots = 0.3. Vas = 100 l.
Qts aumenta a partir dos valores medidos devido à influência da resistência ôhmica do indutor de crossover, resistência de saída do amplificador e resistência do cabo no fator de qualidade total. Como resultado do cálculo, foi escolhido um design acústico com um volume de 40 litros e uma frequência de ajuste bass reflex de 39 Hz. Os desenhos do corpo da unidade de baixo são mostrados na fig. 5: a caixa é feita de MDF de 16 mm de espessura com revestimento antivibrático de hidrovidro isolado; no inversor de fase, é utilizado um tubo com diâmetro interno de 70 mm e comprimento de 110 mm. No caso você encontrará quatro jumpers que conectam os painéis frontal, inferior e superior com os painéis laterais, um dos jumpers divide o gabinete em duas partes: a cabeça dinâmica está localizada na parte superior e o tubo do inversor de fase está no fundo. O buraco neste jumper é coberto com enchimento de poliéster. A parte superior da caixa é preenchida com um enchimento de poliéster de baixa densidade, na parte inferior as superfícies internas são cobertas com este material. Com esse preenchimento da caixa, o fator de qualidade do inversor de fase fica próximo a 3.
Na fig. 6 mostra a resposta em frequência para pressão sonora, caracterizando o funcionamento do inversor de fase. Há uma queda na resposta de frequência da radiação dinâmica da cabeça com um mínimo na frequência de 39 Hz, correspondente ao ajuste do inversor de fase. A resposta de frequência da radiação de um tubo em forma de sino com um máximo suave é a diferença vetorial dessas duas radiações e fornece a resposta de frequência resultante do link de graves. As respostas de frequência consideradas foram obtidas com o crossover ligado, cujo diagrama é mostrado na Fig. 7. A cabeça de baixo 850148 é alimentada por um filtro de primeira ordem com uma frequência de corte de 200 Hz. A caixa MF / HF é conectada através das capacitâncias C3, C4 e resistor R2. Alterar o valor do resistor R2 permite corrigir o equilíbrio tonal, se necessário. Ao considerar o circuito de crossover de graves, uma característica deve ser observada: para uma caixa média/alta com impedância nominal de 4 ohms, é necessária uma capacitância de 200 uF para uma frequência de crossover de 132 Hz, enquanto a capacitância total de C3 e C4 é 40 uF.
O fato é que a partir de 200 Hz, o módulo de impedância da caixa MF/HF começa a aumentar, atingindo um valor de 100 ohms na frequência de 17 Hz. Nesse sentido, uma capacitância de 40 microfarads é suficiente. Tendo passado no máximo a uma frequência de 100 Hz, o módulo de impedância diminui rapidamente à medida que a frequência diminui, proporcionando um descarregamento efetivo da caixa MF / HF de baixas frequências com capacitância de 40 μF. Na fig. 8 mostra a resposta de pressão sonora dos graves e médios/agudos trabalhando juntos. O uso de cabeças de baixo adicionais possibilitou expandir a banda de frequências efetivamente reproduzíveis até 45 Hz e reduzir a distorção nas frequências médias, descarregando a caixa de médios / agudos dos baixos.
Tabela 2
Para os leitores que têm dificuldade em medir os parâmetros das cabeças e calcular os inversores de fase, sugiro uma variante da unidade de baixo tipo fechada usando cabeças 850140 (139,4 USD o par), com as mesmas dimensões de conexão que 850148. requer alterações, apenas o orifício para o tubo inversor de fase é excluído, o crossover de graves também permanece em sua forma original. Os woofers do tipo fechado são significativamente menos críticos para a propagação dos parâmetros dinâmicos da cabeça do que um inversor de fase; portanto, quando fabricado sem o uso de equipamentos de medição, há muito mais chances de obter um bom resultado. Os cálculos mostraram que o volume de 40 l acabou sendo próximo do ideal para 850140 cabeçotes operando em um invólucro fechado. A Tabela 2 mostra os resultados das medições dos parâmetros de duas cópias do 850140 e dados do catálogo do fabricante. No caso da seção de graves, com o orifício do inversor de fase fechado, as cabeças 850140 apresentaram frequências ressonantes de 48,7 e 49,6 Hz com fatores de qualidade total de 0,67 e 0,68, respectivamente. Para um projeto acústico fechado, os valores indicados do fator de qualidade total estão próximos do valor ótimo de 0.707, no qual a diminuição da resposta de frequência em termos de pressão sonora na frequência de ressonância é de 3 dB. Os links de baixo descritos acima podem ser usados \u3b\u4bcom várias caixas de médios / agudos, escolhendo os valores C2, CXNUMX e RXNUMX com base nos resultados da audição. Concluindo, desejo sucesso aos leitores que decidirem reproduzir a construção descrita. Publicação: cxem.net
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