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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Auto-montagem do sistema acústico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes Ele descreve como criar um sistema de alto-falantes com suas próprias mãos. Introdução Recentemente, muitas perguntas sobre alto-falantes e subwoofers foram ouvidas. A grande maioria das respostas pode ser encontrada nas três primeiras páginas de qualquer livro escrito por profissionais. O material é dirigido principalmente a iniciantes, preguiçosos ;) e DIYers rurais, preparado com base em livros de I.A. Aldoshchina, V.K. Ioffe, parcialmente Ephrussi, publicações de revistas em Wireless World, AM e (um pouco) experiência pessoal. Informações da Internet e FIDOnet NÃO foram usadas. O material não pretende ser uma cobertura completa do problema, mas é uma tentativa de explicar os fundamentos da acústica nos dedos. Na maioria das vezes, a pergunta soa mais ou menos assim: “Encontrei um alto-falante, o que devo fazer com ele?”, Ou “Camarada, eles dizem que existem esses subwoofers?”. Aqui vamos considerar apenas uma solução para este problema: Faça uma caixa de acordo com o alto-falante existente, com parâmetros ideais para baixas frequências, tanto quanto possível. Esta opção é muito diferente da tarefa do projetista de fábrica - puxar a frequência mais baixa do sistema para o valor exigido pelas especificações. FAQ Q: Na ocasião, encontrei um alto-falante grande sem marcas de identificação. Como descobrir se você pode fazer um subwoofer com isso? A: Você precisa medir seus parâmetros T/S. Com base nesses dados, decida o tipo de projeto HF. Q: O que são parâmetros T/S? A: O conjunto mínimo de parâmetros para calcular o projeto HF, proposto por Till e Small: Q: Como medir os parâmetros T/S? A: Para fazer isso, você precisa montar um circuito de um gerador (você pode usar uma placa de som de computador), um voltímetro, um resistor e um alto-falante em estudo. O alto-falante é conectado à saída do gerador com uma tensão de saída de vários volts através de um resistor com resistência de cerca de 1 kOhm. 1. Removemos V (F) = resposta de frequência da resistência do alto-falante na região de ressonância. O alto-falante deve estar em um espaço livre (longe de superfícies reflexivas) durante esta medição. Encontramos a resistência do alto-falante em corrente contínua (será útil), registramos a frequência de ressonância no ar Fs (esta é a frequência na qual as leituras do voltímetro são máximas :), as leituras do voltímetro Uo na frequência mínima (bem, por exemplo 10 Hz) e Um na frequência de ressonância Fs.
Nós achamos Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1). Esta técnica foi escrita na Audio Store #4 em '99. Existem outros quando são medidos os parâmetros mecânicos da cabeça, massa, flexibilidade, etc. Q: Agora tenho configurações de alto-falante, o que devo fazer com elas? A: Ao projetar cada alto-falante, ele é aprimorado para um determinado tipo de design acústico. Para descobrir exatamente o que, vamos olhar para o fator de qualidade. Seria mais correto ordenar as cabeças não pelo fator de qualidade, mas pelo valor de Fs/Qts. Vou citar de memória a relutância em calcular as fórmulas. 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 posso ler sobre design aberto? A: Gavetas e divisórias abertas são o tipo mais simples de decoração. Vantagens: facilidade de cálculo, sem aumento na frequência de ressonância (apenas o tipo de resposta de frequência depende do tamanho da tela), fator de qualidade quase inalterado. Desvantagens : tamanho grande do painel frontal. Cálculos suficientemente competentes e simples deste tipo de projeto podem ser encontrados em V.K. Ioffe, M.V. Lizunkov. Sistemas acústicos domésticos, M., Rádio e comunicação. 1984. Sim, e no rádio antigo, provavelmente existem cálculos primitivos de radioamador. Q: Como calcular caixa fechada? A: Existem dois tipos de design de "caixa fechada", tela sem fim e suspensão de compressão. Entrar em uma ou outra categoria depende da proporção da flexibilidade da suspensão do alto-falante e do ar na caixa, denotada por alfa (a propósito, a primeira pode ser medida e a segunda pode ser calculada e alterada usando o preenchimento). Para uma tela infinita, a taxa de flexibilidade é inferior a 3, para uma suspensão de compressão é superior a 3-4. Como primeira aproximação, podemos supor que as cabeças com um fator de qualidade mais alto são afiadas para uma tela infinita, com uma menor - para uma suspensão de compressão. Para um alto-falante voltado para o futuro, uma caixa defletora infinita fechada tem mais volume do que uma caixa de compressão. (De um modo geral, quando há um alto-falante, então o caso ideal para ele tem um volume definido exclusivamente. Erros que surgiram na medição de parâmetros e cálculos podem ser corrigidos em pequena extensão usando o preenchimento). Os alto-falantes para caixas fechadas possuem ímãs potentes e suspensões macias, em contraste com as cabeças para caixas abertas. A fórmula para a frequência de ressonância de um alto-falante em um projeto de volume V Fс=Fs*SQRT(1+Vas/V), mas uma fórmula aproximada que relaciona as frequências de ressonância e os fatores de qualidade da cabeça no caso (índice "c") e em espaço aberto (índice "s") Fc/Qtc=Fs/Qts Ou seja, é possível realizar o fator de qualidade requerido do sistema acústico da única forma, nomeadamente escolhendo o volume da caixa fechada. Que qualidade escolher? As pessoas que nunca ouviram o som de instrumentos musicais naturais geralmente escolhem alto-falantes com um fator de qualidade superior a 1,0. Os alto-falantes com esse fator de qualidade (=1.0) têm a resposta de frequência menos desigual na região de baixa frequência (e o que o som tem a ver com isso?), 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. Homogramas para cálculos podem ser obtidos no livro acima. Q: Em artigos sobre colunas, palavras como "aproximação de acordo com Chebyshev, Butterworth", etc. são frequentemente encontradas. O que isso tem a ver com colunas? A: O sistema de alto-falantes é um filtro passa-altas. O 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, vários tipos de funções de potência são usados, em homenagem aos matemáticos que primeiro sugaram esta ou aquela função. A função é definida pela ordem (expoente máximo, ou seja, H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) tem a segunda ordem) e um conjunto de coeficientes a e b (a partir desses coeficientes você pode passar para os valores dos elementos reais do filtro elétrico ou parâmetros eletromecânicos). pode ser ajustado a um ou outro polinômio. A resposta de frequência mais suave é obtida se puder ser aproximada pelo polinômio de Butterworth. A aproximação de Chebyshev é caracterizada por uma resposta de frequência semelhante a uma onda e um comprimento maior da seção de trabalho (de acordo com GOST até -14 dB) para as frequências mais baixas. Q: Que tipo de aproximação escolher para um inversor de fase? A: Portanto, antes de construir um inversor de fase simples, você precisa conhecer o volume da caixa e a frequência de sintonia do inversor de fase (tubos, furos, 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 inversor de fase é sintonizado 40-80% acima da frequência de ressonância; no caso B), na frequência de ressonância; no caso C) abaixo da frequência de ressonância. Além disso, nestes casos haverá um volume diferente da caixa.Para encontrar as freqüências de sintonia exatas, deve-se tomar as fórmulas originais, que são complicadas o suficiente para serem dadas aqui. Por isso, envio os interessados à AudioMagazin para 1999, depois desse programa educacional já será possível descobrir lá, ou aos livros da Aldoshina. E até os artigos de Ephrussi na Radio for 69 vão caber. Conclusão Se, depois de ler tudo isso, você ainda deseja rebitar algo sozinho, pode pegar algum programa na Internet (como o WinspeakerZ) e calcular tudo sozinho, lembrando que não dá para fazer doce com G.. Você não deve se deixar levar por diminuir a frequência de corte, em nenhum caso deve tentar compensar a diminuição da resposta de frequência do amplificador. A resposta de frequência pode até mesmo um pouco, mas o som será enriquecido com uma massa de harmônicos e sub-harmônicos. Pelo contrário, os melhores resultados, em termos de agradabilidade ao ouvido, podem ser alcançados arruinando à força as frequências mais baixas na entrada PA, ou seja, frequências abaixo da frequência de corte do woofer. Outra observação sobre inversores de fase, um erro no ajuste da frequência de ressonância de um inversor de fase em 20% leva a um aumento ou diminuição na resposta de frequência em 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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