Medindo Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd

Para medir esses parâmetros, você precisará dos seguintes equipamentos:

1. Voltímetro
2. Gerador de sinal de áudio
3. Medidor de frequência
4. Potente (pelo menos 5 watts) resistor de 1000 ohm
5. Resistor de 1 ohms preciso (+- 10%)
6. Fios, grampos e outros lixos para conectar tudo em um único circuito.

Claro que esta lista está sujeita a alterações. Por exemplo, a maioria dos osciladores tem sua própria escala de frequência e um contador de frequência não é necessário neste caso. Em vez de um gerador, você também pode usar uma placa de som de computador e um software apropriado capaz de gerar sinais senoidais de 0 a 200 Hz da potência necessária.

Esquema para medições

Калибровка

Primeiro você precisa calibrar o voltímetro. Para isso, em vez do alto-falante, é conectada uma resistência de 10 ohms e, selecionando a tensão fornecida pelo gerador, é necessário atingir uma tensão de 0.01 volts. Se o resistor tiver um valor diferente, a tensão deve corresponder a 1/1000 do valor da resistência em ohms. Por exemplo, para uma resistência de calibração de 4 ohms, a tensão deve ser de 0.004 volts. Lembrar! Após a calibração, é IMPOSSÍVEL ajustar a tensão de saída do gerador até que todas as medições sejam concluídas.

Encontrando Re

Agora, conectando um alto-falante em vez de uma resistência de calibração e definindo uma frequência próxima a 0 hertz no gerador, podemos determinar sua resistência de corrente contínua Re. Será a leitura do voltímetro multiplicada por 1000. No entanto, Re também pode ser medido diretamente com um ohmímetro.

Encontrando Fs e Rmax O alto-falante durante esta e todas as medições subsequentes deve estar em espaço livre

A frequência de ressonância de um alto-falante é encontrada a partir de sua impedância de pico (característica Z). Para encontrá-lo, altere suavemente a frequência do gerador e observe as leituras do voltímetro. A frequência na qual a tensão no voltímetro será máxima (uma mudança adicional na frequência levará a uma queda de tensão) será a frequência de ressonância principal para este alto-falante. Para alto-falantes com mais de 16 cm de diâmetro, esta frequência deve ser inferior a 100 Hz. Não se esqueça de anotar não apenas a frequência, mas também as leituras do voltímetro. Multiplicado por 1000, eles fornecerão a impedância do alto-falante na frequência de ressonância, Rmax, necessária para calcular os outros parâmetros.

Encontrando Qms, Qes e Qts Esses parâmetros são encontrados pelas seguintes fórmulas:

Como você pode ver, esta é uma descoberta sequencial de parâmetros adicionais Ro, Rx e medição de frequências anteriormente desconhecidas F₁ e F₂. Estas são as frequências nas quais a impedância do alto-falante é Rx. Como Rx é sempre menor que Rmax, haverá duas frequências - uma é um pouco menor que Fs e a outra é um pouco maior. Você pode verificar se suas medidas estão corretas com a seguinte fórmula:

Se o resultado calculado for diferente do encontrado anteriormente em mais de 1 hertz, você precisará repetir tudo desde o início e com mais precisão. Assim, encontramos e calculamos vários parâmetros básicos e podemos tirar algumas conclusões com base neles:

1. Se a frequência de ressonância do alto-falante estiver acima de 50Hz, então ele tem o direito de reivindicar trabalhar como um baixo médio na melhor das hipóteses. Você pode esquecer imediatamente o subwoofer em tal alto-falante.
2. Se a frequência de ressonância do alto-falante for superior a 100 Hz, então este não é um alto-falante de baixa frequência. Você pode usá-lo para reproduzir frequências médias em sistemas de XNUMX vias.
3. Se a relação Fs/Qts de um alto-falante for menor que 50, então esse alto-falante foi projetado para operar exclusivamente em caixas fechadas. Se mais de 100 - exclusivamente para trabalhar com inversor de fase ou em passa-faixa. Se o valor estiver entre 50 e 100, você precisará observar cuidadosamente outros parâmetros - a que tipo de design acústico o alto-falante tende. É melhor usar programas de computador especiais que possam simular graficamente a saída acústica de tal alto-falante em design acústico diferente. É verdade que, neste caso, não se pode prescindir de outros parâmetros não menos importantes - Vas, Sd, Cms e L.

Encontrando Sd

Esta é a chamada superfície radiante efetiva do difusor. Para as frequências mais baixas (na zona de ação do pistão), coincide com a de projeto e é igual a: .

Raio R neste caso, será a metade da distância do meio da largura da suspensão de borracha de um lado até o meio da suspensão de borracha do lado oposto. Isso se deve ao fato de que metade da largura da suspensão de borracha também é uma superfície radiante. Por favor, note que a unidade desta área é metros quadrados. Assim, o raio deve ser substituído em metros.

Encontrando a indutância da bobina do alto-falante L

Isso requer os resultados de uma das leituras do primeiro teste. Você precisará da impedância (impedância) da bobina de voz em uma frequência de cerca de 1000 Hz. Como a componente reativa (XL) está separada da Re ativa por um ângulo de 900, podemos usar o teorema de Pitágoras: .

Desde Z (impedância da bobina em uma certa frequência) e Re (resistência DC da bobina) são conhecidos, então a fórmula é convertida para

Tendo encontrado a reatância XL na frequência F, podemos calcular a própria indutância usando a fórmula:  

Medidas do vaso

Existem várias maneiras de medir o volume equivalente, mas duas são mais fáceis de usar em casa: o método "Added Mass" e o método "Added Volume". O primeiro deles requer vários pesos de um peso conhecido de materiais. Você pode usar um conjunto de pesos de balanças de farmácia ou usar moedas de cobre antigas de 1,2,3 e 5 copeques, pois o peso dessa moeda em gramas corresponde ao valor nominal. O segundo método requer uma caixa hermética de volume conhecido com um orifício de alto-falante apropriado.

Encontrando Vas pelo método de massa adicional

Primeiro você precisa carregar uniformemente o cone com pesos e novamente medir sua frequência de ressonância, escrevendo-a como F's. Deve ser menor que Fs. É melhor se a nova frequência de ressonância for menor em 30% -50%. O peso dos pesos é de aproximadamente 10 gramas por polegada de diâmetro do cone. Aqueles. para uma cabeça de 12", você precisa de um peso de cerca de 120 gramas. Então você precisa calcular Cms com base nos resultados obtidos usando a fórmula:

,

onde М - massa dos pesos adicionados em quilogramas. Com base nos resultados Vas(m3) é calculado pela fórmula:

Encontrando Vas pelo Método de Volume Adicionado

É necessário fixar hermeticamente o alto-falante na caixa de medição. É melhor fazer isso com o ímã para fora, pois o alto-falante não se importa com o lado em que está o volume e será mais fácil conectar os fios. E há menos furos extras. O volume da caixa é indicado como Vb. Então você precisa tirar as medidas Fc (frequência de ressonância do alto-falante em uma caixa fechada) e, de acordo, calcule Qmc, Qc и qtc. A técnica de medição é completamente semelhante à descrita acima. Então o volume equivalente é encontrado usando a fórmula:

Com quase os mesmos resultados, você pode usar uma fórmula mais simples:

Os dados obtidos como resultado de todas essas medições são suficientes para o cálculo posterior do projeto acústico de um link de baixa frequência de uma classe suficientemente alta. Mas como é calculado é uma história completamente diferente ...

Observe que a técnica acima é válida apenas para medir alto-falantes com frequências ressonantes abaixo de 100Hz, em frequências mais altas o erro aumenta.

Publicação: cxem.net

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