Teste dinamiche.
Il progetto in esame si basava sull'utilizzo di un midrange a cupola VIFA D75MX-41-08, le cui proprietà principali sono state determinate dai tecnici I compromessi progettuali in termini di scelta delle rimanenti teste dinamiche ammontano a ca.
L'essenza del compromesso è la seguente. Da un lato, il principale I vantaggi della testa dinamica D75 sono un elevato fattore di accelerazione (1420) e una bassa induttanza della bobina mobile (0,13 mH ad una frequenza di 10 kHz). D'altronde la sezione lineare della corsa della bobina è di 0,5 mm e la frequenza di risonanza di 300 Hz esclude la possibilità di utilizzare questa testina con una frequenza di crossover inferiore a 600 Hz. A questo proposito, parte della gamma delle frequenze medie deve essere riprodotta dalla testata del basso. Per una riproduzione dettagliata nella banda di frequenza fino a 600 Hz, sarà necessario un woofer con un fattore di accelerazione di almeno 300. Questo valore del fattore di accelerazione del woofer è in conflitto con la capacità di fornire una bassa frequenza di taglio e un'elevata pressione sonora livello alle basse frequenze. Le opzioni per una risoluzione di compromesso di questa contraddizione saranno determinate dalle proprietà della testa LF.
La testa del woofer deve soddisfare un ulteriore requisito: è auspicabile che il suo diffusore non presenti fenomeni di risonanza notevolmente pronunciati alle frequenze operative, ad es. fino a 600Hz. È difficile determinare la conformità ai requisiti più recenti basandosi sullo studio dei materiali di riferimento dei produttori; sarà necessario acquistare le teste ed effettuare le misurazioni. Nella tabella 1 sono riportati i parametri di quattro teste LF di diametro 200 mm con un fattore di accelerazione superiore a 300. Utilizzando i dati di riferimento, le frequenze di taglio F3 sono calcolate per un volume Vb = 40 litri. Per SEAS H1288 si presuppone l'utilizzo di un volume chiuso, per le restanti testine un bass reflex.
Tabella 1.
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Produttore, modello |
BL/m |
SENS |
Xmax |
|||||
|
MARI H1288 |
89.5 |
0.41 |
||||||
|
IMPAREGABILE 830884 |
89.3 |
32.4 |
68.8 |
0.38 |
||||
|
BEYMA 8woofer/P |
0.38 |
|||||||
|
AUDAX HM210Z12 |
90.7 |
86.3 |
0.33 |
Dei quattro modelli di testate elencati nella tabella, ne abbiamo acquistati tre: H1288, 8woofer/P e HM210Z12. La Figura 1 mostra le caratteristiche Z-x delle teste dinamiche misurate da LMS in modalità generatore di corrente. Il cono SEAS H1288 risuona a 680 Hz (curva blu). Il diffusore BEYMA 8woofer/p risuona ad una frequenza di 500Hz (curva nera). La caratteristica Z di AUDAX HM210Z12 (curva gialla) non mostra evidenti fenomeni di risonanza. Dei tre modelli disponibili di teste dinamiche, l'AUDAX HM210Z12 soddisfa maggiormente i requisiti del progetto dinamico. Gli altoparlanti BEYMA 8woofer/P acquistati si sono rivelati inadatti per un ulteriore utilizzo nel progetto: le loro frequenze di risonanza e i valori Qts differivano troppo da quelli indicati nei dati di riferimento.
Per ulteriori lavori sul progetto, sono rimasti SEAS H1288 e AUDAX HM210Z12. L'altoparlante H1288 è stato esaminato utilizzando un modello di cabinet da 40 litri, poiché questa testata è disponibile per l'acquisto da parte di dilettanti, inoltre presenta alcuni vantaggi rispetto all'HM210Z12 in termini di riproduzione delle basse frequenze. L'ascolto del prototipo dell'altoparlante ha dimostrato che l'H1288, se usato insieme al D75, dà un risultato soddisfacente, ma gli ascoltatori più esigenti sulle parti vocali hanno notato una certa colorazione nel suono associata alla risonanza del diffusore ad una frequenza di 600 Hz. Le copie delle testine H1288 utilizzate nel progetto avevano un fattore di qualità totale di 0,78 in una custodia chiusa da 40 litri, per una migliore riproduzione delle basse frequenze è stato necessario aumentare il volume della custodia a 50 litri.
La Figura 2 mostra il circuito crossover degli altoparlanti sull'H1288.
La Figura 3 mostra la risposta in frequenza dell'altoparlante misurata da un microfono situato lungo l'asse della testina delle alte frequenze ad una distanza di 1 m.
La versione finale dell'altoparlante utilizza HM210Z12, che ha caratteristiche più accettabili per la riproduzione della voce, poiché il suo diffusore non presenta fenomeni di risonanza pronunciati.
La scelta di un driver per le alte frequenze da utilizzare con il D 75 non è determinata da requisiti specifici e il MOREL MDT 33 sembra essere un'opzione del tutto accettabile per un altoparlante di questa classe.
Progettazione dell'alloggiamento.
Un disegno della custodia dell'altoparlante che utilizza l'HM210Z12 è mostrato nella Figura 4 4.
I calcoli preliminari hanno mostrato che il design acustico dell'HM210Z12 richiede un volume di 40 litri con un bass reflex sintonizzato su una frequenza di 44 Hz. Un tubo con un diametro interno di 75 mm e una lunghezza di 30 mm forniva la frequenza di sintonizzazione specificata. Il foro per il tubo si trova sulla parete posteriore nella parte superiore dell'alloggiamento.
In un alloggiamento alto 1 m, è necessario sopprimere un'onda stazionaria tra le pareti superiore e inferiore ad una frequenza di circa 150 Hz. A tale scopo, il foro nel ponticello situato sotto la testa del woofer è coperto con imbottitura sintetica, il volume dell'alloggiamento sotto il ponticello è pieno di imbottitura. La superficie interna del corpo sopra l'architrave è ricoperta da una sottile imbottitura. Le misure adottate si sono rivelate sufficienti per sopprimere efficacemente l'onda stazionaria, pur avendo scarso effetto sull'efficienza del bass reflex.
Come struttura acustica della testata delle frequenze medie viene utilizzata una camera emisferica VISATON AK 10.13, rivestita esternamente con guerlain e riempita con imbottitura sintetica. La fotocamera e la testa del midrange sono installate sui lati opposti del pannello frontale. Questa soluzione riduce la trasmissione delle vibrazioni della testa alla telecamera, essenziale per una riproduzione di alta qualità delle frequenze medie, ma comporta la necessità di rendere rimovibile la parete posteriore. La parete posteriore è fissata con dieci viti autofilettanti ai telai incollati alla carrozzeria. La tenuta della parete posteriore è assicurata da una guarnizione in polietilene espanso. La complessità del design dell'alloggiamento associata ad una parete posteriore rimovibile può essere evitata fissando e sigillando la camera con fili sul pannello frontale prima di assemblare l'alloggiamento. Per un altoparlante con un driver a bassa frequenza H1288, è possibile utilizzare un alloggiamento di design simile, aumentando la sua profondità a 300 mm.
A rossover.
Il circuito crossover è mostrato in Fig. 5
Nell'altoparlante vengono selezionate le frequenze crossover di 600 e 3500 Hz. Nella regione della radiazione congiunta delle testine a bassa e media frequenza si sommano le cadute di pressione sonora Butterworth del secondo ordine nella risposta in frequenza, richiedendo l'accensione in controfase delle testine dinamiche. La catena di correzione R1L1 serve a compensare l'aumento della risposta in frequenza associato alla transizione della modalità di radiazione della testina a bassa frequenza dallo spazio al semispazio. I resistori collegati in parallelo alla testina delle basse frequenze riducono l'interazione indesiderata della testina delle basse frequenze con il filtro. (Questo problema è discusso in dettaglio nel lavoro “Amateur Loudspeakers 3”). La capacità C2 protegge la testata dei medi dal sovraccarico con le basse frequenze e forma una determinata diminuzione della risposta in frequenza della testata nella regione inferiore della radiazione articolare.
Nella regione di radiazione congiunta delle testine di gamma media e alta frequenza, vengono utilizzati decadimenti della risposta in frequenza della pressione sonora Linkwitz-Riley del quarto ordine, ottenuti utilizzando filtri elettrici del secondo ordine. Le caratteristiche di trasferimento dei filtri crossover sono mostrate in Fig. 6. Il crossover utilizza elementi MUNDORF, VISATON e SOLEN.
La Figura 7 mostra la risposta in frequenza delle testine dinamiche che lavorano con filtri. La Figura 8 mostra la risposta in frequenza dell'altoparlante, misurata lungo l'asse della testata HF ad una distanza di 1 m. La Figura 9 mostra la dipendenza dalla frequenza dell'impedenza dell'altoparlante.
Conclusione.
L'esperienza con questo progetto mostra la possibilità di ottenere una riproduzione di qualità sufficientemente elevata dei fonogrammi delle parti vocali utilizzando un driver midrange a cupola VIFAD75. Considerando che è difficile riprodurre un altoparlante utilizzando HM210Z12 a causa della mancanza di queste testine in vendita, con una certa riduzione dei requisiti per la riproduzione delle frequenze medie, è possibile utilizzare l'H1288.
Un interessante articolo sulla rivista Radio, numero 10, 1983. Altoparlante con efficienza aumentata Sezione Riproduzione del suono.
In conformità alla norma GOST 24307-80 (articolo CMEA 1356-75) e alla norma DIN 45500 per gli altoparlanti ad alta fedeltà della categoria Hi-Fi, viene inoltre indicata la cosiddetta potenza operativa (potenza che crea una pressione sonora nominale di 1,2 Pa o 96 dB a 1 m di distanza). Questo parametro non è specificato a caso: esso, in sostanza, determina l'efficienza dell'altoparlante (una potenza operativa inferiore corrisponde a un'efficienza maggiore) e il livello al quale viene misurata la distorsione armonica. Minore è la potenza operativa dell'altoparlante rispetto a quella nominale, più facile sarà l'utilizzo da parte dell'ascoltatore. Tutto ciò ha un effetto benefico sulla qualità del suono, poiché è noto che quando la testata opera con una potenza da due a quattro volte inferiore a quella nominale, le distorsioni non lineari del segnale da essa riprodotto sono quasi dimezzate. Gli altoparlanti con maggiore efficienza grazie ad un livello massimo riproducibile più elevato hanno una gamma dinamica più ampia e una maggiore capacità di sovraccarico per segnali pulsati a livelli di volume bassi e medi.
L'efficienza degli altoparlanti industriali e amatoriali destinati all'uso in apparecchiature radio domestiche di alta qualità è relativamente bassa. Ciò è dimostrato dalla potenza operativa, che, ad esempio, per altoparlanti così diffusi come 35AC-1 e 25AC-2 (25AC-9, 25AC-326) è di 16 W, ovvero 0,45 e 0,64 della loro potenza nominale, rispettivamente. .
L'altoparlante, la cui descrizione è portata all'attenzione dei lettori, ha una maggiore efficienza e capacità di sovraccarico (la sua potenza operativa è 0,16 di quella nominale), un'ampia gamma dinamica e una risposta in frequenza abbastanza uniforme rispetto agli altoparlanti di cui sopra.
Principali caratteristiche tecniche:
Potenza nominale. W…………25
Massima potenza. W………35
Resistenza elettrica nominale, Ohm…. 8
Gamma efficientemente ripetibile
frequenze, Hz, con risposta in frequenza irregolare 12 dB………….35 - 22.000
Pressione sonora standard media, Pa……….0,2
Potenza operativa, W, non più di…………….4
Filtra le frequenze di crossover, Hz……………….500 e 5000
Dimensioni, mm, (altezza x larghezza x profondità):
senza sorgente HF…………….740x400x385
con unità principale HF…………….936 x 400X 475
A giudicare dalla letteratura, non tutti gli esperti ritengono che l'uso di filtri crossover con risposta di fase lineare per gli altoparlanti Hi-Fi sia obbligatorio. Ciò deriva dall'affermazione che il valore massimo del ritardo di gruppo può raggiungere 2 ms, da cui segue che un filtro qualsiasi dal primo al terzo ordine soddisfa questi requisiti. Da ciò possiamo concludere che la linearità della risposta di fase del filtro crossover non è molto importante per i progetti amatoriali. Allo stesso tempo, come verrà mostrato di seguito, sembra all'autore che sia essenziale mantenere la linearità della fase delle testine quando si installano nelle casse di un altoparlante.
Lo schema di collegamento delle testate degli altoparlanti e dei filtri crossover è mostrato in Fig. 1. Per migliorare la separazione delle bande, sono stati utilizzati i filtri crossover combinati C2L2C4 (C3L4C6) e C1L1L3C5 con diverse pendenze della risposta in frequenza (rispettivamente 18 e 12 dB per ottava). Alla frequenza di crossover delle sezioni bassa e media frequenza, per effettuare esperimenti, l'interruttore S1 può attivare il filtro del primo ordine C1L1 con una pendenza della risposta in ampiezza-frequenza di 6 dB per ottava, che ha una maggiore linearità della risposta di fase. L'ordine del filtro viene impostato dall'ascoltatore in base al carattere del suono desiderato.
Questo altoparlante offre la possibilità di rifasare le teste di ciascuna banda utilizzando gli interruttori S2 - S4. Per posizione iniziale si intende quella in cui le testine dei medi vengono accese in controfase rispetto a quelle delle basse e delle alte frequenze. Le bobine del filtro L1 e L2 sono avvolte su telai in materiale isolante con un diametro di 60 mm, l'avvolgimento è normale, la sua lunghezza è di 30 mm, il diametro delle guance è di 100 mm. La prima bobina contiene 196 giri e la seconda 235 giri di filo PEV-2 1,84. Le bobine L3 e L4 sono realizzate su telai di diametro 24 mm, lunghezza avvolgimento 12 mm, diametro guancia 54 mm. La bobina L3 contiene 115 e L4 - 98,5 giri di filo PEV-2 1.12.
Le teste sono bypassate con circuiti RC correttivi. Di conseguenza, grazie ad un abbinamento più completo delle testine con i filtri crossover, le distorsioni armoniche e di intermodulazione sono state ridotte e la linearità della risposta in frequenza è stata migliorata. L'altoparlante include anche degli attenuatori che consentono di regolare la risposta in frequenza del collegamento midrange entro ±4 dB e del collegamento HF entro +6...-2 dB rispetto al livello indicato sulla scheda.
L'altoparlante è realizzato sotto forma di bass reflex. Le testine delle basse frequenze vengono fissate all'esterno del pannello frontale 1 negli incavi selezionati con uno scalpello, in modo che i loro portadiffusori siano posizionati a filo del pannello. Il lato interno dei fori per la testa del woofer è stato smussato con un angolo di 45° fino ad una profondità di 10 mm.
Il pannello 4, su cui sono installate le testine delle medie frequenze, è realizzato in alluminio con uno spessore di 3 mm (è possibile utilizzare plastica vinilica, vetro organico o polistirolo con uno spessore di 3,5 ... 5 mm). Davanti a queste teste, sul pannello frontale, è presente una cornice decorativa in filo di acciaio del diametro di 4 mm, su cui è tesa una rete di nylon (tessuto, tela, ecc.). Sul lato posteriore delle teste dei medi è installata una partizione a forma di L (parti 2, 3) in compensato spesso 10 mm, che le separa dal volume interno del corpo dell'altoparlante.
Il pannello delle testine ad alta frequenza è realizzato in alluminio con uno spessore di 2 mm. Per eliminare lo sfasamento dovuto al posizionamento dei centri acustici delle testine delle medie e delle alte frequenze su piani diversi, il collegamento delle alte frequenze è realizzato sotto forma di un'unità separata, composta da quattro testine 2GD-36 caricate con corni di corrispondenza esponenziale. Entro un angolo di 90...95° (ovvero ±45° dall'asse della testa) non si nota alcuna diminuzione apprezzabile della pressione sonora dell'unità ad alta frequenza. È possibile spostare il blocco in profondità per ottenere la migliore linearità spaziale delle caratteristiche di fase delle testine delle medie e alte frequenze. Anche gli assi dei driver delle medie frequenze vengono ruotati (con un angolo di 25°), il che aiuta ad espandere il loro schema direzionale e ottenere un'area di effetti stereo più ampia. Non è necessario adottare misure speciali per migliorare la linearità della risposta di fase dell'altoparlante alla frequenza di crossover dei driver a media e bassa frequenza, poiché il possibile spostamento dei centri acustici di questi collegamenti di 7...15 mm è molto inferiore alla lunghezza d'onda alla frequenza di crossover (0,68 m a una frequenza di 500 Hz) e a quella introdotta. Di conseguenza, lo sfasamento è molto piccolo.
L'alloggiamento dell'altoparlante è realizzato in truciolare spesso 20 mm. La parete posteriore della custodia è rimovibile. Per riempire il volume interno della custodia occorrono 1300...1400 g di cotone idrofilo.
Per evitare scheggiature dei bordi del pannello frontale, si consiglia di realizzarlo in compensato di spessore 20 mm o in truciolare impiallacciato su entrambi i lati. Se invece per realizzare il pannello frontale viene utilizzato del truciolare non impiallacciato, è opportuno appoggiarlo sulle pareti della cassa, e non inserirlo al suo interno. Ciò aumenterà la distanza delle teste dai bordi del pannello frontale ed eviterà possibili scheggiature del truciolare.
L'altoparlante descritto utilizza un tunnel bass reflex a sezione variabile. Rispetto ai tunnel a sezione costante (cilindrici e rettangolari), presenta migliori caratteristiche transitorie a profondità inferiori e non crea suoni estranei o fenomeni di risonanza all'interno del tubo.
Il tunnel è sintonizzato su una frequenza di 37 Hz. È realizzato in compensato (puoi getinaks) di 8 mm di spessore a forma di tronco di piramide con una base inferiore di 80x130 mm, una parte superiore di 80x80 mm e un'altezza di 70 mm (le dimensioni interne sono indicate ovunque).
I magneti in ferrite-bario di grado 2BA con un diametro di 74..85 mm sono incollati ai sistemi magnetici delle testine a bassa e media frequenza utilizzando la colla BF-2. Tali magneti sono utilizzati nelle teste 4GD-8E, 4GD-36, 6GD-2, 6GD-6, 10GD-34 e simili. Il magnete principale e quello aggiuntivo sono orientati in modo tale da respingersi e restare uniti. Successivamente sui magneti aggiuntivi vengono incollate delle calotte stampate in acciaio St. con un diametro di 100 mm (l'altezza dipende dallo spessore del magnete da incollare). 3 Spessore 1,5 mm. Per questa canzone, anche se con un effetto leggermente peggiore, puoi usare lattine di metallo di piselli (“Globe”).
La modifica descritta delle testine ha permesso di aumentare la loro pressione sonora nominale del 15..25%, ridurre il coefficiente armonico a livelli di segnale bassi e medi e migliorare le caratteristiche transitorie delle testine midrange.
Per migliorare lo smorzamento, i diffusori dei driver di gamma media sono impregnati di olio di ricino.
Come già accennato, le testine delle alte frequenze sono installate alle bocche delle trombe esponenziali, la cui sezione verticale è mostrata in Fig. 4. Le pareti verticali della tromba sono piatte, le pareti orizzontali sono curve. Le dimensioni della testa del pozzo sono 53x36 mm, l'uscita - 166x96, profondità del corno - 116 mm. La tromba sporge di circa 90 mm oltre l'alloggiamento dell'altoparlante. Questa distanza viene selezionata durante l'ascolto di programmi musicali.
L'utilizzo di una tromba migliora le caratteristiche di direttività e aumenta di circa 2 volte la pressione sonora sull'asse della testa (fino a 0,4 - 0,45 Pa). Di conseguenza, l'unità ad alta frequenza, composta da quattro testine 2GD-36, risulta essere equivalente a una testina ad alta frequenza con una potenza di 50 W, una resistenza elettrica di 8 Ohm e una pressione sonora standard media di 0 2 Pa. L'altoparlante può essere utilizzato con vari amplificatori industriali e amatoriali di alta classe con una potenza nominale di 8...50 W.
A. Golunchikov
Alla mostra RosHI-End 2013, insieme all'amplificatore di L. Zuev e al DAC di V. Korsakov, è stato presentato un altoparlante a tre vie su altoparlanti con diffusori in metallo. La riproduzione del materiale musicale selezionato da V. Lukhanin mediante questo sistema ha ricevuto numerose recensioni, che potete trovare sul sito Vegalab.
Lo sviluppo è stato effettuato con l'obiettivo di costruire un altoparlante da pavimento compatto destinato alla sonorizzazione di locali residenziali con una superficie fino a 15-20 metri quadrati. misuratori, focalizzati sulla riproduzione di programmi musicali con uno spettro denso e una riproduzione vocale di alta qualità sullo sfondo di uno spettro di segnali denso. Di seguito prenderemo in considerazione una versione di questo altoparlante, modificata in base ai commenti di visitatori ed espositori, oltre che tenendo conto della possibilità di ripetere il progetto a casa. L'aumento del budget del progetto associato alla modifica ci sembra giustificato dall'aumento della qualità della riproduzione del suono. Di seguito parleremo più in dettaglio dei compromessi, anche tra prezzo e qualità.
In locali residenziali con una superficie di 15 -20 mq. M. Non è sempre possibile posizionare in modo ottimale gli altoparlanti, il che porta a problemi nella riproduzione delle basse frequenze e al deterioramento della localizzazione delle sorgenti sonore apparenti. Questa circostanza è stata presa in considerazione e si è riflessa nella scelta delle principali soluzioni tecniche del progetto.
Un disegno della custodia dell'altoparlante è mostrato in foto 1.
Il pannello frontale ha forma trapezoidale, la larghezza variabile del pannello frontale riduce leggermente gli effetti di diffrazione. Il design acustico di tipo chiuso a bassa frequenza ha un volume utilizzabile di 30 litri, alimentato dall'altoparlante RS225. All'interno del compartimento delle basse frequenze è presente un pezzo di fonoassorbente (sintepon) di 0,5 x 0,5 m La scelta di un design acustico chiuso è dovuta al desiderio di ottenere la risposta all'impulso più compatta della sezione delle basse frequenze.
Nei locali residenziali, di regola, ci sono onde stazionarie tra le pareti, tra il pavimento e il soffitto. In una situazione del genere è consigliabile privilegiare una risposta all'impulso compatta anziché estendere la gamma di frequenza verso il basso utilizzando un bass reflex.
Gli altoparlanti di fascia media funzionano con un volume chiuso di 6 litri, ben riempito con un assorbitore acustico. L'utilizzo di due altoparlanti W4-1337SD per la gamma media comporta un aumento dei costi, giustificato dal miglioramento della capacità di sovraccarico alle medie frequenze e consente la realizzazione di una configurazione MTM che prevede un restringimento del diagramma di radiazione nel piano verticale . Restringere il diagramma di radiazione nella gamma media sembra essere un ulteriore vantaggio, poiché aumenta il livello del segnale diretto nel punto di ascolto. Una simulazione del diagramma di radiazione nel piano verticale è mostrata in riso. 2. L'altoparlante W4-1337 ha una massa in movimento di 4,6 grammi con un'area del cono di 57 metri quadrati. cm, la porzione lineare della corsa della bobina mobile è di 3 mm. Il valore di induttanza della bobina mobile di 0,015 mH indicato nella scheda tecnica del produttore è discutibile.
Secondo le mie stime, W4-1337 ha Levc = 0,4 mH, che è abbastanza accettabile per le frequenze medie. La massa in movimento ridotta e il diffusore rigido garantiscono una buona trasmissione dei contrasti dinamici. Questo altoparlante è prodotto in due versioni: W4-1337SD ha un magnete al neodimio, W4-1337SDF ha un magnete in ferrite. Entrambe le versioni sono adatte per l'altoparlante. Prima della pubblicazione di questo lavoro, è stato possibile esaminare 18 esemplari di W4-1337SDF e 24 esemplari di W4-1337SD. Sulla base dei risultati delle misurazioni dei parametri, è apparso chiaro che era possibile non selezionare gli altoparlanti in coppia per la configurazione MTM.
L'aumento del budget associato alla sostituzione del tweeter Seas H1499 con un Mundorf AMT 19CM 2.1 è giustificato da un aumento della qualità della riproduzione delle alte frequenze. Inoltre, a seguito della sostituzione, è stato possibile escludere dal circuito del filtro 4 elementi, compresi quelli da regolare, poiché gli AMT 19CM vengono forniti in coppia, con una piccola differenza di caratteristiche.
La scelta degli altoparlanti per l'altoparlante presupponeva l'uso di frequenze crossover di 500 e 3500 Hz. Le frequenze di crossover specificate con un margine assicurano che gli altoparlanti funzionino in modalità pistone.
Alla frequenza di crossover di 500Hz, la risposta all'impulso bipolare, che inevitabilmente si ottiene quando gli altoparlanti sono accesi in antifase, non rovina la sensazione di percezione del suono. Presumo che la distorsione della forma d'onda duri meno di 2 ms. si trovano oltre la risoluzione temporale dell'udito a frequenze superiori a 500 Hz. È mostrata una simulazione della risposta all'impulso degli altoparlanti LF e MF che lavorano con i filtri riso. 3. Il risultato della simulazione della risposta all’impulso solleva alcuni dubbi; questo problema dovrà essere risolto. Per ora, puoi concentrarti sui risultati di ascolto, che indicano un'emissione del suono rapida e dinamica nella gamma delle basse frequenze.
La frequenza di crossover di 3500 Hz è un compromesso accettabile a causa della distorsione non lineare del midrange e dei tweeter.
Il risultato della simulazione della risposta in frequenza dell'altoparlante è mostrato in riso. 4. La risposta in frequenza è stata ottimizzata per una distanza di ascolto di 2,5 m. Il leggero aumento sul bordo superiore della gamma di frequenza tiene conto della diminuzione della potenza acustica con l'aumentare della frequenza, che si verifica a causa del restringimento del diagramma di radiazione. SU riso. 5 mostra la risposta in fase degli altoparlanti che lavorano con i filtri.
Il circuito crossover è mostrato in riso. 6. Ad una frequenza di taglio di 500 Hz, i filtri formavano pendenze di risposta in frequenza di 2° ordine con un fattore di qualità di circa 0,5. Gli altoparlanti LF e MF vengono accesi con polarità inversa. Un'ampia regione di coemissione (Fig. 4) e una risposta all'impulso compatta (Fig. 3) forniscono un'emissione sonora coesa e dinamica. Alla frequenza di crossover di 3500 si formano pendenze della risposta in frequenza del 4° ordine secondo Linkwitz-Reilly. Per l'altoparlante per alte frequenze AMT 19CM 2.1, la formazione di un determinato declino della risposta in frequenza è stata fornita da un filtro elettrico di 2° ordine; per gli altoparlanti di gamma media era richiesto un filtro elettrico di 3° ordine.
Il filtro tweeter pone i requisiti più severi sulla qualità degli elementi. L'opzione del collegamento in parallelo di condensatori a film e a foglio si è rivelata un buon compromesso tra prezzo e qualità.
Il filtro notch R5 L4 C5, che, secondo un mito diffuso, dovrebbe uccidere il suono, svolge la funzione di proteggere gli altoparlanti di gamma media dal sovraccarico e corregge la risposta di fase ad una frequenza vicina a 100 Hz. Il valore del resistore R5 dipende dalla resistenza ohmica della bobina L4. La somma della resistenza ohmica della bobina L4 dovrebbe essere 4 ohm ± 10%. Quando si ripete un altoparlante, non è affatto necessario utilizzare i tipi di componenti indicati nelle tabelle. I filtri crossover hanno un fattore di qualità basso e consentono deviazioni di valori da quelli indicati nel diagramma di almeno il 5%, e del 10% nella resistenza ohmica delle bobine. Il crossover utilizza resistori MOX da 10 W.
Induttori
| L1 | Bobina Mundorf Aire Core M | 0,47 mHn 0,58 Ohm |
| L2 | Bobina Mundorf Aire Core M | 0,82 mHn 0,44 Ohm |
| L3 | Bobina Mundorf Aire Core M | 0,22 mHn 0,21 Ohm |
| L4 | Bobina Aria ERSE ALg Cal.20 | 3,3 mHn 1,37 Ohm |
| L5 | Bobina Mundorf Ferrite M Bobina BH a tamburo | 5,6 mHn 0,62 Ohm |
Condensatori
| C1-2 | Dayton Audio PPF | 0,47 mF 400 V |
| C1 | MKP Mundorf M Cap | 3,3 mF 250 V |
| C2 | MKP Mundorf M Cap | 22 mF 400 V |
| C3 | MKP Mundorf M Cap | 10 mF 400 V |
| C4 | MKP Mundorf M Cap | 8,2 mkf 250 V |
| C5 | Erse non polarizzato | 470 mF 100 V |
| C6 | MKP Mundorf M Cap | 47 mF 400 V |
SU riso. 8 mostra la dipendenza dalla frequenza dell'impedenza di ingresso dell'altoparlante. La resistenza di ingresso minima è 6 ohm, la massima è 13,5 ohm. L'angolo di fase, che caratterizza la componente reattiva della resistenza di ingresso, non va oltre più - meno 30 gradi nella banda di frequenza 20 - 20000 Hz. I parametri dell'impedenza di ingresso dell'altoparlante ci permettono di considerarlo un carico abbastanza confortevole per l'amplificatore.
Le caratteristiche di trasferimento dei filtri sono mostrate in riso. 7. Il resistore R6 con un valore di 22 Ohm è stato sufficiente per eliminare l'interazione indesiderata tra il filtro e l'altoparlante. Questo può essere giudicato dalle caratteristiche di trasferimento del filtro passa-basso. Il “pompaggio” non supera 1,5 dB con un massimo a 70 Hz.
SU riso. 9 mostra la risposta in frequenza dell'altoparlante, misurata in una stanza a una distanza di 1 m con una tensione di ingresso di 2,83 V. La risposta in frequenza misurata non è livellata, ma è il risultato della media di tre misurazioni: lungo l'asse del tweeter e quando il il microfono è spostato di 5 cm verso il basso e verso l'alto rispetto all'asse. Questa tecnica di misurazione consente di avere un'idea più chiara dell'equilibrio tonale di un altoparlante in una stanza rispetto ad una risposta in frequenza uniforme lungo l'asse del tweeter.
In conclusione, ritengo necessario esprimere gratitudine a V. Lukhanin, che ha risolto tutti i problemi organizzativi e svolto la maggior parte del lavoro di ammodernamento dell'altoparlante, alla società Difton, che ha prodotto le custodie in modo rapido ed efficiente, nonché a tutti gli amanti del suono per i loro commenti e suggerimenti sul progetto.
Il miglioramento della qualità del suono dei moderni altoparlanti si ottiene principalmente attraverso l'uso di nuovi potenti driver dinamici e ciò comporta molto spesso un aumento delle loro dimensioni, peso e costo. Nel frattempo, un ottimo altoparlante può essere costruito sulla base di testine dinamiche economiche.
Principali caratteristiche tecniche.
Potenza nominale (targhetta), W.................................10 (30)
Gamma nominale delle frequenze riprodotte, Hz...........30...25.000
Numero di corsie................................................ ....................................................3
Frequenze di sezione, Hz............................................ ..... ....................500; 5000
Resistenza elettrica nominale, Ohm............................6.3
Pressione sonora standard media, Pa..................................0,35
Dimensioni, mm............................................ ....................................620x350x310
Il circuito elettrico dell'altoparlante è mostrato in Fig. 1. È costruito sulla base di tre teste dinamiche. Le funzioni a bassa frequenza (LF) sono eseguite dalla testata 6GD-2, dalla testata a media frequenza (MF) - 3GD-38E e dalla testata ad alta frequenza (HF) - 6GD-13 (nuovo nome 6GDV-4) . Il filtro del secondo ordine L1C1 viene utilizzato nella sezione delle basse frequenze, il filtro del primo ordine L2C2 viene utilizzato nella gamma media e il filtro del terzo ordine L3C3C4 viene utilizzato nella sezione delle alte frequenze. Per equalizzare la risposta in frequenza dell'altoparlante nella regione delle frequenze sonore medie, la testata del midrange è collegata tramite il resistore R1. Per migliorare il suono del sistema a frequenze superiori a 503 Hz, la testata HF 6GDV-4 è collegata a un filtro utilizzando i resistori R2 e R3. È importante notare che questa testa viene accesa in antifase con le teste dei bassi e dei medi.
Fig. 1. Circuito elettrico di un filtro per altoparlante a tre vie
Il design acustico dell'altoparlante è un bass reflex. Il suo corpo è realizzato in truciolato di spessore 20 mm. Il pannello frontale e le pareti laterali sono collegati tra loro con doghe da 20 x 20 mm utilizzando colla epossidica EDP. La parete posteriore è asportabile; è fissata al corpo tramite guarnizioni in gomma di spessore 2 mm.
La vista dal pannello frontale è mostrata in Fig. 2, a, e una sezione del corpo lungo la linea A-A- in Fig. 2, b. Gli altoparlanti dei bassi e dei medi sono fissati all'esterno del pannello frontale. Tra esso e i diffusori della testa sono posti degli anelli di gomma (schiuma di poliuretano) spessi 1,5 mm.
Fig.2. Disegno di un altoparlante a tre vie
Prima del posizionamento sul pannello frontale, la testata del 6GD-2 deve essere modificata per ridurne il fattore di qualità generale. Per fare ciò, è necessario installare dei pannelli di resistenza acustica (ARP) nelle finestre del supporto del diffusore, ovvero sigillarli con feltro sintetico o, in casi estremi, con garza medica piegata in più strati. La testina delle medie frequenze deve essere collocata in una scatola sigillata del volume di circa 2 litri, riempita di cotone idrofilo. Il diametro della cassa è uguale al diametro del foro nel pannello frontale per la testata del midrange. Il punto in cui si collega al pannello deve essere accuratamente sigillato (ad esempio con plastilina). La testa RF 6GDV-4 è montata all'interno del pannello frontale e le superfici laterali del foro per la sua installazione dovrebbero, per così dire, continuare il cono esistente sulla testa e formare con esso un corno radiante. Tra il corpo di questa testa ed il pannello è opportuno interporre un anello di tenuta in gomma. Il tunnel bass reflex è un tubo di plastica con un diametro esterno di 70 e un diametro interno di 65 e una lunghezza di 150 mm. Si inserisce nel foro corrispondente sul pannello frontale dall'esterno. Gli spazi tra il pannello e il tunnel sono sigillati dall'interno con plastilina.
Le parti del filtro crossover sono posizionate su una scheda Getinax di 250 x 150 mm, installata sulla parete laterale dell'alloggiamento nell'angolo inferiore, di fronte al tunnel bass reflex. Per evitare rumori, è necessario interporre tra la scheda e la cassa una guarnizione fonoassorbente. Il filtro utilizza condensatori MBM non polari. MBGO per una tensione di 200 V e resistori a filo avvolto con una potenza di 2 (R3) e almeno 7,5 W (altri). Il condensatore C1 è composto da sei condensatori da 10 micron collegati in parallelo. Le bobine L1-L3 sono senza cornice. Il diametro interno e l'altezza del primo è di 40 mm, gli altri due sono rispettivamente di 25 e 30 mm. La bobina L1 contiene 260 spire di filo PEL 1.5, L2-170 e L3-90 spire di filo PEV 1.0. La superficie interna della custodia è ricoperta di materiale fonoassorbente (imbottitura, gommapiuma) con uno spessore di 10...15 mm. Il corpo stesso è riempito di cotone idrofilo, ma in modo tale che tra la testa del woofer e il bass reflex rimanga un passaggio d'aria. Tutti i collegamenti delle pareti dell'alloggiamento sono sigillati con colla epossidica.
Il suono dell'altoparlante descritto è stato confrontato con il suono del noto modello industriale 35AC-012 (S-90). Durante i test è stato utilizzato un amplificatore AF stereo con una potenza nominale di 2 x 25 W e un coefficiente armonico non superiore allo 0,2%. Si è notato il suono più morbido dell'altoparlante fatto in casa nella regione delle frequenze sonore basse e medie, così come l'assenza di toni sgradevoli creati dalla testina 10GD-35 installata nel 35AS-012 nell'intervallo 5...10 kHz .
PS Sostituzione della testina 6GD-2. Invece di 6GD-2, puoi utilizzare una testina dinamica 75GDN-1L-4 (precedentemente designata 30GD-2) o 35GDN-4 (25GD-26B). Queste testine hanno più della metà della pressione sonora standard (rispettivamente 0,15 e 0,12 Pa) rispetto alle 6GD-2 (0,35 Pa), ma la loro potenza nominale notevolmente più elevata compensa questo svantaggio. La potenza nominale dell'altoparlante dopo tale sostituzione aumenterà nel primo caso a 50, nel secondo a 40 W, la resistenza elettrica nominale scenderà a 4 Ohm. La capacità del condensatore C1 quando si utilizza la testina 75GDN-1L-4 è 80 µF. In entrambi i casi il PAS non è richiesto. La prima opzione di sostituzione è preferibile, poiché la testina 75GDN-1 L-4 ha le stesse dimensioni della 6GDN-2, e una maggiore efficienza rispetto alla 35GDN-4, soprattutto a frequenze inferiori a 100 Hz.Yu.DLI, Gorkij
Rivista radiofonica, n. 3.9 1989
È stata utilizzata una linea di divisione a tre vie con una frequenza di crossover di 520–4800 Hz (Fig. 1). La presenza di attenuatori consente di regolare la risposta in frequenza dell'altoparlante nella regione delle frequenze medio-alte di ±4 dB rispetto al livello medio (zero). I resistori attenuatori sono realizzati in Provo-PEMS 0,41 - 0,56. Possono essere realizzati con piastrelle di ferro.
Bobine di separazione. i filtri sono avvolti su telai in legno (betulla, ) con. esterno 0 36 mm, lunghezza 24 mm (Fig. 2), e contiene: LI, L2 - 260 giri ciascuno, L3 - 85 giri, L4 - 170 giri con una presa dal centro del filo PEL 1.0.
Il corpo dell'altoparlante e il pannello frontale sono realizzati in truciolato di spessore 16 mm (Fig. 3). Quello anteriore (Fig. 4) è approfondito di 20 mm. La copertura posteriore dell'altoparlante è fissata con viti sovrapposte. Tra la cover posteriore e la custodia per sigillare, viene posata una gomma piumata di 5 mm di spessore. Le scatole sono fissate con barre di betulla, preverniciate con colla EDP-3 o EDP-5. la colla sigilla l'altoparlante.
Le teste dinamiche sono installate sul lato anteriore del pannello frontale. A questo scopo vengono realizzati degli incavi nel telaio delle teste dinamiche. Tra il pannello frontale e le barre, e alle quali è fissato, viene posta della gomma porosa per la sigillatura. Quindi all'interno della scatola vengono creati dei sigilli in cotone idrofilo ad angolo in modo che diventi sferico. Quello a media frequenza è coperto da un cappuccio realizzato secondo la stessa tecnologia: un pezzo cilindrico da 0 140 mm, alto 120 mm, è ricavato da plastica espansa. Poi con uno gli viene data una forma sferica (Fig. 5). Una quantità sottile (1 - 2 mm) di plastilina viene applicata con cura sulla superficie della sfera finita. Quindi, utilizzando il metodo papier-Mrzhe, vengono incollati su di esso pezzi di fibra di vetro impregnati con colla EDP-3, EDP-S, di 2-3 mm di spessore. Dopo che la colla si è asciugata, la sfera viene rimossa dal pezzo grezzo di plastica espansa: il cappuccio per la testina di frequenza è pronto. Le finestre della sua cornice sono sigillate con mar-, il volume tra la testa e il berretto è riempito uniformemente con un batuffolo di cotone.
DATI TECNICI PRINCIPALI:
frequenze effettivamente riprodotte (Hz) con irregolarità di 14 dB - 20 - 25000,
con irregolarità 8 dB - 20 - 22.000;
dimensioni, mm - 460X350X260.
Riso. 1. Schema schematico di un filtro separatore.
Tra la testina a bassa frequenza e l'invertitore di fase viene formato un passaggio d'aria mediante una rete metallica. Il volume rimanente della scatola viene riempito uniformemente con un batuffolo di cotone del peso di 0,9 - 1,5 kg. L'invertitore di fase è costituito da un vetro e un inserto per tubi (Fig. C, realizzato in duralluminio -16T. Possono anche essere realizzati utilizzando fibra di vetro e colla ZDP-3.
Riso. 6. Bass reflex: 1 - vetro, 2 - inserto.
