Сабвуфер для дому для сім'ї. Частина 2 - Починаємо збирання! Стаття Безкоштовної технічної бібліотеки

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Сабвуфер для дому для сім'ї. Частина 2 - Починаємо збирання! Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

Коментарі до статті

Нам знадобиться:

БУДЬ-ЯКА програма для розрахунку саба (софт),
примітивні навички столяра (розпилювання ДСП, вміння працювати з лобзиком та дрилем),
акуратність,
витратний матеріал: силікон, шурупи, ДСП, свердло на 3 мм.

цього досить...

Тепер почнемо складання супермегарульозного саба.

Посилено шукаємо прогу з розрахунку корпусу саба. Особливої різниці у них немає: всі примітивно однакові

Софт для саба

Як ми з'ясували, розрахунок параметрів акустичного оформлення для НЧ-головки - заняття не з простих. Побічно цей висновок підтверджує існування спеціалізованого програмного забезпечення (софту), що дозволяє значно полегшити роботу установника. Таких програм нині існує кілька: Blaubox, WinSpeakerz, Term-Pro, JBL SpekerShop та ін Але вони багато в чому схожі. Ви можете підібрати корпус для наявного динаміка або, навпаки, підібрати НЧ-головку до вже збудованого боксу. Подібні програми дозволяють порівнювати роботу того чи іншого гучномовця у корпусах різного типу. Швидше за все, в базі даних ви знайдете потрібний гучномовець з перерахуванням всіх необхідних характеристик. Якщо ні, то базу можна доповнити параметрами вашого драйвера, якими вас забезпечив виробник, а потім розраховувати всі необхідні характеристики боксу для досягнення оптимальної АЧХ і потужності сабвуфера. Вводимо параметри динаміка та отримуємо об'єм корпусу.

На цій стадії у мене виникла серйозна проблема – я не знав більшої частини параметрів динаміка.

Виникло два вирішення цієї проблеми:

перше - знайти марку свого динаміка в Інтернеті,
друге – розрахувати самому.

Перше підійшло т.к. надто великі розбіжності між різними джерелами. Пішов другим шляхом.

Вимірювання параметрів Тіля-Смолла у домашніх умовах.

Пам'ятайте! Нижче наведена методика дієва тільки для вимірювання параметрів динаміків з резонансними частотами нижче 100Гц, на більш високих частотах похибка зростає.

Найголовнішими параметрами, за якими можна розрахувати та виготовити акустичне оформлення (простіше кажучи – ящик) є:

Резонансна частота динаміка Fs (Герц)
Еквівалентний обсяг Vas (літрів або кубічних футів)
Повна добротність Qts
Опір постійному струму Re (Ом)

Для серйознішого підходу знадобиться ще знати:

Механічну добротність Qms
Електрична добротність Qes
Площа дифузора Sd (м2) або його діаметр День (См)
чутливість SPL (дБ)
індуктивність Le (Генрі)
Імпеданс Z (Ом)
Пікову потужність Pe (ват)
Масу рухомої системи Ммс (Г)
Відносну жорсткість См (метрів/ньютон)
Механічне опір RMS (кг/сек)
Двигуна потужність BL

Більшість цих параметрів може бути виміряна або розрахована в домашніх умовах за допомогою не дуже складних вимірювальних приладів і комп'ютера або калькулятора, що вміє добувати коріння та зводити у ступінь.

Для ще більш серйозного підходу до проектування акустичного оформлення та обліку характеристик динаміків рекомендую читати серйознішу літературу. Автор даного " праці " не претендує на спеціальні знання у сфері теорії, проте тут викладене є компіляцією з різних джерел - як іноземних, і російських.

Вимірювання Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведення вимірювань цих параметрів вам знадобиться таке обладнання:

Вольтметр
Генератор сигналів звукової частоти
Частотомір
Потужний (не менше 5 Вт) резистор опором 1000 Ом
Точний (+-1%) резистор опором 10 Ом
Проводи, затискачі та інша дрібниця для з'єднання всього цього в єдину схему.

Звісно, у цьому списку можливі зміни. Наприклад, більшість генераторів мають власну шкалу частоти і частотомір не є в такому разі необхідністю. Замість генератора можна використовувати звукову плату комп'ютера і відповідне програмне забезпечення, здатне генерувати синусоїдальні сигнали від 0 до 200Гц необхідної потужності.

Ось так виглядає схема для вимірювань

Поговоримо про системи числення. Схема вимірювання параметрів динаміка

калібрування

Для початку необхідно відкалібрувати вольтметр.

Для цього замість динаміка приєднується опір 10 Ом і підбором напруги, що видається генератором, треба досягти напруги 0.01 вольта. Якщо резистор іншого номіналу, напруга повинна відповідати 1/1000 номіналу опору в омах. Наприклад, для калібрувального опору 4 ома напруга повинна бути 0.004 вольта.

Запам'ятайте! Після калібрування регулювати вихідну напругу генератора НЕ МОЖНА до закінчення всіх вимірювань.

Знаходження Re

Тепер, під'єднавши замість калібрувального опору динамік та виставивши на генераторі частоту, близьку до 0 герц, ми можемо визначити його опір постійному струму Re. Їм буде показ вольтметра, помножене на 1000. Втім, Re можна заміряти і безпосередньо омметром.

Знаходження Fs та Rmax

Динамік у своїй і всіх наступних вимірах повинен бути у вільному просторі.

Резонансна частота динаміка знаходиться за піком його імпедансу (Z-характеристики). Для її знаходження плавно змінюйте частоту генератора і дивіться показання вольтметра. Та частота, на якій напруга на вольтметрі буде максимальною (подальша зміна частоти призводить до падіння напруги) і буде частотою основного резонансу для цього динаміка. Для динаміків діаметром більше 16см ця частота має лежати нижче 100Гц. Не забудьте записати не лише частоту, а й показання вольтметра. Помножені на 1000 вони дадуть опір динаміка на резонансній частоті Rmax, необхідне для розрахунку інших параметрів.

Знаходження Qms, Qes та Qts

Ці параметри знаходяться за такими формулами:

Поговоримо про системи числення. Формули

Як видно, це послідовне знаходження додаткових параметрів Ro, Rx та вимірювання невідомих раніше частот F1 і F2. Це частоти, у яких опір динаміка дорівнює Rx. Оскільки Rx завжди менший за Rmax, то й частот буде дві - одна дещо менша за Fs, а інша дещо більша. Ви можете перевірити правильність своїх вимірювань такою формулою:

Fs=square(F1*F2)

Якщо розрахунковий результат відрізняється від знайденого раніше більше, ніж на 1 герц, потрібно повторити все спочатку і акуратніше.

Отже, ми знайшли та розрахували кілька основних параметрів і можемо на їх підставі робити деякі висновки:

Якщо резонансна частота динаміка вище 50Гц, він має право претендувати працювати у разі як мідбас. Про сабвуфер на такому динаміці можна одразу забути.
Якщо резонансна частота динаміка вище 100Гц, це взагалі не низькочастотник. Ви можете використовувати його для відтворення середніх частот у трьохсмугових системах.
Якщо співвідношення Fs/Qts у динаміка становить менше 50, то цей динамік призначений для роботи виключно в закритих ящиках. Якщо більше 100 – виключно для роботи з фазоінвертором або у бандпасах. Якщо значення перебуває у проміжку між 50 і 100, то тут потрібно уважно дивитися й інші параметри - якого типу акустичного оформлення динамік тяжіє. Найкраще для цього використовувати спеціальні комп'ютерні програми, здатні змоделювати у графічному вигляді акустичну віддачу такого динаміка у різному акустичному оформленні. Правда при цьому не обійтися без інших, не менш важливих параметрів – Vas, Sd, Cms та L.

Знаходження Sd

Це так звана ефективна випромінююча поверхня дифузора. Для найнижчих частот (у зоні поршневої дії) вона збігається з конструктивною та дорівнює:

Sd=ПR^2

Радіусом R в даному випадку буде половина відстані від середини ширини гумового підвісу однієї сторони до середини гумового підвісу протилежної. Це пов'язано з тим, що половина ширини гумового підвісу також є поверхнею, що випромінює. Зверніть увагу, що одиниця виміру цієї площі - квадратні метри. Відповідно і радіус потрібно в неї підставляти за метри.

Знаходження індуктивності котушки динаміка L

Для цього потрібні результати одного з відліків із першого тесту. Знадобиться імпеданс (повний опір) звукової котушки на частоті близько 1000Гц. Оскільки реактивна складова (XL) віддалена від активної Re на кут 900, то можна скористатися теоремою Піфагора:

Z^2=Re^2+Xl^2

Оскільки Z (імпеданс котушки на певній частоті) і Re (опір котушки по постійному струму) відомі, формула перетворюється:

Xl=square(Z^2-Re^2)

Знайшовши реактивний опір XL на частоті F можна розрахувати і індуктивність за формулою:

L=Xl/2пF

Вимірювання Vas

Є кілька способів вимірювання еквівалентного обсягу, але в домашніх умовах простіше використовувати два: метод додаткової маси і метод додаткового обсягу. Перший вимагає з матеріалів кілька грузиків відомої ваги. Можна використовувати набір вантажів від аптечної ваги або скористатися старими мідними монетками 1,2,3 і 5 копійок, оскільки вага такої монетки в грамах відповідає номіналу. Другий метод потребує наявності герметичного ящика заздалегідь відомого обсягу з відповідним отвором під динамік.

Знаходження Vas методом додаткової маси

Для початку потрібно рівномірно навантажити дифузор грузиками і знову виміряти його резонансну частоту, записавши її як F's. Вона має бути нижчою, ніж Fs. Краще якщо нова резонансна частота буде меншою на 30%-50%.

Маса грузиків береться приблизно 10 г на кожен дюйм діаметра дифузора. Тобто. для 12" голівки потрібен вантаж масою близько 120 грамів.

Потім потрібно розрахувати См на основі отриманих результатів за формулою:

Cms=[1/(2п)^2]*[(Fs+F's)*(Fs-F's)/(Fs*F's)^2]

де М - Маса доданих грузиків у кілограмах.

Виходячи з отриманих результатів Vas(м3), розраховується за формулою:

Vas=1,4*10^5*Sd^2*Cms

Знаходження Vas методом додаткового обсягу

Потрібно герметично закріпити динамік у вимірювальному ящику. Найкраще це зробити магнітом назовні, оскільки динаміку все одно, з якого боку у нього об'єм, а вам буде простіше підключати дроти. Та й зайвих отворів у своїй менше. Об'єм ящика позначений як Vb.

Потім необхідно провести вимірювання Fс (резонансної частоти динаміка в закритому ящику) і, відповідно, обчислити Qmc, Qec і Qtc.

Методика вимірювання повністю аналогічна до описаної вище. Потім знаходиться еквівалентний обсяг за формулою:

Vas=Vb((Fc*Qec/(Fs*Qes))-1)

Практично з тими самими результатами можна використовувати і простішу формулу:

Vas=Vb(((Fc/Fs)^2)-1)

Отриманих у результаті всіх цих вимірювань даних достатньо подальшого розрахунку акустичного оформлення низькочастотного ланки досить високого класу.

Тепер треба вирішити, куди можна вписати саб, тобто визначитися з його формою. Я Вас запевняю вона може бути будь-яка, на якість звучання вона не надає НІЯКОГО погіршення (не беручи до уваги рупорні саби)

Тепер беремо в руки лінійку, косинець, олівець і точно розмічаємо лист ДСП. Пилим, намагаючись не додавати до звуку пили свій МАТ. Збираємо саб за допомогою бруса 30*30 мм, який вставляється в ребра. Вся ця конструкція прошивається шурупами з кроком 5 см по ребрах. Електролобзиком вирізається отвір під динамік (ТІЛЬКИ НЕ ПРОМАХНІТЬСЯ). Усі шви зсередини промазуються силіконом, а зовні шпаклівкою. Добу корпус сохне.

За цей час треба розжитися ватою!

Публікація: radiokot.ru

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Пам'ять HBM2E із пропускною здатністю 460 ГБ/с 19.08.2019

Компанія SK Hynix оголосила про завершення розробки пам'яті DRAM HBM2E з найвищою в галузі пропускною спроможністю. Порівняно з пам'яттю HBM2, що використовується зараз у суперкомп'ютерах та графічних прискорювачів, пропускну здатність збільшено на 50% - до 460 ГБ/с (швидкість для однієї лінії досягає 3,6 Гбіт/с, а всього ліній - 1024 штук).

Фірмова технологія TSV (Through Silicon Via) дозволяє створювати модулі максимального об'єму 16 ГБ, пакуючи вісім мікросхем HBM2E щільністю 16 Гбіт кожна в один корпус. Для порівняння, максимальний обсяг модулів HBM2 складає 8 ГБ.

У SK Hynix пам'ять HBM2E характеризують як "оптимальне рішення для четвертої промислової ери, що підтримує високопродуктивні графічні процесори, суперкомп'ютери, системи машинного навчання та системи штучного інтелекту, які потребують максимального рівня продуктивності пам'яті". Іншими словами, це високопродуктивна та дорога пам'ять для нового покоління суперкомп'ютерів, систем штучного інтелекту та графічних прискорювачів.

Серійний випуск нової пам'яті HBM2E компанія SK Hynix обіцяє розпочати наступного року.

Інші цікаві новини:

▪ Глобальне потепління руйнує систему травлення

▪ Аморфний карбід кремнію, що перевершує кевлар удесятеро.

▪ Нейрони оцінюють вигоду від звички

▪ Розпізнавання осіб для кредитування в Ощадбанку

▪ Пульт дистанційного керування вчителем

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зорові ілюзії. Добірка статей

▪ стаття Дослідження систем керування. Конспект лекцій

▪ стаття Хто і коли виграв золоті медалі у фігурному катанні, не злякавшись урвища музичного супроводу? Детальна відповідь

▪ стаття Міога. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Пристрій захисту електродвигуна від перегріву. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Як підключити двигун на 127 В до мережі 220 В. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт