Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Вимірювання параметрів Тіля-Смолла в домашніх умовах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті Коментарі до статті

Більшість параметрів для виготовлення акустичного оформлення може бути виміряно або розраховано в домашніх умовах за допомогою не дуже складних вимірювальних приладів та комп'ютера або калькулятора, що вміє добувати коріння та зводити у ступінь. Автор цього " праці " не претендує на спеціальні знання у сфері теорії, проте тут викладене є компіляцією з різних джерел - як іноземних, і російських.

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) чи його діаметр Dia (см)
  • Чутливість SPL (dB)
  • Індуктивність Le (Генрі)
  • Імпеданс Z (Ом)
  • Пікову потужність Pe (Ватт)
  • Масу рухомої системи Mms (г)
  • Відносну жорсткість Cms (метрів/ньютон)
  • Механічне опір Rms (кг/сек)
  • Двигуна потужність BL

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

    Для проведення вимірювань цих параметрів вам знадобиться таке обладнання:

    1. Вольтметр
    2. Генератор сигналів звукової частоти
    3. Частотомір
    4. Потужний (не менше 5 Вт) резистор опором 1000 Ом
    5. Точний (+- 1%) резистор опором 10 Ом
    6. 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.

    Вимірювання параметрів Тіля-Смолла в домашніх умовах

    Схема для вимірів

    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 і Rmax Динамік при цьому та всіх наступних вимірах повинен знаходитися 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:

    Вимірювання параметрів Тіля-Смолла в домашніх умовах

    Як видно, це послідовне знаходження додаткових параметрів Ro, Rx та вимірювання невідомих нам раніше частот F1 та 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:

    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:

    1. Якщо резонансна частота динаміка вище 50Гц, він має право претендувати працювати у разі як мідбас. Про сабвуфер на такому динаміці можна одразу забути.
    2. Якщо резонансна частота динаміка вище 100Гц, це взагалі не низькочастотник. Ви можете використовувати його для відтворення середніх частот у трьохсмугових системах.
    3. 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 ж значення перебуває у проміжку між 50 і 100, тут потрібно уважно дивитися 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. Щоправда, 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: .

    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: .

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

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

    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 та 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" головки потрібен вантаж масою близько 120 грамів. Потім необхідно розрахувати Cms на основі отриманих результатів за формулою:

    ,

    де М - Маса доданих грузиків у кілограмах. Виходячи з отриманих результатів Vas(м3) розраховується за формулою:

    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 потрібно виміряти (резонансної частоти динаміка в закритому ящику) і, відповідно, обчислити Qmc, Qec и Qtc. Методика вимірювання повністю аналогічна до описаної вище. Потім знаходиться еквівалентний обсяг за формулою:

    Практично з тими самими результатами можна використовувати і простішу формулу:

    Отриманих у результаті всіх цих вимірювань даних достатньо подальшого розрахунку акустичного оформлення низькочастотного ланки досить високого класу. А от як воно розраховується – це вже зовсім інша історія.

    Врахуйте, що наведена вище методика діє тільки для вимірювання параметрів динаміків з резонансними частотами нижче 100Гц, на більш високих частотах похибка зростає.

    Публікація: cxem.net

    Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

    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

    Процесори Intel Core восьмого покоління 26.09.2017

    Компанія Intel презентувала чергове, восьме покоління процесорів Intel Core для настільних систем.

    Нові моделі трьох сімейств - i3, i5 та i7 - надійдуть у продаж наступного тижня, 5 жовтня. До поповнення входять перша настільна чотириядерна модель Intel Core i3 і перша настільна шестиядерна модель Intel Core i5. Також було представлено набір системної логіки Intel Z370.

    За заявою виробника, новинки стали найкращими ігровими процесорами марки. Так, у порівнянні з Intel Core сьомого покоління забезпечено приріст кадрової частоти відразу на 25%. Процесори мають до сорока ліній PCIe 3.0. Старша модель у новому поколінні – Intel Core i7-8700K – видає частоту в 4,7 ГГц.

    Інші цікаві новини:

    ▪ Falcon Heavy готується до запуску

    ▪ Ефективний трибоелектричний генератор

    ▪ Жіноча та чоловіча депресії відрізняються генами

    ▪ Суперхолодний чіп

    ▪ Комп'ютерна мишка попередить стрес

    Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

     

    Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

    ▪ розділ сайту Підсилювачі потужності. Добірка статей

    ▪ стаття Відповідність моделей та шасі аудіо та автоаудіо GRUNDIG. Довідник

    ▪ стаття Чому після фізичних вправ болять м'язи? Детальна відповідь

    ▪ стаття Іспанський кервель. Легенди, вирощування, способи застосування

    ▪ стаття Електронний металошукач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

    ▪ стаття Сигарета на краю склянки. Секрет фокусу

    Залишіть свій коментар до цієї статті:

    ім'я:


    E-mail (не обов'язково):


    коментар:





    All languages ​​of this page

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

    www.diagram.com.ua

    www.diagram.com.ua
    2000-2024