Гучномовці з дипольними випромінювачами. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

 Коментарі до статті

Автором запропоновано оригінальну конструкцію АС з дипольними випромінювачами. Конструкція акустичного оформлення динамічних головок, призначених переважно для автомобільних АС, виготовлена ​​з пластмасових труб. Допустимо також використовувати труби з картону або пап'є-маше достатньої товщини та відповідного діаметра. Для налаштування та перевірки параметрів виготовленої АС автор використовував комп'ютерну програму SpectraLab.

Статті, опубліковані останнім часом у журналі "Радіо", показують, що рівень розробок конструкцій акустичних систем аудіофілів піднявся на новий щабель. Очевидно, це не в останню чергу пов'язане з доступністю головок вищої якості. Нині у продажу найпоширеніші динамічні головки для автомобільних АС різної потужності, що забезпечують досить високу якість звучання. Акустична система, що описується в статті, може бути виконана з динамічними головками, доступними любителю, і використання готових комплектів головок для автомобільних АС значно спрощує їх вибір.

Метою розробки цієї конструкції послужило бажання виготовити акустичну систему з гарним звучанням та оригінальним оформленням; ще цікаво було послухати різні варіанти акустичного оформлення головок. Зокрема, передбачалося порівняти особливе звучання біполярних і дипольних гучномовців, що відрізняються діаграмою спрямованості та фазовою характеристикою випромінювання (про особливості їх роботи - далі за текстом). В результаті аналізу пристрою різних АС (біполярні "Mirage" [1], дипольні "Alon" виробництва ACARIAN SYSTEMS та ін) автор розробив конструкцію АС, що описується тут.

Корпуси акустичної системи (рис. 1) виготовлені з поліетиленової труби із зовнішнім діаметром 160 мм та товщиною стінок 9 мм. Гучномовці АС – трисмугові; кожен складається із трьох окремих боксів, об'єднаних в одній конструкції. Динамічна головка НЧ встановлена ​​горизонтально у верхній торцевій площині основного боксу. Його внутрішній об'єм знизу (до труб фазоінвертора, виведених на задню сторону корпусу) заповнений синтепоном низької щільності, а вище труб розташовані два кільця з щільного поролону шириною 5 см, що зменшують стоячі хвилі в корпусі. Відстань між кільцями – близько 50 см.

Встановлений над головкою НЧ бокс СЧ одночасно служить розсіювачем для випромінювача НЧ. Цей бокс виконаний із відрізка аналогічної труби. Внутрішній обсяг заповнений тришаровим набиванням середньої щільності (синтепон-вата-синтепон). З торцевих сторін до нього прикріплені (клеєм або гвинтами) однакові настановні пластикові тримачі головок зі знімними захисними сітками Кріпиться бокс, як видно з креслення, за допомогою вигнутих шпильок, пропущених через кріплення, що виступають, головки НЧ (якщо таких виступів немає, можна використовувати, наприклад, дюралюмінієвий кронштейн завтовшки 2...3 мм з необхідними виступами), і через стінки верхнього блоку. Висоту кріплення боксу регулюють фігурними чи звичайними гайками.

Бокс ВЧ виконаний з відрізка труби поліетиленової діаметром 40 мм і встановлений на двох декоративних шпильках, що створюють зазор між боксами близько 15 мм. Головки ВЧ встановлені з обох боків відрізка труби та фіксовані лише щільною посадкою.

Зовнішній вигляд АС – на рис. 2.

Труби потрібного діаметра можна виготовити з пап'є-маше за методикою, описаною в Радіо [2], а також підібрати з наявних у продажу труб різного призначення. У крайньому випадку можна виготовити прямокутні корпуси квадратного перерізу з ДСП або MDF (плита з пресованого пилу).

У конструкції (схема гучномовця показано на рис. 3) використані динамічні головки трьох типів. Для лінії НЧ (ВА5) - головка фірми Kenwood KW-160-1374 з параметрами Тіля-Смолла (TS): резонансна частота Fs = 45 Гц, повна добротність Qts = 0,5 ... 0,55. У смузі СЧ (ВАЗ, ВА4) застосовані головки Р130LU15-08-4 Рязанського радіозаводу з частотою резонансу Fs = 75 Гц і чутливістю 89 дБ [3]. У смузі ВЧ (ВА1, ВА2) використані головки LANZAR (для автоакустики): смуга ефективного випромінювання – 1...24 кГц, чутливість – 94 дБ та практично рівна, без видимого резонансу характеристика комплексного опору. У цих головках купол виконаний з титану, а магнітний зазор введена феромагнітна рідина.

Головки СЧ, ВЧ можна використовувати й інші компонентні автомобільні АС різних виробників. Небажано застосовувати головки із вбудованим додатковим ВЧ рупором.

Компактні головки НЧ достатньої потужності з діаметром 6...6,5 дюйми, ймовірно, також простіше знайти серед призначених для автомобільних АС. Допустимо використовувати й інші доступні "басовички", але тоді кріплення головки НЧ та боксу СЧ, можливо, доведеться змінити.

Розрахункові розміри корпусу з фазоінвертором для голки НЧ, що використовується, виявилися неприйнятно великими (об'єм Vb, = 42 л), тому розміри і нижня частота смуги відтворення були скориговані для корпусу з меншим об'ємом. Дві труби фазоінвертора використані зменшення довжини резонатора при розрахункової площі перерізу.

Налаштування резонатора фазоінвертора було здійснено без фільтра НЧ за критерієм найкращого відтворення звучання низьких частот за збереження ясного звучання в середньочастотній області. Потім була перевірена характеристика комплексного опору, яка показала рівність максимумів характеристики та частоту налаштування труби Fb = 42 Гц.

Якщо в АС застосовувати вітчизняні головки НЧ, то параметри елементів конструкції (обсяг корпусу, розміри труби фазоінвертора тощо) можна знайти в [4] та в описах конструкцій з подібними головками.

У цій конструкції використані фільтри другого (для голівки НЧ) та першого (для головок СЧ, ВЧ) порядків. Для фільтрів 3-го порядку (СЧ та ВЧ) виявилося важким отримати в обраному акустичному оформленні узгоджене звучання та прийнятну фазову характеристику комплексного опору.

При виготовленні фільтрів автор використовував конденсатори К73-17 ємністю 4.7 мкФ на 63, оксидні конденсатори ємністю 100 і 47 мкФ фірми Jamicon (неполярні групи NP). Котушка L1 має 110 витків і намотана дротом ПЕЛ 0,72 мм без каркаса на оправці діаметром 20 мм при ширині намотування 10 мм. Для зменшення втрат котушка L2 (100 витків дроту ПЕЛ 0,9) виконана з магнітопроводом з пакета Ш-подібних пластин перерізом 3,5...4 см2 (без перемичок) і намотана на каркасі трансформатора УЗЧ старого телевізора. Індуктивність котушки L2 підбирають змотуванням частини витків.

Неоціненну допомогу у вимірі всіх параметрів головок та системи може надати програма "SpectraLab" [5] та нескладна приставка, підключена до звукової карти комп'ютера (рис. 4). За допомогою такого пристрою можна спостерігати АЧХ та ФЧХ комплексного опору безпосередньо в процесі вимірювання параметрів головок, налаштування резонатора фазоінвертора та фільтрів.

У програмі розділу "Settings" необхідно встановити режим перегляду приватного від розподілу напруги на вході правого каналу на аналогічне лівого каналу (чи навпаки), і навіть включити лінійний вхід карти режим "Запис". У результаті на екрані побачимо АЧХ та ФЧХ досліджуваного чотириполюсника. Звукова карта комп'ютера повинна бути повнодуплексною, тобто допускає одночасну роботу з її входом та виходом. У всіх режимах потрібно включати вбудований генератор "рожевого" шуму з розділу "Utilities" (додаткові відомості - розділ "help" програми).

Переключивши програму в режим перегляду спектра та вибравши мікрофонний вхід звукової карти, можна зняти АЧХ і ФЧХ голівки (системи) за звуковим тиском з точністю, яка визначається якістю мікрофона. АЧХ електретних мікрофонів для комп'ютерів досить лінійна для оцінки нерівномірності АЧХ головок та АС, крім того, у програмі є можливості для компенсації нелінійності АЧХ мікрофона, що використовується.

Для акустичних вимірювань був використаний мікрофон "YOGA" ЕМ-195 з чутливістю 64±3 дБ (Про дБ = 1 В/мкбар на 1 кГц) та смугою 20...16000 Гц.

При виготовленні фільтрів для цієї акустичної системи основні труднощі викликало узгодження головок СЧ і ВЧ, і в результаті найпростіше рішення виявилося найрезультативнішим. Для застосованих у конструкції головок фільтри другого та першого порядків дозволили отримати гладку АЧХ. На рис. 5 показані представлені програмою "SpectraLab" АЧХ гучномовця, зняті при встановленні мікрофона на осі випромінювання 0 град (верхня крива) і під кутом 90 град (нижня крива).

Частотна характеристика модуля комплексного опору гучномовця наведена на рис. 6 змінюється плавно в інтервалі 3,8...8 Ом. Відхилення у лінійності ФЧХ не виходять за межі ±45 град. Слід зауважити, що використана для вимірювання звукова карта має спад ФЧХ вище за частоту 10 кГц до -90 град. Тому перед вимірюванням потрібно провести калібрування вимірювального тракту, підключивши замість головки змінний резистор (зі шкалою опору, що регулюється). Одночасно з його допомогою можна вимірювати комплексний опір АС.

При прослуховуванні виготовленої акустичної системи було випробувано два варіанти включення головок у боксах СЧ та ВЧ.

Перший варіант - коли фронтальні та тилові головки включені (з урахуванням їхнього фізичного розташування) протифазно. При цьому отриману характеристику випромінювання можна розглядати як біполярну (випромінювання вперед і у фазі). Її АЧХ (у статті не наведено) однаково рівна в положеннях 0 та 90 град. На НЧ (нижче 300 Гц) виникає хвилястість, але звук це не псує. Звучання набуває великої, порівняно із звичайним гучномовцем, "об'ємність". Найбільший ефект досягається на відстані між колонками більше 3...4 м. Наприклад, при установці АС по діагональних кутах кімнати стереобаланс досягається відповідним регулятором у підсилювачі, забезпечуючи комфортний звук і для домашнього кіно, і для легкої музики, і для комп'ютерних ігор.

Другий варіант включення – коли головки включені синфазно. В результаті отримуємо дипольну акустичну систему, діаграму спрямованості якої можна визначити як "вісімку", оскільки бічне випромінювання в діапазоні СЧ-ВЧ пригнічується. Реально цей ефект проявлявся незначно: АЧХ при встановленні мікрофона збоку, на 90 град., - Як і для осьової (0 град.), теж рівна, але з плавним зниженням рівня звукового тиску на СЧ і ВЧ (див. рис. 5).

Таке включення головок можна розглядати як ізобаричне, яке не підвищує резонансну частоту головок в акустичному оформленні і додатково знижує парні гармоніки. У цьому випадку звучання разом з об'ємністю набуло більшої точності в опрацюванні звукової сцени та чіткості; цей варіант і був вподобаний автором.

В обох випадках звучання якісно відрізняється від звичного глибиною сцени та її побудовою та малою залежністю тонального балансу від місця прослуховування. Це дозволяє переміщатися по кімнаті як перед "звуковою сценою", так і безпосередньо в ній, на відміну від звичайної досить тонкої зони стереоефекту.

Гучномовці АС повинні відстояти від найближчих поверхонь, що відбивають звук, не менше ніж на 40...50 см, а самі ці поверхні, по можливості, закриті поглинаючими матеріалами (наприклад, шторами).

У багатоканальній системі "домашнього театру" формату Dolby Surround ProLogic для створення дифузного поля, що передає акустичну атмосферу, програма ліцензування "Номе ТНХ" рекомендує використовувати дипольні випромінювачі як тилові гучномовці, які слід орієнтувати на слухачів не переднім або заднім. .

література

1. Козирєв В. Акустичні системи "MIRAGE 595is". – АудіоМагазін, 1998, № 6, с. 18-23.
2. Сиротюк М. Простий гучномовець із акустичним лабіринтом. – Радіо, 2000, № 2, з 13, 14.
3. Головки гучномовців для побутової радіоапаратури. - Радіо, 1998 № 10, С. 81,82.
4. Шихатов А. Гучномовці в автомобілі. – Радіо, 1999, № 12, с. 20-22.
5. soundtechnology.com/ downlosd-center.htm.

Автор: С.Аліков, м.Москва

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 Мережеві накопичувачі Asustor AS3102T та AS3104T з підтримкою 4К-відео 17.10.2015 Компанія Asustor, розробник і постачальник мережних накопичувачів даних, анонсувала випуск нових моделей NAS серії 31. Дана лінійка включає два мережеві накопичувачі - AS3102T (з двома відсіками) і AS3104T (з чотирма відсіками) з максимальною ємністю зберігання 12 . Новинки відрізняють компактні розміри. Зсувна панель та спеціальні гвинти дозволяють встановлювати та замінювати жорсткі диски без використання інструментів. В основі NAS серії 31 лежить 2-ядерний процесор Intel Braswell N3050 із тактовою частотою 1,6 ГГц, здатний обробляти безліч завдань одночасно. Крім того, пристрої підтримують апаратне шифрування AES-NI, що забезпечує захист даних без істотних збитків для швидкодії, зазначили в компанії. Швидкість передачі даних становить до 110 МБ/с при читанні і 112 МБ/с при записі в режимі RAID 1. Новинки оснащені 2 ГБ вбудованої двоканальної пам'яті SO-DIMM DDR3L, підтримкою Seamless System Migration, RAID-масивів (в режимах Single, JBOD і RAID 0/1 для AS3102T та режими Single, JBOD та RAID 0/1/5 для AS3104T). "Завдяки комплектуючим корпоративного рівня та двоканальної пам'яті мережні накопичувачі Asustor серії 31 забезпечують плавне відтворення відео, - розповів Джонні Чен, менеджер з продукції компанії Asustor. - Пристрої нової лінійки знижують ціновий поріг для домашніх користувачів, які потребують захищеного хмарного сховища з можливістю обробки4 відео". Моделі NAS серії 31 від Asustor: AS3102T та AS3104T За інформацією Asustor, пристрої лінійки 31 мають HDMI-вихід та ІЧ-приймач, що у поєднанні з додатковими програмами з App Central розширює мультимедійний потенціал мережних накопичувачів. Зокрема, користувач може встановити LooksGood, щоб насолоджуватися переглядом відео з NAS через інтернет або взаємодіяти з цифровим ТБ. Також програма підтримує технологію Hyper-Transcoding, що прискорює процес перекодування мультимедійних файлів. З її допомогою NAS лінійки 31 здатні здійснювати конвертування потокового відео в реальному часі, що можна використовувати для зниження навантаження на мережу та пристрій, що відтворює. Користувачам, що приділяють особливу увагу колекціонування фото та музики, адресовані програми SoundsGood та Photo Gallery, що підвищують зручність роботи з NAS. AS3102T і AS3104T мають трирічну гарантію і поставляються разом із попередньо встановленою операційною системою ADM 2.5. Мережевий накопичувач AS3102 вже доступний для придбання. Модель AS3104 надійде у продаж наприкінці жовтня.

Інші цікаві новини:

▪ Загадки кави

▪ Електрони тунелюють крізь бар'єр миттєво

▪ Наночастинки керують імунітетом

▪ Гідродинамічний аналог випромінювання з олії

▪ Телефони Apple зможуть падати як кішки

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Надзавдання. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке друга космічна швидкість? Детальна відповідь

▪ стаття Евакуація людей під час пожежі

▪ стаття УКХ ЧС тюнер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Резистори. Нестандартне кольорове маркування. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024