Как да разберете параметрите на високоговорителя у дома. Измерване на параметрите на Thiel-Small в домашни условия

Сложността на измерването на електрическите и акустичните параметри на високоговорителите често налага изоставянето на тази процедура и впоследствие процесът на създаване на високоговорители се извършва с фокус върху прости формули за изчисление, които отчитат само електрическите параметри на високоговорителите и дори тогава те са идеални. Мисля, че няма смисъл отново да се задълбочаваме в историите, че резултатът в този случай дори не отговаря на очакванията. Няма да се прикривам, процесът на измерване е сложен, изисква специално оборудване и, което е много важно, умения за работа с измервателни програми. Не е достатъчно само да измервате, трябва да го направите възможно най-обективно и единственото ограничение при измерванията трябва да бъде грешката на измервателното оборудване.

След това ще се опитам да разкажа подробно за техниката на измерване в софтуерния пакет Arta. Влюбих се в тази програма за нейното удобство и лекота на използване, възможността за цялостен анализ на резултатите от измерването. последна версияналични програми на сайт за разработчици . На този моменттова е версия 1.6.1. Там можете да изтеглите и оригиналните ръководства за работа с компонентите на пакета, но на английски език. Тези ръководства са включени в системата за помощ на програмата. Можете да го извикате през менюто Помощ - ръководство за потребителя.

Ще ви трябва малко оборудване, за да направите измервания. По-долу е какво използвам:

1. Лаптоп Dell Inspiron 1720 с операционна система Windows XP Professional x86 и инсталиран софтуер Arta.
2. Звукова карта E-MU 0404 USB.
3. Усилвател Denon PMA-500AE. Подходящ е, защото има байпас функция за корекция на тона, гръмкост и баланс - Source Direct.
4. Волтметър V7-38.
5. Магазинно съпротивление R33.
6. Измервателен микрофон Nady CM 100.
7. Стойка за микрофон. В негова роля е стойката от камерата, която има функции за накланяне, завъртане и регулиране на височината.
8. „Референтен“ резистор (Rref), необходим за измерване на импеданса. Използвам PEV-10 с номинална стойност 10 ома. Измереното съпротивление е 9,85 ома.
9. Два кабела с разделители за защита на входа звукова картаот опасни стойности на напрежението. Разделителите са запоени вътре в жака TRS.
10. XLR кабел за микрофон и няколко кабела за свързване на I/O на звуковата карта и свързването й към усилвателя.

За да измерите импеданса, трябва да свържете оборудването съгласно фигура 12.

Фигура 12

Импедансът се измерва чрез спада на напрежението върху резистора Rref. Разработчиците на Arta Software препоръчват да използвате стойност на Rref от 27 ома. Използвам по-малка стойност - 10 ома (измереното съпротивление е 9,85 ома), което ми позволява да задам по-ниска амплитуда на напрежението на изхода на усилвателя при измерване. Действителното съпротивление на резистора Rref трябва да се измерва с минимална грешка. Това се отразява на грешката при измерване на импеданса и, като следствие, на грешката при изчисляване на параметрите на Thiel-Small.

В Arta Software има възможност за измерване на импеданса както на ниско- и средночестотни високоговорители, така и на високочестотни. За последното се използва отделна техника - измерване на стъпков синусоидален сигнал в даден честотен диапазон. Невъзможно е да се измери импедансът на високочестотните високоговорители при периодичен шум, те могат да се повредят.

Така че нека започнем Limp. За това в меню на windowsТрябва да се избере „Старт“. Всички програми – Arta Software – Limp . Прозорецът на програмата е показан по-долу (Фигура 13).

Фигура 13

Тук също, както в Арта, се променям цветова схемапо-приятен за окото. Промяната на цвета на работното пространство се извършва чрез командата от менюто Редактиране – черно-бял фонов цвят, други цветове се променят чрез менюто Редактиране - Цветове и стил на мрежата . Освен това изключвам избора на линии през менюто Редактиране – Използвайте дебел химикал.

Настройката на програмата започва от менюто Настройка-Аудио устройства(Фигура 14). Тук, в полетата Wave Input Device и Wave Output Device, трябва да посочите звуковата карта, която използвате.

Фигура 14

Следващо меню – Настройка-Измерване(Фигура 15).

фигура 15

В полето Референтен канал посочете канала, който служи като референтен. Ако свързването на измервателната верига е направено в съответствие с изображението Фигура 12, тогава референтният канал е десен (Десен). В полето Reference Resistor посочете измерената стойност на резистора Rref. Полетата High cut-off и Low cut-off показват честотния диапазон на импеданса, показан на екрана. Не самия честотен диапазон, чийто дисплей се променя през менюто Настройка-Графика, а точно честотния диапазон на импедансната крива. Горното е вярно за измервания на периодичен шум. За измервания на стъпков синусоидален сигнал тези полета отговарят за обхвата на измерване. В полето Frequency increment се задава стъпката за измерване на стъпков синусоидален сигнал. Препоръчвам да го настроите на 1/48 от октавата, като по този начин получите по-малка стъпка и по-точно измерване на импеданса. Полета Мин. време на интегриране (ms), преходно време (ms) и пауза в пакет (ms) определят съответно времето на интегриране, продължителността на стъпката на синусоидалната форма на вълната и паузата между стъпките. Ако компютърът, който измервате, не е достатъчно бърз, удвоете стойностите в тези полета. Полето FFT size задава размера на FFT блока. Задаването на по-голяма стойност подобрява честотната разделителна способност, но увеличава времето за измерване. Останалите полета задават осредняването на резултатите от измерването. Тези полета могат да бъдат полезни при извършване на импедансни измервания с допълнителна маса, ако последната не може да бъде прикрепена към конуса на високоговорителя. Малките колебания в добавената маса правят показания HFC да изглежда груб. Осредняването помага малко да се отървем от това. Осредняването работи само за измервания на периодичен шум.

След това описвам техника за измерване на импеданса, подходяща за басови и средночестотни високоговорители. Не можете да използвате тази техника за измерване на пищялки.За тях техниката на измерване ще бъде описана по-долу.

Сега трябва да зададете амплитудата на тока през звуковата намотка на измервания високоговорител. Като се има предвид нелинейността на параметрите на високоговорителите при различен ток през звуковата намотка, желателно е да се използва ток от най-малко 40-50 mA за измервания. За да зададете амплитудата на тока, към клемите за измерване се свързва резистор със стойност, близка до номиналното съпротивление на високоговорителя. Имам широколентов високоговорител 4A28 като тестов обект. Номиналното му съпротивление е 12 ома, толкова съм задал на магазина за съпротивление. Паралелно на тестовия резистор е свързан волтметър. Токът през резистора се изчислява по закона на Ом.

Свързан, отидете в менюто - Настройка-генератор(Фигура 16).

Фигура 16

В полето Type се задава вида на сигнала за измерване - периодичен розов шум (Pink PN) или синусоидален (Sine). В полето Изходно ниво можете да промените нивото на тестовия сигнал, което е удобно, например, когато оценявате линейността на високоговорителите. В полето Sine freq. (Hz) задава честотата на генерираната синусоида. В полето Pink cut-off (Hz) – гранична честота на розовия шум. Не препоръчвам да използвате твърде малка стойност (например 20 Hz), защото при измерване с допълнителна маса, поради увеличаване на амплитудата с ниски честотиах, тежестите върху конуса могат да причинят изкривяване в HFC.

Първо изберете Синус в полето Тип. В полето Sine freq. (Hz) настройте честотата на 315 Hz. Ако не е наличен волтметър с широк обхват, използвайте по-ниска стойност, например 100 или 50 Hz. В полето Изходно ниво задайте стойността на 0 dB. Натиснете бутона Тест. Задаваме необходимия ток през резистора. Настроих изходното напрежение на усилвателя на 0,6063 v, което съответства на ток от около 50 mA през товар от 12 ома. Спираме генерирането с повторно натискане на бутона Test. Изключете резистора от тестовите клеми и натиснете отново бутона Test. Прозорецът за настройка на генератора показва нивата на входния сигнал на левия и десния канал. Чрез регулиране на чувствителността задаваме нивото в диапазона от -20 ... -10 dB. Трябва да се настрои еднакво и за двата канала. След инсталацията спираме генерирането с натискане на бутона Test. В полето Type изберете Pink PN, като по този начин зададете периодичния розов шум за теста. Натискаме OK.

В менюто Настройка-Графика(Фигура 17) Можете да промените показания честотен диапазон и диапазона на стойност на импеданса на екрана. Квадратчето View Phase е отговорно за показване на фазата на импеданса. Това меню може да бъде извикано и чрез натискане десен бутонмишки на диаграмата.

Фигура 17

Отидете в менюто Запис-Калибриране(Фигура 18).

Фигура 18

Ето процедурата за калибриране. Натиснете бутона Генериране. Индикаторът ще покаже нивото на входните сигнали. Нивото трябва да е същото, както е зададено в менюто Настройка-генератор(Фигура 16). Спираме генерирането с повторно натискане на бутона Generate. В полето Брой средни (усредняване) задайте стойност 3 ... 5. Натиснете бутона Калибриране. След завършване на калибрирането, вдясно, в прозореца за състояние, ще се покаже информация за броя на пробите на тестовия сигнал, честотата на дискретизация и разликата в амплитудата на напрежението между каналите (Фигура 19). Ако тази разлика надвишава 2 dB, програмата ще издаде предупреждение. Добър резултат трябва да се признае като стойност на разликата по-малка от 0,2 dB. Натискаме OK.

фигура 19

Всичко е готово за измервания. Ще направя малко отклонение и ще дам таблица със стойностите на относителната грешка при измерване на съпротивлението (Фигура 20). Относителната грешка се изчислява по формулата ((Rm-Rs)/Rs)*100, където Rs е стойността на съпротивлението, зададена в кутията за съпротивление, Rm е стойността на съпротивлението, измерена от Limp.

фигура 20

Измерваме DC съпротивлението (Re) на звуковата намотка на високоговорителя с омметър и свързваме високоговорителя към клемите за теста. Не е желателно да поставите високоговорителя на пода. Най-добре работи малка стойка с платформа, по-малка от диаметъра на магнита на високоговорителя. Ако е възможно да се фиксира високоговорителят на тегло, това ще бъде много добро решение. Внимавайте с високоговорители, които имат дупка в сърцевината. Такава динамика може да се измери само с тегло.

В Limp стартирането и спирането на процеса на измерване се извършва или през менюто Запис–Старти Запис–Стоп, или чрез бутоните на лентата на задачите. Бутонът Старт е обозначен с червен триъгълник, бутонът Стоп с червен кръг. Започваме процеса на измерване. След показване на импеданса и фазата на екрана (Фигура 21), спрете измерването.

фигура 21

Резултатът от измерването може да бъде записан с разширение *.lim ( Файл - Запиши като...), или експортирайте във формат *.txt, *.zma, *.csv ( Файл-Експортиране като...). Ако експортирате в *.csv, десетичният разделител (точка или запетая) може да бъде избран чрез менюто Настройка-CSV формат.

След измерване на импеданса може да се изчисли непълен списък от параметри на Thiel-Small. Заима го в менюто Анализирамтрябва да изберете едното от двете Параметри на високоговорителя – Добавен масов метод , или Параметри на високоговорителя – метод на затворена кутия . Първият елемент от менюто е предназначен за изчисляване на параметрите на Thiel-Small по метода на допълнителната маса, вторият - с помощта на измервателна кутия. В този случай няма разлика, но използвам менюто за допълнителна маса по навик (Фигура 22).

Фигура 22

В прозореца, който се отваря, в полето Voice coil Resistance (ohms) посочете постоянното съпротивление на звуковата намотка на високоговорителя и натиснете бутона Calculate TSP. За да се изчислят всички параметри на Thiel-Small, трябва да се извърши още едно измерване на импеданса - с допълнителна маса. Затваряне на текущия прозорец. В менюто наслагванеизбирам Задайте като наслагване. Импедансната крива ще бъде фиксирана от програмата и ще промени цвета на графиката.

Като допълнителна маса използвам монети от времето на СССР. Номиналната им стойност (1, 2, 3 и 5 копейки) съответства на теглото в грамове. Оптималното количество допълнителна маса е такова, че честотата на основния резонанс на движещата се система да се намали с 20-50%. Невъзможно е да се назове точното количество от тази маса, следователно, за начало трябва да изберете малка стойност - 10-15 грама. В бъдеще ще бъде възможно да добавяте (или изваждате) и измервате отново.

Поставяме масата върху конуса на високоговорителя, извършваме измерването (Фигура 23).

Фигура 23

Да отидем в менюто. В полето Voice coil Resistance (ohms) посочете устойчивост напостоянен ток , в полето Диаметър на мембраната (cm) - диаметърът на излъчващата повърхност в сантиметри (измерен между центровете на окачване), в полето Добавена маса (g) - допълнителната маса в грамове, след което натискаме бутона Изчисли TSP (Фигура 24).

Фигура 24

Данните могат да бъдат копирани в клипборда (Копиране в клипборда) или експортирани в *.csv файл (Експортиране в .CSV файл).

За да измерите импеданса на високочестотните високоговорители, трябва да направите някои промени в настройките на програмата. Освен това, както преди започване на измерванията на ниско- и средночестотни високоговорители, резистор с номинално съпротивление, равно на номиналното съпротивление на високоговорителя, е свързан към тестовите клеми. Паралелно на резистора е свързан волтметър. Използване на менюто - Настройка-генератор(Фигура 16) задаваме тока през резистора, подобно на описания по-горе метод с единствената разлика - токът през резистора трябва да бъде настроен в рамките на 10 mA . Това е безопасна стойност на тока за нежни пищялки. След завършване на текущата настройка, ние регулираме чувствителността, както е описано по-горе. В края на процедурата по настройка задайте менюто Generator Setup в полето Type на Sine и щракнете върху OK.

Отидете в менюто – Настройка-Измерване(Фигура 15).В полето Low cut-off задава долната граница честотен диапазонизмервания. За куполни пищялки с ниска (600-700 Hz) резонансна честота може да се използва стойност от 200 Hz. Инсталирайте и щракнете върху OK.

В менюто Запис-Калибриране(Фигура 18) изпълнете процедурата за калибриране, описана по-горе.

Вниманието не боли, така че първо, вместо високоговорителя, свързваме резистор към измервателните клеми и започваме процеса на измерване. След като се уверим, че процесът започва да протича в съответствие с зададените настройки, спираме измерването. Сега свързваме измерения високоговорител към тестовите клеми и започваме процеса на измерване отново. В края на измерванията генераторът ще спре автоматично. Самият процес на измерване на стъпков синусоидален сигнал е доста продължителна процедура, бъдете търпеливи.

Фигура 25

Ако се интересувате от параметрите на Thiel-Small, можете да ги изчислите чрез менютоАнализ – Параметри на високоговорителя – Добавен масов метод . Достатъчно е да посочите DC съпротивлението на звуковата намотка и да натиснете бутона Calculate TSP (Фигура 26).

Фигура 26

Специални благодарности на Сирвутис Алексей ( Lexus) за предоставената информация.

(В помощ на начинаещите басисти )

Глава A - Измервания

Нека веднага заявя, че най-удобният начинизмерването на параметрите на нискочестотните говорители е посочено в метода. Предлагам собствениците на програмата да използват този метод (аз самият не съм го тествал, но мисля, че там няма проблеми). За тези, които нямат тази програма или нямат достатъчно измервателно оборудване, ще опиша метода, който взех от списанията RADIO от минали години. Използвах този метод и с известна степен на точност и постоянство може да се използва за получаване на доста точни (по-точно отколкото в справочника или в ръководството за потребителя) параметри.

И така, нека започнем:

1) Нека сглобим веригата.

Къде на схемата е тестваният говорител, мисля, че е ясно. Останалите елементи на схемата изискват подробно обяснение.

Генератор - или генератор аудио честотаспособен да достави напрежение от 10-20 V, или комбинация от осцилатор-усилвател, която отговаря на същото изискване.

1000 ома - резистор 1000 ома, който стабилизира тока през високоговорителя. Стойността на резистора може да бъде взета по-малко, но това ще намали точността на изчислението на Qts. (Вярно е, че когато използвате резистор от само 200 ома, грешката при измерване е малко вероятно да надвиши 10%, но, както се казва, внимавайте ...).

a, c, c - точки за свързване на волтметър.

Самият волтметър не е показан на фигурата, но трябва да бъде: - първо, променлив ток; - второ, да може да измерва напрежения от порядъка на 100 mV. Ако волтметърът няма такава граница на измерване, той може да бъде свързан чрез усилвател. И тъй като съвременните усилватели обикновено са "стерео" и повече, няма особени проблеми с това.

Схемата е сглобена.

2) Поставяме високоговорителя далеч от стените, тавана и пода (често се препоръчва да го окачите).

3) Свържете волтметъра към точките аи с,и настройте напрежението на 10-20 V при честота 500-1000 Hz.

4) Свързваме волтметъра към точките ви с,и чрез промяна на честотата на генератора намираме честотата, при която показанията на волтметъра са максимални, вижте фигурата по-долу в текста. Това е Fs. Записваме показанията Fs и Us на волтметъра.

5) Чрез промяна на честотата нагоре спрямо Fs, намираме честоти, при които показанията на волтметъра са постоянни и много по-малки от Us (с по-нататъшно увеличаване на честотата, напрежението отново ще започне да се увеличава, пропорционално на увеличаването на високоговорителя импеданс). Нека запишем тази стойност, Хм.

Импеданс на високоговорителя свободно пространствои в затворена кутия изглежда нещо подобно.

6) Намираме според графиката (ако сме я построили) или измерваме граничните честоти F1 и F2 според нивото U12=(Us*Um)^0.5;

7) Изчислете акустичния Q фактор Qa=(Us/Um)^0,5*Fs/(F2-F1) и

8) Електрически качествен фактор Qe=Qa*Um/(Us-Um);

9) И накрая, общият качествен фактор Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).

За да разпознаем Vas, ни трябва кутия (добра запечатана кутия, в никакъв случай не картонена, но с дебели стени) с кръгъл отвор със същия размер като диаметъра на конуса на високоговорителя. Обемът на кутията, V, е по-добре да изберете по-близо до този, в който след това ще слушаме този високоговорител.

10) Инсталираме високоговорителя в кутията и запечатваме всички пукнатини;

11) Извършваме всички измервания и изчисления съгласно точки 1)-6) и получаваме стойностите Fs "(всъщност това е Fc) и Qts" (Qtc);

12) Изчислете Vas=((Fs"/Fs)^2-1)*V;

13) Изчислете Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, ако измереното Qts"=Qtc, добре или почти равно, тогава всичко е направено правилно и можете да продължите към дизайна високоговорителна система.

Глава B - Настройка на PHI

Предложената техника за настройка също е отписана от литературата, но е достатъчно проста, за да стане достояние на любопитните маси. Единственото предупреждение (аз го измислих сам) е, че тази техника ви позволява лесно да настроите FI, направен на базата на високоговорители с качествен фактор Qts = 0,3 ... 0,5. За други FI ще трябва допълнително да използвате естествена изобретателност. Така.

Методът се основава на зависимостта, която съществува между параметрите FI и CL (затворена кутия). Ако във FI с гладка честотна характеристика (по spl) дупката на тунела е затворена, тогава общият качествен фактор на системата Qtc ще бъде равен на 0,6, а резонансната честота Fc ще бъде свързана с настройката на FI честота по зависимостта: Fb=0.61…0.65*Fc. Ако приемем грешка при определяне на честотата на настройка на FI от 5%, тогава съотношението Fb / Fc за реални структури може да се приеме равно на 0,63.

Персонализиране:

14) Затваряме херметически отвора на тунела и сглобяваме веригата за измерване на Fc (виж глава A).

15) Избираме количеството звукопоглъщащ материал и постигаме минималната стойност на Fc;

16) Фиксираме материала вътре в кутията и измерваме Fc;

17) Изчислете Fb=0,63*Fc;

18) Изчислете дължината на тунела: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1.7*(S/PI)^0.5, където S е площта на отвора на FI порта в кв.см, V - обемът на кутията в литри;

19) Правим тунел, вмъкваме го вътре в кутията (точно вътре, ако се предполага, че е вътре в готовата конструкция) и измерваме Fb".

Трябва да се получи нещо като:

20) Получената стойност на Fb" се замества във формула 18) и се изчислява коригираната стойност на V";

21) Заменяме V "в f-lu 18) и изчисляваме Lv" за изчислената стойност на Fb (който е забравил, това се случи в параграф 17);

22) Скъсяваме (невъзможно е да го удължим, затова е по-добре да вземем мерки предварително) тунела и измерваме отново;

23) Според метода за определяне на Qtc (Глава А) определяме коефициента на качество на системата и ако е по-малък от 1, се успокояваме. Ако е по-голям, вероятно нещо някъде е направено погрешно, но е твърде късно да го ремонтирате. Слушай, ако наистина мърмори (което изобщо не е необходимо), ще вземем мерки.

Възможни мерки:

24) Навлажнете FI тунела с частично акустично прозрачен материал. С други думи, затворете тунела със синтепон, вата, килим и др.;

25) Навлажнете самия високоговорител, като залепите изброените по-горе материали върху прозорците на държача на дифузора (но не всички наведнъж).

Тези мерки ще намалят общия фактор на качеството на системата, Qtc.

Литература:
Салтиков О., Изчисляване на характеристиките на високоговорителя, Радио 1981 г
Жбанов В., Настройка на фазоинвертор, Радио 8/1986
Алдошина И. Къде живеят басите, AM 2/1999
Фрунзе, За подобряване на качеството на звука на високоговорителите, Радио 9/1992

AT модерен святвисокоговорителите станаха широко разпространени, защото без тези устройства е невъзможно да се произвеждат телевизори, Мобилни телефони, таблети, високоговорители, слушалки и друга аудио техника. И най-често тяхната работа остава невидима за хората, докато високоговорителят не успее.

Какво е говорител

Високоговорителят (често наричан високоговорители) е електрическо устройство, което преобразува електрически сигнал в звук. Тази трансформация възниква поради осцилаторно движение на електрическа намотка в постоянно магнитно поле (това поле се осигурява от постоянен магнит или, в по-редки случаи, от електромагнит). Тази намотка задвижва конус, който от своя страна създава вибрации във въздуха и това ви позволява да чувате възпроизвежданите звуци.

Въпреки простотата на дизайна, неизправностите, които възникват по време на работа на високоговорителите, все още могат да се появят периодично. Ако високоговорителят започна да възпроизвежда звук със смущения, съскане или пращене или спря да работи напълно, първо трябва да локализирате проблемната област.

Първо трябва да извършите визуална проверка на устройството, а именно да проверите за повреда:

• корпус;
• захранващ кабел;
• сигнален кабел;
• гофри;
• дифузьор.

Ако има повреда, тази част трябва да се поправи или смени (ако гофрирането или дифузьорът са повредени, високоговорителят трябва да бъде сменен). Но ако не се открият външни дефекти и звукът се възпроизвежда със смущения или изобщо липсва, тогава проблемът може да е възникнал в контактите или бобината на високоговорителя и в този случай проверката на високоговорителя с мултицет ще помогне.

Проверка на високоговорителя с мултицет

За да проверите контактите, е необходимо да извършите, като настроите мултиметъра в режим за определяне на тази характеристика. Сондите трябва да бъдат свързани към контактите, като спазвате полярността на високоговорителя и при неподвижен дифузьор ги преместете. Ако показанията на дисплея на мултиметъра се променят постоянно, това ще означава, че окабеляването е повредено и трябва да бъде сменено.

Ако обърнете високоговорителя и го завъртите, се чуват външни звуци (например почукване), тогава най-вероятно няколко завъртания или цялата намотка са паднали от ръкава, в който се намира намотката. Това може да се коригира чрез пренавиване на намотката.

Също така е важно внимателно да разгледате звуковата намотка, която се намира вътре в високоговорителя и изглежда като спираловидно навита жица. Тази намотка трябва да има равномерна, чиста намотка, без преплитане и случайни припокривания, прегъвания, счупвания и други механични повреди. Ако все още се открият механични дефекти, бобината трябва да се смени. Неправилното навиване (неравномерно или припокриващо се) може да бъде внимателно пренавито независимо. За да проверите правилното пренавиване на намотката, достатъчно е да слушате две или три добре познати песни няколко пъти. Докато слушате, трябва да се съсредоточите върху силата на звука (минимална и максимална), качеството на звука (липса на външен шум) и звуковите преходи.

Завъртането на дифузора също ще помогне за откриване на дефекти. Ако по време на извършване на това действие се чуе дрънкане, пращене или шумолене, тогава най-вероятно има чужди предмети в близост до магнитната междина, например метален скрап, случайно паднал по време на монтажа и други отломки. Можете да поправите това, като просто почистите високоговорителя. Ако дифузьорът се върти трудно или изобщо не се върти, тогава проблемът е в неправилно поставена бобина или втулка, както и в изместване на сърцевината, което от своя страна води до заклинване на втулката. Този проблемможе да се поправи чрез разглобяване на високоговорителя и монтиране на тези части в правилната позиция.

Електронното пълнене на високоговорителите може да се провери с тестер, омметър или друг измервателен уред електрическо съпротивление. За да направите това, трябва да включите мултиметъра в режим на измерване на съпротивлението и да измерите тази характеристика на високоговорителя. За полифоничните високоговорители средният импеданс е 8 ома, а за слуховите е около 30 ома. Ако измервателният уред не показва никакви данни, тогава окабеляването на високоговорителя е повредено, а ако е непокътнато, проблемът е в счупена бобина. Повреденото окабеляване или счупената бобина трябва да се сменят с нови.

За да проверите целостта на самата намотка, използвайте мултицет, за да я позвъните. В този режим сондите на тестера са свързани към контактите на високоговорителя. Ако дисплеят на мултиметъра показва стойност, по-голяма от 0, тогава звуковата намотка е непокътната, а ако тази стойност е 1, тогава намотката се е счупила и в този случай трябва да се смени.

След проверка на електрониката си струва да проверите качеството на изработката на дифузора и гофрирането. За да направите това, високоговорителят трябва да възпроизвежда инфраниски честоти. Това ще открие некачествено залепване на гофрирането и дифузора.

Последната стъпка е да проверите качеството на високоговорителя с честотен генератор. Тази проверкависокоговорителите трябва да се изпълняват в диапазона от 20 Hz до 20 kHz. Липсата на хрипове и изкривяване ще означава, че високоговорителят работи правилно и ефективно.

Тези методи ще помогнат за решаването на проблем като проверка на високоговорител с мултицет.

- Как! Имате ли баба, която познава три последователни карти, и все още не сте възприели нейния кабализъм от нея?
КАТО. Пушкин, Пиковата дама

Днес ще говорим какво всъщност е важно да знаем за акустиката. А именно за известните параметри на Thiel-Small, чието познаване е ключът към печалбата в хазартна игра в автомобилното аудио. Без клевета и робство.

Един виден математик, според легендата, изнасяйки лекции на студенти, казал: "А сега ще пристъпим към доказателството на теоремата, чието име имам честта да нося." Кой има честта да носи имената на параметрите Thiel и Small? Да си припомним и това. Първият в групата е Алберт Невил Тиле (в оригинала А. Невил Тиле, "А" почти никога не се дешифрира). И по възраст, и по библиография. Thiel сега е на 84 години, а когато беше на 40, той публикува забележителна статия, която предлага за първи път изчисляването на характеристиките на високоговорителя въз основа на единичен набор от параметри по удобен и възпроизводим начин.

Там, в статия от 1961 г., се казва по-специално: „Характеристиките на високоговорител в областта на ниските честоти могат да бъдат адекватно описани с помощта на три параметъра: резонансната честота, обемът на въздуха, еквивалентен на акустичната гъвкавост на високоговорител и съотношението на електрическото съпротивление към съпротивлението на движение при резонансната честота. Електроакустичната ефективност се определя от същите параметри. Моля производителите на високоговорители да публикуват тези параметри като част от акцентите на своите продукти.

Искането на Невил Тийл беше чуто от индустрията едва десетилетие по-късно, по това време Тийл вече работеше с Ричард Смол, родом от Калифорния. Richard Small е написан на калифорнийски, но по някаква причина уважаваният лекар предпочита немската версия на произношението на собственото си име. Между другото, Small навършва 70 години тази година - годишнина, по-важна от много други. В началото на седемдесетте години Тийл и Смол най-накрая се сещат за техния предложен подход към изчисляването на високоговорителите.

Невил Тийл сега е почетен професор в университет в родната си страна Австралия, а най-новата професионална позиция на д-р Смол, която успяхме да проследим, е главен инженер в отдела за автомобилни аудиосистеми на Harman-Becker. И, разбира се, и двамата са част от ръководството на Международното общество на акустичните инженери (Audio Engineering Society). Общо взето и двамата са живи и здрави.

Thiel отляво, Small отдясно, по реда на приноса към електроакустиката. Между другото, снимката е рядка, майсторите не обичаха да се снимат

Да закача или да не закача?

Образното определение на условията за измерване на Fs като резонансна честота на високоговорител, висящ във въздуха, породи погрешното схващане, че тази честота трябва да се измерва по този начин и ентусиастите се стремяха наистина да окачат високоговорителите на жици и въжета. Измерванията на акустичните параметри ще бъдат посветени на отделен брой на „BB“ или дори на повече от един, но ще отбележа тук: в компетентните лаборатории високоговорителите се затягат в менгеме по време на измервания, а не се окачват на полилей.

Резултатите от изчислителен експеримент, който ще помогне на онези, които искат да разберат как величините на електрическите и механичните качествени фактори се изразяват в импедансни криви. Взехме пълния набор от електромеханични параметри на високоговорител от реалния живот и след това започнахме да променяме някои от тях. Първо - механичният качествен фактор, сякаш са сменени материала на гофрирането и центриращата шайба. След това - електрически, за това вече беше необходимо да се променят характеристиките на задвижването и движещата се система. Ето какво се случи:

Реална импедансна крива на високоговорител. Той изчислява два от трите основни параметъра

Импедансни криви за различни стойностипълен качествен фактор, докато електрическият Qes е същият, равен на 0,5, а механичният варира от 1 до 8. Общият качествен фактор Qts не изглежда да се променя много и височината на гърбицата на графиката на импеданса е силна и много, докато колкото по-малък е Qms, толкова по-остър става

Звуково налягане спрямо честота за същите Qts. При измерване на звуковото налягане е важен само пълният качествен фактор Qts, така че напълно различни криви на импеданс съответстват на не толкова различни криви на звуково налягане спрямо честотата

Същите стойности на Qts, но сега навсякъде Qms = 4 и Qes се променя така, че да достигне същите стойности на Qts. Стойностите на Qts са еднакви, но кривите са напълно различни и се различават много по-малко една от друга. Долните червени криви бяха получени за тези стойности, които не можаха да бъдат получени в първия експеримент с фиксиран Qes = 0,5

Криви на звуково налягане за различни Qts, получени чрез промяна на Qes. Горните четири криви имат точно същата форма, както когато сменихме Qms, тяхната форма се определя от стойностите на Qts и те остават същите. Долните, червени криви, получени за Qts по-големи от 0,5, разбира се, са различни и върху тях започва да расте гърбица, поради повишения качествен фактор.

Но сега обърнете внимание: въпросът не е само, че при високи Qts се появява гърбица на характеристиката, докато чувствителността на високоговорителя намалява при честоти над резонансната. Обяснението е просто: при равни други условия Qes може да се увеличи само с увеличаване на масата на движещата се система или с намаляване на мощността на магнита. И двете водят до спад в чувствителността при средни честоти. Така че гърбицата при резонансната честота е по-скоро следствие от спада при честоти над резонансната. Нищо не е безплатно в аудиото...

Принос на младши партньор

Между другото: основателят на метода A.N. Thiel възнамеряваше да вземе предвид само електрическия фактор за качество в изчисленията, вярвайки (с право за времето си), че делът на механичните загуби е незначителен в сравнение със загубите, причинени от работата на "електрическата спирачка" на високоговорителя. Приносът на младшия партньор, но не единственият, беше да се вземе предвид Qms, сега това стана важно: модерните глави използват материали с повишени загуби, които не бяха налични в началото на 60-те години, и се натъкнахме на високоговорители, където стойността на Qms беше само 2 - 3, с електрически подблок. В такива случаи би било грешка да не се вземат предвид механичните загуби. И това стана особено важно с въвеждането на ферофлуидно охлаждане в HF глави, където, поради затихващия ефект на течността, делът на Qms в общия качествен фактор става решаващ и пикът на импеданса при резонансната честота става почти невидим, както в първата графика на нашия изчислителен експеримент.

Три карти, разкрити от Thiel и Small

1. Fs - честотата на основния резонанс на високоговорителя без случай. Той характеризира само самия високоговорител, а не готовата система от високоговорители, базирана на него. Когато се инсталира във всеки обем, той може само да се увеличи.

2. Qts е общият качествен фактор на високоговорителя, безразмерна стойност, която характеризира относителните загуби в високоговорителя. Колкото по-ниска е тя, толкова повече се потиска радиационният резонанс и толкова по-висок е пикът на съпротивлението на импедансната крива. При инсталиране в затворена кутия се увеличава.

3. Vas - еквивалентен обем на високоговорителя. Равно на обема на въздуха със същата твърдост като окачването. Колкото по-твърдо е окачването, толкова по-малко е Vas. За същата твърдост Vas се увеличава с площта на дифузора.

Двете половини, които съставят карта №2

1. Qes е електрическият компонент на пълния качествен фактор, който характеризира мощността на електрическата спирачка, която предотвратява люлеенето на дифузора близо до резонансната честота. Обикновено колкото по-мощна е магнитната система, толкова по-силна е „спирачката“ и толкова по-малка е числената стойност на Qes.

2. Qms - механичната съставка на общия качествен фактор, характеризираща загубите в еластичните елементи на окачването. Загубите тук са много по-малки, отколкото в електрическия компонент, а числено Qms е много по-голям от Qes.

Защо бие камбаната

Какво е общото между звънците и високоговорителите? Е, фактът, че и двете звучат е очевиден. По-важното е, че и двете са осцилаторни системи. И каква е разликата? Камбаната, както и да я биете, ще звучи на единствената честота, предписана от канона. И външно високоговорителят не е толкова различен - в широк честотен диапазон и може, ако желаете, едновременно да изобразява както звъненето на камбана, така и пуфтенето на звънеца. И така: два от трите параметъра на Thiel-Small просто описват количествено тази разлика.

Просто трябва твърдо да запомните или по-добре да прочетете отново цитата от основателя в историческата и биографична информация. Пише "при ниски честоти". Till, Small и техните параметри нямат нищо общо с това как говорителят се държи на по-високи честоти и не носят отговорност за това. Кои честоти за високоговорителя са ниски и кои не? И това казва първият от трите параметъра.

Карта едно, измерена в херцове

И така: параметър № 1 на Thiel-Small е естествената резонансна честота на високоговорителя. Винаги се означава с Fs, независимо от езика на публикацията. Физическият смисъл е изключително прост: тъй като високоговорителят е осцилираща система, това означава, че трябва да има честота, на която дифузьорът да трепти, оставяйки се сам на себе си. Като камбана след удар или струна след удар. Това означава, че високоговорителят е абсолютно „гол“, в никакъв случай не е инсталиран, сякаш виси в пространството. Това е важно, защото ни интересуват параметрите на самия говорител, а не това, което го заобикаля.

Честотният диапазон около резонанса, две октави нагоре, две октави надолу - това е областта, в която работят параметрите на Thiel-Small. За глави на субуфери, които все още не са инсталирани в кутията, Fs може да варира от 20 до 50 Hz, за високоговорители със среден бас от 50 (басови "шестици") до 100 - 120 ("четворки"). За дифузьорни средночестотни високоговорители - 100 - 200 Hz, за куполни - 400 - 800, за пищялки - 1000 - 2000 Hz (има изключения, много редки).

Как се определя естествената резонансна честота на високоговорител? Не, както най-често се определя - ясно, прочетете в придружаващата документация или в протокола от изпитването. Е, как разбрахте на първо място? Щеше да е по-лесно със звънец: дадох му нещо и измерих честотата на произведеното бръмчене. Високоговорителят в ясна форма няма да бръмчи на никаква честота. Тоест, той иска, но не му се дава затихването на вибрациите на дифузора, присъщи на неговия дизайн. В този смисъл високоговорителят много прилича на окачване на кола и аз съм използвал тази аналогия повече от веднъж и ще продължа да го правя. Какво се случва, ако разклатите кола с празни амортисьори? Поне няколко пъти ще се люлее на собствената си резонансна честота (където има пружина, ще има и честота). Амортисьорите, които са само частично мъртви, спират вибрациите след един или два периода, а работещите - след първото накланяне. В динамиката амортисьорът е по-важен от пружината и дори има два от тях.

Първият, по-слабият, работи поради факта, че има загуба на енергия в окачването. Неслучайно гофрирането е направено от специални класове гума, топка, изработена от такъв материал, трудно ще отскочи от пода, специална импрегнация с високо вътрешно триене също е избрана за центриращата шайба. Това е като механична спирачка на трептенията на дифузора. Вторият, много по-мощен - електрически.

Ето как работи. Гласовата намотка на високоговорителя е неговият двигател. Влива се променлив токот усилвателя, а намотката, разположена в магнитното поле, започва да се движи с честотата на подавания сигнал, движейки, разбира се, цялата движеща се система, тогава тя е тук. Но намотка, движеща се в магнитно поле, е генератор. Което ще генерира колкото повече електричество, толкова по-силно се движи бобината. И когато честотата започне да се доближава до резонансната, при която дифузьорът "иска" да осцилира, амплитудата на трептенията ще се увеличи и напрежението, произведено от звуковата намотка, ще се увеличи. Пик точно на резонансната честота. Какво общо има това със спирането? Досега никакви. Но представете си, че изводите на бобината са затворени един към друг. Сега през него ще протече ток и ще възникне сила, която според училищното правило на Ленц ще възпрепятства движението, което го е породило. Но гласовата намотка в реалния живот е затворена изходен импедансусилвател близо до нулата. Оказва се, така да се каже, електрическа спирачка, която се адаптира към ситуацията: колкото повече дифузьорът се опитва да се движи напред-назад, толкова повече това се предотвратява от идващия ток в гласовата намотка. Камбаната няма спирачки, с изключение на затихването на вибрациите в стените й, а в бронза - какъв вид затихване ...

Втората карта, не се мери в нищо

Спирачната мощност на високоговорителя се изразява числено във втория параметър на Thiel-Small. Това е пълният качествен фактор на високоговорителя, обозначен с Qts. Изразено числово, но не буквално. В известен смисъл, колкото по-мощни са спирачките, толкова по-малка е стойността на Qts. Оттук и името "коефициент на качество" на руски (или фактор на качеството на английски, от който произлиза обозначението на това количество), което е, така да се каже, оценка на качеството на осцилаторна система. Физически факторът на качеството е съотношението на еластичните сили в системата към вискозните сили, с други думи, към силите на триене. Еластичните сили съхраняват енергия в системата, прехвърляйки последователно енергия от потенциална (компресирана или разтегната пружина или окачване на високоговорител) към кинетична (енергия на движещ се дифузьор). Вискозните се стремят да превърнат енергията на всяко движение в топлина и безвъзвратно да се разсеят. Коефициентът на високо качество (и за една и съща камбана ще се измерва в десетки хиляди) означава, че има много повече еластични сили от силите на триене (вискозни, това е едно и също нещо). Това също така означава, че само малка част от енергията, съхранявана в системата, ще бъде преобразувана в топлина за всяко трептене. Следователно, между другото, коефициентът на качество е единствената стойност в тройката от параметри на Thiel-Small, която няма размери, това е съотношението на едни сили към други. Как камбаната разсейва енергията? Чрез вътрешно триене в бронз, предимно бавно. Как говорител прави това, който има много по-нисък качествен фактор, което означава, че скоростта на загуба на енергия е много по-висока? По два начина, според броя на "спирачките". Част се разсейва чрез вътрешни загуби в еластичните елементи на окачването и този дял от загубите може да се оцени чрез отделна стойност на коефициента на качество, той се нарича механичен, означен с Qms. Второ, по-голямата част от него се разсейва като топлина от тока, преминаващ през звуковата намотка. Ток, тя също се разви. Това е електрическият качествен фактор Qes. Общият ефект на спирачките би се определил много лесно, ако не се използват стойностите на качествения фактор, а напротив, стойностите на загубите. Ние просто бихме ги сглобили. И тъй като имаме работа със стойности, които са обратни на загубите, тогава ще трябва да добавим реципрочните стойности, поради което се оказва, че 1/Qts = 1/Qms + 1/Qes.

Типичните Q-фактори са: механични - от 5 до 10. Електрически - от 0,2 до 1. 1 до 5. Ясно е, че резултатът ще се определя главно от електрическия качествен фактор, тоест основната спирачка на високоговорителя е електрически.

И така, как да изтръгнете имената на „трите карти“ от високоговорителя? Е, поне първите две, ще стигнем и до третата. Безполезно е да заплашваш с пистолет като Херман, говорителят не е стара жена. Същата гласова намотка, огненият мотор на високоговорителя идва на помощ. В края на краищата ние вече разбрахме: огнен двигател луни като огнен генератор. И в това си качество, така да се каже, той говори за амплитудата на трептенията на дифузора. Колкото повече напрежение се появява на гласовата намотка в резултат на нейните трептения заедно с дифузора, толкова по-голяма е амплитудата на трептенията, толкова по-близо сме до резонансната честота.

Как да измерим това напрежение, въпреки факта, че сигналът от усилвателя е свързан към звуковата намотка? Тоест как да отделя подаденото към мотора от генерираното от генератора, на същите изводи ли е? Вместо да се разделя, е необходимо да се измери получената сума.

За това го правят по този начин. Високоговорителят е свързан към усилвател с възможно най-висок изходен импеданс, в реалния живот това означава: последователно с високоговорителя е свързан резистор с номинал много, поне сто пъти повече от номиналното съпротивление на високоговорителя . Да кажем 1000 ома. Сега, когато високоговорителят работи, гласовата бобина ще генерира контра-ЕМП, нещо като при работата на електрическа спирачка, но спиране няма да настъпи: проводниците на бобината са затворени един към друг чрез много високо съпротивление, токът е оскъдна, спирачката е безполезна. От друга страна, напрежението, според правилото на Ленц, което е противоположно по поляритет на подаденото („генериращо движение“), ще бъде добавено към него в противофаза и ако в този момент се измерва привидното съпротивление на гласовата намотка , ще изглежда, че е много голям. Всъщност, в същото време обратната ЕМП не позволява на тока от усилвателя да тече свободно през намотката, устройството интерпретира това като повишено съпротивление, но как иначе?

Чрез измерването на импеданса се отваря същото това “привидно” (но всъщност - сложно, с всевъзможни активни и реактивни компоненти, сега не му е времето за това) съпротивление и две карти от три. Импедансната крива на всеки конусен говорител, от Kellogg и Rice до наши дни, изглежда по принцип една и съща, дори се появява в логото на някаква електроакустична научна общност, сега забравих коя. Гърбицата при ниските (за този високоговорител) честоти показва честотата на основния му резонанс. Където има максимум - там е и заветното F. Няма нищо по-елементарно. Над резонанса има минимален импеданс, който обикновено се приема като номинално съпротивление на високоговорителя, въпреки че, както можете да видите, той остава такъв само в малка честотна лента. По-горе, импедансът започва да расте отново, този път поради факта, че звуковата намотка е не само двигател, но и индуктивност, чието съпротивление нараства с честота. Но сега няма да отидем там, параметрите, които ни интересуват, не живеят там.

Много по-трудно е с фактора на качеството, но въпреки това изчерпателна информация за "втората карта" също се съдържа в кривата на импеданса. Изчерпателно, тъй като една крива може да се използва за изчисляване както на електрическия Qes, така и на механичния качествен фактор Qms поотделно. Вече знаем как да направим пълни Qts от тях, което наистина е необходимо при изчисляване на дизайна, това е прост въпрос, а не бином на Нютон.

Как точно се определят желаните стойности от импедансната крива, ще обсъдим друг път, когато говорим за методи за измерване на параметри. Сега ще изхождаме от факта, че някой (производителят на акустика или сътрудници на вашия покорен слуга) е направил това за вас. Но ще посоча това. Има две погрешни схващания, свързани с опитите да се изрази анализът на параметрите на Thiel-Small чрез формата на кривата на импеданса. Първият е изцяло на Лохов, сега ще го разсеем без следа. Това е, когато гледат импедансна крива с огромна гърбица при резонанс и възкликват: „Уау, качественият фактор!“ Някак високо. И гледайки малките пъпки по кривата, те заключават: тъй като пикът на импеданса е толкова плавен, това означава, че високоговорителят има високо затихване, тоест нисък коефициент на качество.

И така: в най-простия вариант е точно обратното. Какво означава пик с висок импеданс при резонансна честота? Че гласовата намотка генерира много обратна едс, предназначена да спира електрически трептенията на конуса. Само при това включване, чрез голямо съпротивление, токът, необходим за работата на спирачката, не протича. И когато такъв високоговорител е включен не за измервания, а нормално, директно от усилвателя, спирачният ток ще отиде в добро здраве, намотката ще се превърне в мощна пречка за неумерените трептения на дифузора на любимата му честота.

Ceteris paribus, можете грубо да оцените коефициента на качество по кривата и просто запомнете: височината на пика на импеданса характеризира потенциала на електрическата спирачка на високоговорителя, следователно, колкото по-висок е той, толкова ПО-НИСК е коефициентът на качество. Такава оценка ще бъде ли изчерпателна? Не точно както се каза, тя ще остане груба. Наистина, в кривата на импеданса, както вече беше споменато, е заровена информация както за Qes, така и за Qms, която може да бъде изкопана (ръчно или чрез компютърна програма), като анализира не само височината, но и „ширината на раменете“ на резонансната гърбица.

И как влияе качественият фактор на формата на честотната характеристика на високоговорителя, това ли ни интересува? Как влияе – влияе по решаващ начин. Колкото по-нисък е качественият фактор, т.е. колкото по-мощни са вътрешните спирачки на високоговорителя при резонансната честота, толкова по-ниска и по-плавно намаляваща, кривата, характеризираща звуковото налягане, генерирано от високоговорителя, ще премине близо до резонанса. Минималната неравномерност в тази честотна лента ще бъде при Qts равно на 0,707, което обикновено се нарича характеристика на Бътъруърт. При високи стойности на коефициента на качество, кривата на звуковото налягане ще започне да се „извива“ близо до резонанса, ясно е защо: спирачките са слаби.

Има ли "добър" или "лош" общ качествен фактор? Сам по себе си - не, защото когато високоговорителят е инсталиран в акустичен дизайн, който сега ще считаме само за затворена кутия, както неговата резонансна честота, така и общият коефициент на качество ще станат различни. Защо? Защото и това, и онова зависи от еластичността на окачването на високоговорителя. Резонансната честота зависи само от масата на движещата се система и твърдостта на окачването. С увеличаване на твърдостта Fs се увеличава, а с увеличаване на масата намалява. Когато високоговорителят е монтиран в затворена кутия, въздухът в него, който има еластичност, започва да работи като допълнителна пружина в окачването, общата твърдост се увеличава, Fs расте. Общият коефициент на качество също нараства, тъй като е съотношението на еластичните сили към забавящите. Възможностите на спирачките на високоговорителя от инсталирането му в определен обем няма да се променят (защо не?), И общата еластичност ще се увеличи, коефициентът на качество неизбежно ще се увеличи. И никога няма да стане по-нисък от „голия“ високоговорител. Никога, това е долната граница. Колко ще се увеличи това? И зависи от това колко твърдо е собственото окачване на високоговорителя. Вижте: същата стойност на Fs може да се получи с лек дифузор на меко окачване или с тежък дифузер на твърдо, масата и твърдостта действат в противоположни посоки и резултатът може да се окаже числено равен. Сега, ако поставим високоговорител с твърдо окачване в някакъв обем (имащ еластичността поради този обем), тогава той няма да забележи леко увеличение на общата твърдост, стойностите на Fs и Qts няма да се променят много. Нека поставим високоговорител с меко окачване на същото място, в сравнение с твърдостта на който "въздушната пружина" вече ще бъде значителна и ще видим, че общата твърдост се е променила много, което означава, че Fs и Qts, първоначално същите като тези на първия говорител, ще се променят значително.

В тъмните времена "преди плочките", за да се изчислят новите стойности на резонансната честота и качествения фактор (те, за да не се бъркат с параметрите на "голия" високоговорител, са обозначени като Fc и Qtc), беше необходимо да се знае (или да се измери) директно еластичността на окачването, в милиметри на нютон от приложената сила, за да се знае масата на мобилната система и след това да се работи умно с програмите за изчисление. Thiel предложи концепцията за "еквивалентен обем", тоест такъв обем въздух в затворена кутия, чиято еластичност е равна на еластичността на окачването на високоговорителя. Тази стойност, обозначена като Vas, е третата магическа карта.

Карта три, триизмерна

Как се мери Вас е отделна история, има смешни обрати, а това, както го казвам за трети път, ще бъде в специално издание от поредицата. За практиката е важно да разберете две неща. Първо: изключително лохийската заблуда (уви, но все пак се случва), която се дава съпътстващи документикъм високоговорителя стойността Vas е силата на звука, в която трябва да бъде поставен високоговорителят. И това е само характеристика на високоговорителя, която зависи само от две величини: твърдостта на окачването и диаметъра на конуса. Ако поставите високоговорителя в кутия с обем, равен на Vas, резонансната честота и общият качествен фактор ще се увеличат 1,4 пъти (това е корен квадратен от две). Ако в обем, равен на половината от Vas - 1,7 пъти (корен от три). Ако направите кутия с обем една трета от Vas, всичко останало ще се удвои (корен от четири, логиката вече трябва да е ясна без формули).

В резултат на това наистина, колкото по-малка е, при равни други условия, Vas стойността на високоговорителя, толкова по-компактен дизайн може да се очаква, като същевременно се запазят планираните показатели за Fc и Qtc. Компактността обаче не е безплатна. В акустиката изобщо няма безплатно. Малката стойност на Vas при същата резонансна честота на високоговорителя е резултат от комбинация от твърдо окачване с тежка подвижна система. А чувствителността зависи най-решително от масата на „движението“. Следователно всички глави на субуфери, които се характеризират с възможност за работа в компактни затворени кутии, също се характеризират с ниска чувствителност в сравнение с колегите им със светлинни конуси, но високи стойности на Vas. Така че няма добри и лоши стойности на Vas също, всичко има своята цена.

Изготвено по материали на списание "Автозвук", март 2005 г.www.avtozvuk.com

Взето от сайта на списание "Автозвук"

Контекст

В предишната част на нашия разговор се оказа кои са добри различни видовеакустичен дизайн и какво е лошо. Изглежда, че сега "целите са ясни, захващайте се за работа, другари .." Няма такъв късмет. Първо, акустичният дизайн, в който самият високоговорител не е инсталиран, е просто кутия, сглобена с различна степен на грижа. И често е невъзможно да се сглоби, докато не се определи кой говорител ще бъде инсталиран в него. Второ, и това е основното забавление при проектирането и производството на субуфери за автомобили - характеристиките на субуфера стоят малко извън контекста на характеристиките, дори и най-основните, на колата, където ще работи. Има и трети. Една мобилна система от високоговорители, еднакво адаптирана към всякакъв вид музика, е идеал, който рядко се постига. Добрият инсталатор обикновено може да бъде разпознат по това, че при "четене" от клиент, който поръчва аудио инсталация, той иска да донесе мостри от това, което клиентът ще слуша на системата, която е поръчал, след като бъде завършена.

Както можете да видите, има много фактори, които влияят на решението и няма как всичко да се сведе до прости и недвусмислени рецепти, което превръща създаването на мобилни аудио инсталации в занимание, тясно свързано с изкуството. Но някои общи насоки все пак могат да бъдат очертани.

Цифир

Бързам да предупредя плахите, мързеливите и хуманитарно образованите - практически няма да има формули. Докато е възможно, ще се опитаме да се справим дори без калкулатор - забравен методустен разказ.

Субуферите са единствената връзка в автомобилната акустика, където измерването на хармонията с алгебра не е безнадеждна работа. Казано по-направо, просто е немислимо да се проектира субуфер без изчисления. Параметрите на високоговорителя действат като първоначални данни за това изчисление. Който? Да, не тези, които ви хипнотизират в магазина, бъдете сигурни! За да изчислите, дори и най-приблизително, характеристиките на един нискочестотен високоговорител, трябва да знаете неговите електромеханични параметри, които са безброй. Това е и резонансната честота, и масата на движещата се система, и индукцията в пролуката на магнитната система, и поне още две дузини показатели, разбираеми и не много ясни. Разстроен? Не е изненадващо. Само преди около двадесет години двама австралийци се оказаха разстроени - Ричард Смол и Невил Тийл. Те предложиха да се използва универсален и доста компактен набор от характеристики вместо планини от цифири, които увековечиха, напълно заслужено, техните имена. Сега, когато видите таблица в описанието на колоната, наречена Thiel/Small parameters (или просто T/S) - разбирате за какво говоря. И ако не намерите такава маса - преминете към следващия вариант - този е безнадежден.

Минималният набор от характеристики, които трябва да разберете, е:

Собствена резонансна честота на високоговорителя Fs

Общ качествен фактор Qts

Еквивалентният обем на Vas.

По принцип има и други характеристики, които би било полезно да знаете, но това като цяло е достатъчно. (Диаметърът на високоговорителя не е включен тук, тъй като той вече се вижда без документация.) Ако липсва поне един параметър от "извънредните три", това е шев. Сега, какво означава всичко това.

естествена честота е резонансната честота на високоговорителя без акустичен дизайн. Измерва се по този начин - високоговорителят е окачен във въздуха на възможно най-голямо разстояние от околните обекти, така че сега резонансът му ще зависи само от собствените му характеристики - масата на движещата се система и твърдостта на окачването. Има мнение, че колкото по-ниска е резонансната честота, толкова по-добре ще излезе субуферът. Това е само отчасти вярно; за някои дизайни ненужно ниската резонансна честота е пречка. За справка: ниската е 20 - 25 Hz. Под 20 Hz е рядко. Над 40 Hz се счита за висока за субуфер.

Пълна доброта.Качественият фактор в този случай не е качеството на продукта, а съотношението на еластични и вискозни сили, които съществуват в движещата се система на високоговорителя близо до резонансната честота. Движещата се система от високоговорители много прилича на окачването на автомобил, където има пружина и амортисьор. Пружината създава еластични сили, тоест натрупва и освобождава енергия в процеса на трептене, а амортисьорът е източник на вискозно съпротивление, той не натрупва нищо, а абсорбира и разсейва под формата на топлина. Същото се случва, когато дифузьорът и всичко свързано с него вибрира. Високата стойност на качеството означава, че преобладават еластичните сили. Това е като кола без амортисьори. Достатъчно е да се натъкнете на камъче и колелото ще започне да подскача, необуздано от нищо. Скачайте на много резонансната честота, която е присъща на тази осцилаторна система.

Приложено към високоговорител, това означава превишение на честотната характеристика при резонансната честота, колкото по-голямо е, толкова по-висок е общият качествен фактор на системата. Най-високият коефициент на качество, измерен в хиляди, принадлежи на камбаната, която в резултат на това не иска да звучи на друга честота освен резонансната, за щастие никой не го изисква от него.

Популярен метод за диагностика на окачването на автомобил чрез мърдане не е нищо повече от измерване на качествения фактор на окачването по занаятчийски начин. Ако сега поставим окачването в ред, тоест прикрепим амортисьор успоредно на пружината, енергията, натрупана по време на компресията на пружината, няма да се върне обратно, но ще бъде частично разрушена от амортисьора. Това е намаляване на качествения фактор на системата. Сега обратно към динамиката. Нищо, че ходим напред-назад? Това, казват те, е полезно ... Всичко изглежда ясно с пружината на високоговорителя. Това е окачване с дифузьор. А амортисьора? Амортисьори - до два, работещи паралелно. Пълният качествен фактор на високоговорителя се състои от два: механичен и електрически. Механичният качествен фактор се определя главно от избора на материал за окачване и главно от центриращата шайба, а не от външното гофриране, както понякога се смята. Тук обикновено няма големи загуби, а приносът на механичния качествен фактор към общия не надвишава 10 - 15%. Основният принос принадлежи на електрическата стойност. Най-твърдият амортисьор, работещ в осцилаторната система на високоговорител, е ансамбъл от звукова намотка и магнит. Тъй като е електродвигател по своята същност, той, както и трябва да бъде за двигател, може да работи като генератор и точно това прави в близост до резонансната честота, когато скоростта и амплитудата на движение на звуковата бобина са максимални. Движейки се в магнитно поле, намотката генерира ток, а натоварването за такъв генератор е изходният импеданс на усилвателя, тоест практически нула. Оказва се същата електрическа спирачка, с която са оборудвани всички електрически влакове. Там също при спиране тяговите двигатели са принудени да работят в режим на генератори, а техен товар са батериите на спирачните съпротивления на покрива.

Големината на генерирания ток естествено ще бъде толкова по-голяма, колкото по-силно е магнитното поле, в което се движи звуковата бобина. Оказва се, че колкото по-мощен е магнитът на високоговорителя, толкова по-нисък е, при равни други условия, неговият качествен фактор. Но, разбира се, тъй като както дължината на намотаващия проводник, така и ширината на пролуката в магнитната система участват във формирането на тази стойност, би било преждевременно да се направи окончателно заключение само въз основа на размера на магнит. А предварителният - защо не?...

Основни понятия- общият качествен фактор на високоговорителя се счита за нисък, ако е по-малък от 0,3 - 0,35; високо - повече от 0,5 - 0,6.

еквивалентен обем.Повечето съвременни глави на високоговорителите са базирани на принципа на "акустичното окачване".

Понякога ги наричаме "компресия", което е погрешно. Компресионните глави са съвсем различна история, свързана с използването на клаксони като акустичен дизайн.

Концепцията за акустично окачване е да се монтира високоговорителят в такъв обем въздух, чиято еластичност е сравнима с еластичността на окачването на високоговорителя. В този случай се оказва, че успоредно на пружината, която вече е в окачването, е монтирана друга. В този случай еквивалентният обем ще бъде този, при който появилата се пружина е равна по еластичност на съществуващата. Стойността на еквивалентния обем се определя от твърдостта на окачването и диаметъра на високоговорителя. Колкото по-меко е окачването, толкова по-голям ще бъде размерът на въздушната възглавница, чието присъствие ще започне да смущава говорещия. Същото се случва и при промяна на диаметъра на дифузора. Голям дифузьор при същото изместване ще компресира въздуха вътре в кутията по-силно, като по този начин изпитва по-голяма реципрочна сила на еластичност на въздушния обем.

Именно това обстоятелство често определя избора на размер на високоговорителя въз основа на наличната сила на звука, за да се приспособи към неговия акустичен дизайн. Големите конуси създават предпоставки за събуфер с висока мощност, но изискват и големи обеми. Аргументът от репертоара на стаята в края на училищния коридор „Имам още” тук трябва да се прилага с повишено внимание.

Еквивалентният обем има интересни връзки с резонансната честота, които лесно се пропускат, без да се осъзнават. Резонансната честота се определя от твърдостта на окачването и масата на движещата се система, а еквивалентният обем се определя от диаметъра на дифузора и същата твърдост.

В резултат на това е възможна такава ситуация. Да предположим, че има два високоговорителя с еднакъв размер и еднаква резонансна честота. Но само един от тях получи тази стойност на честотата поради тежък дифузьор и твърдо окачване, а другият, напротив, лек дифузьор на меко окачване. Еквивалентният обем на такава двойка, с цялата външна прилика, може да се различава много значително и когато се инсталира в една и съща кутия, резултатите ще бъдат драматично различни.

И така, след като установихме какво означават жизнените параметри, най-накрая ще започнем да избираме годеник. Моделът ще бъде такъв - вярваме, че сте решили, въз основа, да речем, на материалите от предишната статия от тази серия, с вида на акустичния дизайн и сега трябва да изберете високоговорител за него от стотици алтернативи. След като усвоите този процес, обратното, тоест изборът на подходящ дизайн за избрания високоговорител, ще ви бъде даден без затруднения. Искам да кажа, почти без усилие.

затворена кутия

Както бе споменато в горната статия, затворената кутия е най-простият акустичен дизайн, но далеч от примитивен, напротив, имащ, особено в кола, номер ключови предимствапред другите. Популярността му в мобилни приложенияне избледнява изобщо, така че ще започнем с него.

Какво се случва с характеристиките на високоговорителя, когато се монтира в затворена кутия? Зависи от едно единствено количество - обема на кутията. Ако звукът е толкова голям, че говорителят почти не го забелязва, стигаме до опцията за безкраен екран. На практика тази ситуация се постига, когато обемът на кутията (или друг затворен обем, разположен зад дифузора, или по-просто казано, какво има да се крие - багажника на кола) надвишава еквивалентния обем на високоговорителя три пъти или Повече ▼. Ако тази връзка е спазена, резонансната честота и общият качествен фактор на системата ще останат почти същите, каквито са били за високоговорителя. Това означава, че те трябва да бъдат избрани по съответния начин. Известно е, че системата от високоговорители ще има най-плавната честотна характеристика при общ качествен фактор, равен на 0,7. По-малките стойности подобряват импулсната характеристика, но спадането започва с доста висока честота. Като цяло честотната характеристика придобива повишение близо до резонанса и преходните характеристики се влошават донякъде. Ако се фокусирате върху класическа музика, джаз или акустични жанрове, най-добрият избор би била леко заглушена система с качествен фактор 0,5 - 0,7. За по-енергичните жанрове не вреди акцентът върху дъната, който се постига с коефициент на качество 0,8 - 0,9. И накрая, любителите на рапа ще бъдат привлечени от пълната програма, ако системата има коефициент на качество, равен на единица или дори по-висок. Стойността от 1,2 може би трябва да се признае като граница за всеки жанр, който претендира да бъде музикален.

Трябва също така да се има предвид, че при инсталиране на субуфер в купето, ниските честоти се повишават, започвайки от определена честота, поради размера на купето. Типичните стойности за стартиране на честотната характеристика са 40 Hz за голяма кола като джип или миниван; 50 - 60 за средата, като осмица или "филе"; 70 - 75 за малък, с Таврия.

Сега е ясно - за да инсталирате в режим безкраен екран (или Freeair, ако не ви притеснява, че фамилията е патентована от Stillwater Designs), ви трябва високоговорител с общ качествен фактор поне 0,5 или дори по-висок , и резонансна честота поне 40 херца реклами - 60 зависи какво залагате. Такива параметри обикновено означават доста твърдо окачване, само това спестява високоговорителя от претоварване при липса на "акустична опора" от затворения обем. Ето един пример - компанията Infinity произвежда версии на същите глави с индекси br (бас рефлекс) и ib (безкрайна преграда) в сериите Reference и Kappa.Параметрите на Thiel-Small, например, за десетинчов Reference се различават както следва:

Параметър T/S 1000w.br 1000w.ib

Fs 26Hz 40Hz

Вас 83 л 50 л

Може да се види, че версията ib по отношение на резонансната честота и качествения фактор е готова за работа "както е", и съдейки както по резонансната честота, така и по еквивалентния обем, тази модификация е много по-твърда от другата, оптимизирана за работа в фазов инвертор и следователно е по-вероятно да оцелее в трудни условия Freeair.

И какво ще стане, ако без да обръщате внимание на малките букви, закарате в тези условия говорител с индекс br, който прилича на две капки вода? И ето какво: поради ниския качествен фактор, честотната характеристика ще започне да се срива вече при честоти от около 70 - 80 Hz, а необузданата "мека" глава ще се чувства много неудобно в долния край на диапазона и ще го претовари там е лесно.

Така се разбрахме:

За използване в режим "безкраен екран" е необходимо да изберете високоговорител с висок общ коефициент на качество (не по-малко от 0,5) и резонансна честота (не по-ниска от 45 Hz), като посочите тези изисквания в зависимост от вида на преобладаващото музикален материал и размера на кабината.

Сега за "небесния" обем. Ако поставите високоговорител в обем, сравним с неговия еквивалентен обем, системата ще придобие характеристики, които са значително различни от тези, с които високоговорителят е влязъл в тази система. На първо място, когато се монтира в затворен обем, резонансната честота ще се увеличи. Твърдостта се е увеличила, но масата е останала същата. Добротата също ще се увеличи. Преценете сами - като добавихме твърдостта на малък, тоест непоколебим въздушен обем, за да подпомогнем твърдостта на окачването, ние като че ли поставихме втора пружина и оставихме стария амортисьор.

С намаляване на обема, качественият фактор на системата и нейната резонансна честота нарастват по същия начин. Така че, ако видяхме високоговорител с качествен фактор, да речем, 0,25, и искаме да имаме система с качествен фактор, да речем, 0,75, тогава резонансната честота също ще се утрои. И какъв е говорителят там? 35 Hz? Така че, в правилния обем, от гледна точка на формата на честотната характеристика, ще се окаже 105 Hz и това, знаете, вече не е субуфер. Така че пасва. Вижте, дори не ви трябва калкулатор. Нека да разгледаме друг. Резонансна честота 25 Hz, качествен фактор 0,4. Получава се система с качествен фактор 0,75 и резонансна честота някъде около 47 Hz. Доста достойно. Нека опитаме точно там, без да напускаме гишето, да преценим колко ще е необходима на кутията. Пише, че Vas = 160 литра (или 6 cu.ft, което е по-вероятно).

(Тук бих написал формула - проста е, но е невъзможна - обещах). Ето защо, за изчисления на гишето, ще дам измамен лист: копирайте и поставете в портфейла си, ако покупката на бас високоговорител е включена в плановете ви за пазаруване:

Резонансната честота и качественият фактор ще се увеличат в Ако обемът на кутията е от Vas

1,4 по 1

1,7 по 1/2

2 пъти по 1/3

3 пъти по 1/8

При нас - около два пъти, така че се получава кутия с обем 50 - 60 л. Ще бъде малко много ... Да отидем за следващия. И така нататък.

Оказва се, че за да се получи възможен акустичен дизайн, параметрите на високоговорителите не само трябва да са в определен диапазон от стойности, но и да са свързани помежду си.

Опитните хора намалиха тази връзка до индикатора Fs / Qts.

Ако стойността на Fs/Qts е 50 или по-малко, високоговорителят е роден за затворена кутия. В този случай необходимият обем на кутията ще бъде колкото по-малък, толкова по-нисък е Fs или по-малък Vas.

Според външните данни "естествените затворници" могат да бъдат разпознати по тежки дифузори и меки окачвания (което дава ниска резонансна честота), не много големи магнити (така че коефициентът на качество да не е твърде нисък), дълги звукови бобини (тъй като движението на конуса на високоговорител, работещ в затворена кутия, може да достигне доста големи стойности).

Фазоинвертор

Друг вид популярен акустичен дизайн е фазов инвертор, с цялото пламенно желание на гишето е невъзможно да се преброи, дори приблизително. Но за да оцените пригодността на динамиката за него - можете. И ние ще говорим за изчислението като цяло отделно.

Резонансната честота на този тип система се определя не само от резонансната честота на високоговорителя, но и от настройката на фазовия инвертор. Същото важи и за Q-фактора на системата, който може да се промени значително с промяна в дължината на тунела, дори при постоянен обем на тялото. Тъй като фазовият инвертор може да бъде, за разлика от затворена кутия, настроен на честота, близка или дори по-ниска от тази на високоговорителя, собствената резонансна честота на главата е "позволено" да бъде по-висока, отколкото в предишния случай. Това означава, при добър избор, по-лек конус и в резултат на това подобрена импулсна характеристика, от която се нуждае фазоинверторът, тъй като неговата "вродена" преходна реакция не е най-добрата, по-лоша от тази на затворена кутия, при най-малко. Но коефициентът на качество е желателно да бъде възможно най-нисък, не повече от 0,35. Намалявайки това до същите Fs / Qts, формулата за избор на високоговорител за бас рефлекс е проста:

Високоговорители със стойност Fs / Qts 90 или повече са подходящи за работа във фазов инвертор.

Външни признаци на фазово обърната скала: светлинни дифузори и мощни магнити.

Bandpasses (съвсем накратко)

Лентовите високоговорители, въпреки всичките си силни качества (това е в смисъл на най-голяма ефективност, в сравнение с други видове) са най-трудни за изчисляване и производство и съпоставянето на техните характеристики с вътрешната акустика на автомобил с недостатъчен опит може да се превърне по дяволите, така че с този тип Когато става въпрос за акустичен дизайн, по-добре е да преминете през скалите и да използвате препоръките на производителите на високоговорители, въпреки че това ви връзва ръцете. Въпреки това, ако ръцете все още са в развързано състояние и сърбят да опитате: за единични ленти са подходящи почти същите високоговорители като за фазовите инвертори, а за двойни или квазилентови са същите или, по-желателно, глави със стойност Fs / Qts от 100 и по-висока.

Полезни теми:

19.01.2006 15:47 # 0+

Ако сте нов в нашия форум:

1. Обърнете внимание на списъка с полезни теми в първия пост.
2. Условията и най-популярните модели в съобщенията са подчертани с бързи съвети и връзки към подходящи статии в MagWikipedia и Каталога.
3. За да изучавате форума, не е необходимо да се регистрирате - почти цялото съдържание на профила, включително файлове, снимки и видеоклипове, е отворено за гости.

Най-добри пожелания,
Администриране на Car Audio Forum Радиомагнетофон

Параметри Thiele & Small

Това е група от параметри, въведени от A.N. Thiele и по-късно R.H. Малък, с който можете напълно да опишете електрическите и механичните характеристики на средно- и нискочестотните глави на високоговорителите, работещи в зоната на компресия, т.е. когато в дифузора не се получават надлъжни вибрации и той може да се оприличи на бутало.

Fs (Hz) - естествената резонансна честота на главата на високоговорителя в открито пространство. В този момент неговият импеданс е максимален.

Fc (Hz) - резонансната честота на акустичната система за затворен шкаф.

Fb (Hz) - резонансна честота на фазовия инвертор.

F3 (Hz) - гранична честота, при която изходната мощност се намалява с 3 dB.

Vas (кубични метри) - еквивалентен обем. Това е възбуден от главата затворен обем въздух с гъвкавост, равна на тази на системата за движение на главата Cms.

D (m) - ефективен диаметър на дифузора.

Sd (кв.м) - ефективна площ на дифузора (приблизително 50-60% от конструктивната площ).

Xmax (m) - максимално изместване на дифузора.

Vd (куб.м) - възбуден обем (произведение на Sd от Xmax).

Re (Ohm) - съпротивление на намотката на главата на постоянен ток.

Rg (Ohm) - изходният импеданс на усилвателя, като се вземе предвид влиянието на свързващите проводници и филтри.

Qms (безразмерна стойност) - механичен качествен фактор на главата на високоговорителя при резонансна честота (Fs), отчита механичните загуби.

Qes (безразмерна стойност) - коефициент на електрическо качество на главата на високоговорителя при резонансна честота (Fs), отчита електрическите загуби.

Qts (безразмерна стойност) - общият качествен фактор на главата на високоговорителя при резонансната честота (Fs), отчита всички загуби.

Qmc (безразмерна стойност) - механичен качествен фактор на акустичната система при резонансната честота (Fs), отчита механичните загуби.

Qec (безразмерна стойност) - електрически коефициент на качество на акустичната система при резонансната честота (Fs), отчита електрическите загуби.

Qtc (безразмерна стойност) - общият качествен фактор на акустичната система при резонансната честота (Fs), отчита всички загуби.

Ql (безразмерна стойност) - коефициент на качество на акустичната система при честота (Fb), като се вземат предвид загубите от течове.

Qa (безразмерна стойност) - факторът на качеството на акустичната система при честота (Fb), като се вземат предвид загубите от поглъщане.

Qp (безразмерна стойност) - факторът на качеството на акустичната система при честота (Fb), като се вземат предвид други загуби.

N0 (безразмерна стойност, понякога %) - относителна ефективност (C.P.D.) на системата.

Cms (m/N) - гъвкавостта на подвижната система на главата на високоговорителя (преместване при механично натоварване).

Mms (kg) - ефективна маса на движещата се система (включва масата на дифузора и въздуха, който се колебае с него).

Rms (kg/s) - активно механично съпротивление на главата.

B (Tl) - индукция в пролуката.

L (m) е дължината на проводника на звуковата намотка.

Bl (m/N) - коефициент на магнитна индукция.

Pa - акустична мощност.

Pe - електрическа мощност.

C=342 m/s - скорост на звука във въздуха при нормални условия.

P=1,18 kg/m^3 - плътност на въздуха при нормални условия.

Le е индуктивността на намотката.

BL е стойността на плътността на магнитния поток, умножена по дължината на намотката.

Spl е нивото на звуково налягане в dB.

Re: Thiel-Small параметри и акустичен дизайн на говорителя.

BassBox 6.0 PRO страхотна програма за изчисляване на акустичния дизайн на 12mb високоговорител, серийният номер е вътре в * .txt файла:

Програмата има огромна база данни с din параметри от голям брой производители, може да изчисли обема, като вземе предвид дебелината на стената. Като цяло много удобно.

Параметри на Малкия Тиле

Параметри на Малкия Тиле

До 1970 г. не е имало лесни, достъпни, индустриални стандартни методи за получаване на сравнителни данни за ефективността на високоговорителите. Индивидуалните тестове, извършвани от лаборатории, бяха твърде скъпи и отнемаха време. В същото време бяха необходими методи за получаване на сравнителни данни за високоговорителите, както за избор на купувачите желан модел, и производители на оборудване за по-точно описание на техните продукти и обосновано сравнение на различни устройства.
Дизайн на високоговорителя В началото на 70-те години на миналия век доклад беше представен на конференцията на AES от Невил Тиле и Ричард Смол. Тиле беше главен инженер по научноизследователска и развойна дейност на Австралийската комисия по радиоразпръскване. По това време той ръководи Федералната инженерна лаборатория (Federal Engineering Laboratory) и се занимава с анализ на работата на оборудване и системи за предаване на аудио и видео сигнали. Малък беше аспирант в инженерното училище на университета в Сидни.
Целта на Thiele и Small беше да покажат как параметрите, които изведоха, помагат за съвпадение на кабинета с конкретен високоговорител. Резултатът обаче е, че тези измервания предоставят много повече информация: те могат да направят много по-задълбочени заключения за това как се представя един високоговорител, отколкото въз основа на обичайните данни за размер, максимална изходна мощност или чувствителност.
Списък с параметри, наречени „Small-Thiele параметри“: Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax / Xmech, Sd, Zmax, работен честотен диапазон (използваем Честотен диапазон), номинална мощност (Power Handling), чувствителност (Sensitivity).

fs

Re

Този параметър описва постояннотоковото съпротивление на високоговорителя, измерено с омметър. Често се нарича DCR. Тази стойност на съпротивлението почти винаги е по-малка от номиналния импеданс на високоговорителя, което притеснява много купувачи, защото се страхуват, че усилвателят ще бъде претоварен. Въпреки това, тъй като индуктивността на високоговорителя се увеличава с честотата, това е малко вероятно постоянно съпротивлениеще повлияе на натоварването.

Ле

Този параметър съответства на индуктивността на звуковата намотка, измерена в mH (милихенри). Съгласно установения стандарт индуктивността се измерва при честота 1 kHz. С увеличаването на честотата импедансът ще се повиши над стойността Re, тъй като звуковата намотка действа като индуктор. В резултат на това импедансът на високоговорителя не е постоянна стойност. Може да се представи като крива, която се променя с честотата на входния сигнал. Максималната стойност на импеданса (Zmax) възниква при резонансната честота (Fs).

Q параметри

Vas/Cms

Параметърът Vas ви казва какъв трябва да бъде обемът въздух, който, когато е компресиран до обем от един кубичен метър, предлага същото съпротивление като системата на окачване (еквивалентен обем). Коефициентът на огъване на системата за окачване за даден високоговорител се нарича Cms. Vas е един от най-трудните параметри за измерване, тъй като налягането на въздуха се променя в зависимост от влажността и температурата и следователно изисква много високотехнологична лаборатория за измерване. Cms се измерва в метри на нютон (m/N) и представлява силата, с която механичната система на окачване се съпротивлява на движението на дифузора. С други думи, Cms съответства на измерването на твърдостта на механичното окачване на високоговорителя. Съотношението на Cms и Q-параметрите може да се сравни с избора между повишен комфорт и подобрена производителност при шофиране, който производителите на автомобили правят. Ако приемем върховете и ниските нива на аудио сигнала като неравности по пътя, тогава системата за окачване на високоговорителя е подобна на пружините на автомобил - в идеалния случай трябва да издържа на много бързо шофиране по път, осеян с големи камъни.

Vd

Този параметър показва максималния обем въздух, който може да бъде изтласкан от дифузора (пиков обем на изместване на диафрагмата). Изчислява се чрез умножаване на Xmax ( максимална дължинатази част от гласовата намотка, която излиза извън магнитната междина) от Sd (площта на работната повърхност на дифузора). Vd се измерва в кубични сантиметри. Субуферите обикновено имат най-високи стойности на Vd.

БЛ

Изразен в тесла на метър, този параметър характеризира движещата сила на високоговорителя. С други думи, BL ясно показва колко маса може да "вдигне" високоговорителят. Този параметър се измерва по следния начин: върху дифузора, насочен към високоговорителя, се прилага определена сила и се измерва силата на тока, за да се противодейства на приложената сила - масата в грамове се разделя на силата на тока в ампери. Високата стойност на параметъра BL показва много висока мощност на високоговорителя.

mms

Този параметър е комбинацията от теглото на конусния модул и масата на въздушния поток, който конусът на високоговорителя се движи по време на работа. Теглото на конусния възел е равно на сбора от теглото на самия конус, центриращата шайба и звуковата намотка. При изчисляване на масата на въздушния поток, изместен от дифузора, се използва обемът на въздуха, съответстващ на параметъра Vd.

RMS

Този параметър описва загубата на механично съпротивление на системата за окачване на високоговорителя. Това е измерване на абсорбиращите качества на окачване на високоговорител и се измерва в N/s/m.

EBP

Този параметър е равен на Fs, делено на Qes. Използва се в много формули, свързани с дизайна на корпусите на високоговорителите, и по-специално за определяне кой корпус е най-подходящ за даден високоговорител - затворен или фазоинверторен дизайн. Когато стойността на EBP достигне 100, това означава, че такъв високоговорител е най-подходящ за работа в бас-рефлексна кутия. В случай, че EBP е близо до 50, по-добре е да инсталирате този високоговорител в затворен шкаф. Това правило обаче е само отправна точка при създаването на система от високоговорители и подлежи на изключения.

Xmax/Xmech

Параметърът определя максималното линейно отклонение. Изходът на високоговорителя става нелинеен, когато звуковата намотка започне да излиза от магнитната междина. Въпреки че системата за окачване може да създаде нелинейност в изходния сигнал, изкривяването започва да се увеличава значително в момента, когато броят на завъртанията на гласовата намотка в магнитната междина започне да намалява. За да определите Xmax, трябва да изчислите дължината на частта от звуковата намотка, която е надхвърлила горния разрез на магнита, и да я разделите наполовина. Този параметър се използва за определяне на максималното звуково налягане (SPL), което високоговорителят може да достави, като същевременно поддържа линейността на сигнала, т.е. нормализираната стойност на THD.
При определяне на Xmech се извършват измервания на хода на звуковата намотка, докато настъпи една от следните ситуации: или центриращата шайба е унищожена, или звуковата намотка се опира в защитната задна корица, или гласовата намотка напуска магнитната междина, или други физически ограничения на дифузора започват да играят роля. Най-малката от получените дължини на хода на намотката се разделя наполовина и получената стойност се приема като максимално механично изместване на дифузора.

SD

Този параметър съответства на площта на работната повърхност на дифузора. Измерва се в cm2.

Zmax

Този параметър съответства на импеданса на високоговорителя при резонансната честота.

Работен честотен диапазон (използваем честотен диапазон)

Производителите използват различни методи за измерване на работния честотен диапазон. Много методи се считат за приемливи, но водят до различни резултати. С увеличаването на честотата извъносевото излъчване на високоговорителя намалява пропорционално на диаметъра. В определен момент става заострен. Таблицата показва честотата, при която се появява този ефект като функция от размера на високоговорителя.

File:///C:/Documents%20and%20Settings/artemk01klg/Desktop/1.jpg

Номинална мощност (Манипулиране на мощността)

Това е много важен параметъркогато избирате високоговорител. Необходимо е да се знае със сигурност, че излъчвателят ще издържи мощността на подавания към него сигнал. Следователно трябва да изберете високоговорител, който може да издържи на подаваната към него мощност с марж. Определящият критерий за това колко мощност ще има един високоговорител е способността му да отвежда топлината. Основен характеристики на дизайнафактори, влияещи върху ефективното разсейване на топлината са размерът на звуковата бобина, размерът на магнита, вентилацията на конструкцията, както и високотехнологичните съвременни материали, използвани в конструкцията на звуковата бобина. По-големите размери на звуковата бобина и магнита осигуряват по-ефективно разсейване на топлината, докато вентилацията поддържа структурата хладна.
При изчисляването на мощността на високоговорителя, освен способността да издържа на топлина, са важни и механичните свойства на високоговорителя. В края на краищата, устройството може да издържи на топлината, която възниква, когато се приложи мощност от 1 kW, но дори преди тази стойност да бъде достигната, то ще се повреди поради структурна повреда: гласовата намотка ще опре в задната стена или гласовата намотка ще излизат от магнитната междина, конусът ще се деформира и т. н. д. Най-често такива повреди възникват, когато твърде мощен нискочестотен сигнал се възпроизвежда при висока сила на звука. За да избегнете повреди, трябва да знаете действителния честотен диапазон, параметъра Xmech, както и номиналната мощност.

Чувствителност

Този параметър е един от най-важните в цялата спецификация на високоговорителя. Тя ви позволява да разберете колко ефективно и с каква сила на звука устройството ще възпроизвежда звук, когато се приложи сигнал с една или друга мощност. За съжаление, производителите на високоговорители използват различни методи за изчисляване на този параметър - няма единен зададен. При определяне на чувствителността нивото на звуковото налягане се измерва на разстояние един метър, когато към високоговорителя се подаде мощност от 1 W. Проблемът е, че понякога разстоянието от 1 m се изчислява от праховата капачка, а понякога от окачването на високоговорителя. Поради това може да бъде доста трудно да се определи чувствителността на високоговорителите.

Взето от