Cum să aflați parametrii difuzorului acasă. Măsurarea parametrilor Thiel-Small acasă

Complexitatea măsurării parametrilor electrici și acustici ai difuzoarelor îl împinge adesea să abandoneze această procedură și, ulterior, procesul de creare a difuzoarelor se realizează cu accent pe formule de calcul simple care iau în considerare doar parametrii electrici ai difuzoarelor și chiar apoi cele ideale. Cred că nu are rost să intru mai adânc în povești că rezultatul în acest caz nici măcar nu se apropie de așteptările. Nu voi minți, procesul de măsurare este complicat, necesită niște echipamente speciale și, foarte important, abilități de lucru cu programe pentru efectuarea măsurătorilor. Nu este suficient să măsori, trebuie să o faci cât mai obiectiv posibil, iar singura limitare a măsurătorilor ar trebui să fie eroarea echipamentului de măsurare.

În continuare, voi încerca să vorbesc în detaliu despre metodologia de realizare a măsurătorilor în pachetul Arta Software. M-am îndrăgostit de acest program pentru confortul și ușurința sa de utilizare și pentru capacitatea de a analiza cuprinzător rezultatele măsurătorilor. Ultima versiune programe disponibile pe site-ul dezvoltatorilor . Pe acest moment aceasta este versiunea 1.6.1. De asemenea, puteți descărca manuale originale pentru lucrul cu componentele pachetului, totuși, pe Limba engleză. Aceste ghiduri sunt incluse în sistemul de ajutor al programului. Îl poți apela prin meniu Ajutor – Manual de utilizare.

Pentru a efectua măsurători veți avea nevoie de un echipament. Mai jos este ceea ce folosesc:

1. Laptop Dell Inspiron 1720 sistem de operare Windows XP Professional x86 și software Arta instalat.
2. Placa de sunet E-MU 0404 USB.
3. Amplificator Denon PMA-500AE. Este potrivit deoarece are funcția de a ocoli corectarea tonului, volumul și echilibrul - Source Direct.
4. Voltmetru V7-38.
5. Magazin de rezistență P33.
6. Microfon de măsurare Nady CM 100.
7. Suport pentru microfon. Rolul său este jucat de un suport pentru cameră, care are funcții de înclinare, rotire și reglare a înălțimii.
8. Un rezistor de „referință” (Rref) este necesar pentru măsurătorile de impedanță. Folosesc PEV-10 cu o valoare nominală de 10 ohmi. Rezistența măsurată este de 9,85 ohmi.
9. Două cabluri cu separatoare care protejează intrarea placa de sunet de la niveluri de tensiune periculoase. Divizoarele sunt lipite în interiorul mufei TRS.
10. Un cablu de microfon XLR și mai multe cabluri pentru conectarea intrărilor/ieșirilor plăcii de sunet și conectarea acestuia la amplificator.

Pentru a măsura impedanța, trebuie să conectați echipamentul conform Figura 12.

Figura 12

Impedanța este măsurată prin căderea de tensiune pe rezistorul Rref. Dezvoltatorii Arta Software recomandă utilizarea unei valori Rref de 27 Ohmi. Folosesc o valoare nominală mai mică - 10 ohmi (rezistența măsurată este de 9,85 ohmi), ceea ce îmi permite să setez o amplitudine de tensiune mai mică la ieșirea amplificatorului atunci când măsoară. Rezistența reală a rezistenței Rref trebuie măsurată cu o eroare minimă. Eroarea în măsurarea impedanței și, în consecință, eroarea în calcularea parametrilor Thiel-Small depinde de aceasta.

În Arta Software este posibil să se măsoare impedanța atât a difuzoarelor de joasă și medie frecvență, cât și a celor de înaltă frecvență. Pentru acesta din urmă, se utilizează o tehnică separată - măsurarea pe un semnal sinusoidal în trepte într-un interval de frecvență dat. Este imposibil să măsurați impedanța difuzoarelor de înaltă frecvență cu zgomot periodic; acestea pot fi deteriorate.

Deci, hai să lansăm Limp. În acest scop în meniul Windows Trebuie selectat „Start”. Toate programele – Arta Software – Limp . Fereastra programului este prezentată mai jos (Figura 13).

Figura 13

Aici, ca si la Arta, ma schimb schema de culori mai plăcut ochiului. Schimbarea culorii zonei de lucru se face cu ajutorul comenzii de meniu Editare – culoare de fundal alb/negru, alte culori pot fi schimbate prin meniu Editare – Culori și stil grilă . În plus, dezactivez evidențierea liniilor prin meniu Editare – Folosiți un stilou gros.

Configurarea programului începe cu meniul Configurare – Dispozitive audio(Figura 14). Aici, în câmpurile Wave Input Device și Wave Output Device, trebuie să specificați placa de sunet pe care o utilizați.

Figura 14

Următorul meniu – Configurare – Măsurare(Figura 15).

Figura 15

În câmpul Canal de referință indicăm canalul care servește drept referință. Dacă circuitul de măsurare este conectat în conformitate cu Figura 12, atunci canalul de referință este Dreapta. În câmpul Reference Resistor indicăm valoarea măsurată a rezistenței Rref. Câmpurile High cutoff și Low cutoff indică domeniul de frecvență a impedanței afișat pe ecran. Nu domeniul de frecvență în sine, a cărui afișare poate fi schimbată prin meniu Configurare - Grafic, ci tocmai domeniul de frecvență al curbei de impedanță. Cele de mai sus sunt valabile pentru măsurătorile pe zgomot periodic. Pentru măsurătorile pe un semnal sinusoidal în trepte, aceste câmpuri sunt responsabile pentru domeniul de măsurare. În câmpul Creștere de frecvență, este setat pasul pentru măsurători pe un semnal sinusoidal în trepte. Recomand să-l setați la 1/48 de octavă, obținând astfel un pas mai mic și o măsurare mai precisă a impedanței. Câmpuri Min. timpul de integrare (ms), Timpul tranzitoriu (ms) și Pauza intra burst (ms) definesc, respectiv, timpul de integrare, durata unui pas sinusoidal și pauza dintre pași. Dacă computerul pe care îl utilizați pentru a efectua măsurători nu funcționează cât mai repede posibil, dublați valorile din aceste câmpuri. Câmpul dimensiune FFT setează dimensiunea blocului FFT. Setarea unei valori mai mari îmbunătățește rezoluția frecvenței, dar crește timpul de măsurare. Câmpurile rămase configurează media rezultatelor măsurătorilor. Aceste câmpuri pot fi utile atunci când se efectuează măsurători de impedanță cu masă adăugată dacă aceasta din urmă nu poate fi fixată la conul difuzorului. Micile fluctuații ale masei adăugate fac ca IFC afișat pe ecran să fie dur. Medierea ajută să scăpați puțin de acest lucru. Media funcționează numai atunci când se măsoară zgomotul periodic.

În continuare, descriu o tehnică de măsurare a impedanței potrivită pentru woofer-uri și difuzoare medii. Această tehnică nu poate fi utilizată pentru măsurarea tweeterelor. Pentru ei, tehnica de măsurare va fi descrisă mai jos.

Acum trebuie să setați amplitudinea curentului prin bobina vocală a difuzorului care este măsurat. Având în vedere neliniaritatea parametrilor difuzorului la diferiți curenți prin bobină, este recomandabil să folosiți un curent de cel puțin 40-50 mA pentru măsurători. Pentru a seta amplitudinea curentului, la bornele de măsurare este conectat un rezistor cu o valoare apropiată de rezistența nominală a difuzorului. Subiectul meu de testare este un difuzor cu bandă largă 4A28. Rezistența sa nominală este de 12 ohmi, ceea ce am setat la magazinul de rezistență. Un voltmetru este conectat în paralel cu rezistența de testare. Curentul printr-un rezistor este calculat folosind legea lui Ohm.

Conectat, accesați meniul - Configurare - Generator(Figura 16).

Figura 16

În câmpul Tip este setat tipul de semnal pentru măsurători – zgomot roz periodic (Pink PN) sau sinus (Sine). În câmpul Nivel de ieșire, puteți modifica nivelul semnalului de testare, ceea ce este convenabil, de exemplu, atunci când evaluați liniaritatea difuzoarelor. În câmpul de frecvență Sine. (Hz) stabilește frecvența semnalului sinusoidal generat. În câmpul Pink cut-off (Hz) – frecvența de tăiere a zgomotului roz. Nu recomand să folosiți o valoare prea mică (de exemplu, 20 Hz), deoarece la măsurarea cu masă suplimentară, datorită creșterii amplitudinii cu frecvente joase ah, greutățile de pe difuzor pot provoca distorsiuni în IFC.

Mai întâi, selectați valoarea Sine în câmpul Tip. În câmpul de frecvență Sine. (Hz) setați frecvența la 315 Hz. Dacă nu este disponibil un voltmetru care funcționează pe o gamă largă de frecvențe, utilizați o valoare mai mică, cum ar fi 100 sau 50 Hz. În câmpul Nivel de ieșire setați valoarea la 0 dB. Faceți clic pe butonul Test. Setăm curentul necesar prin rezistor. Am setat tensiunea de ieșire a amplificatorului la 0,6063 v, ceea ce corespunde unui curent de aproximativ 50 mA printr-o sarcină de 12 ohmi. Opriți generarea apăsând din nou butonul Test. Deconectați rezistorul de la bornele de testare și apăsați din nou butonul Test. Fereastra Generator Setup afișează nivelurile de intrare ale canalului stâng și drept. Folosind reglarea sensibilității, setăm nivelul în intervalul -20...-10 dB. Ar trebui setat identic pentru ambele canale. După instalare, opriți generarea apăsând butonul Test. În câmpul Tip, selectați Pink PN, setând astfel zgomotul roz periodic pentru test. Faceți clic pe OK.

În meniu Configurare - Grafic(Figura 17), puteți modifica intervalul de frecvență și domeniul de rezistență afișate pe ecran. Caseta de selectare View Phase este responsabilă pentru afișarea fazei de impedanță. Acest meniu poate fi apelat și prin apăsare butonul corect mouse-ul pe diagramă.

Figura 17

Accesați meniul Înregistrare – Calibrare(Figura 18).

Figura 18

Aici are loc procedura de calibrare. Faceți clic pe butonul Generare. Indicatorul va afișa nivelul semnalelor de intrare. Nivelul ar trebui să fie același cu cel setat în meniu Configurare - Generator(Figura 16). Opriți generarea apăsând din nou butonul Generare. În câmpul Număr de medii, setați valoarea la 3...5. Faceți clic pe butonul Calibrare. După finalizarea calibrării, în partea dreaptă, în fereastra Stare, vor fi afișate informații despre numărul de mostre de semnal de testare, frecvența de eșantionare și diferența de amplitudine a tensiunii dintre canale (Figura 19). Dacă această diferență depășește 2 dB, programul va emite un avertisment. Un rezultat bun este o diferență mai mică de 0,2 dB. Faceți clic pe OK.

Figura 19

Totul este pregătit pentru măsurători. Voi face o mică digresiune și voi oferi un tabel cu valorile erorii relative la măsurarea rezistenței (Figura 20). Eroarea relativă se calculează folosind formula ((Rm-Rs)/Rs)*100, unde Rs este valoarea rezistenței instalată pe magazinul de rezistență, Rm este valoarea rezistenței măsurată de Limp.

Figura 20

Măsurăm rezistența DC (Re) a bobinei difuzorului folosind un ohmmetru și conectăm difuzorul la bornele de testare. Nu este recomandabil să așezați difuzorul pe podea. Cel mai bine este un suport mic cu o platformă mai mică decât diametrul magnetului difuzorului. Dacă este posibil să montați difuzorul pe greutate, va fi foarte buna decizie. Aveți grijă la difuzoarele care au o gaură în miez. Astfel de difuzoare pot fi măsurate doar în funcție de greutate.

În Limp, pornirea și oprirea procesului de măsurare se face fie prin meniu Înregistrare – ÎncepeȘi Înregistrare – Oprire, sau folosind butoanele din bara de activități. Butonul Start este indicat printr-un triunghi roșu, butonul Stop este indicat printr-un cerc roșu. Începem procesul de măsurare. După ce impedanța și faza sunt afișate pe ecran (Figura 21), oprim măsurătorile.

Figura 21

Rezultatul măsurătorii poate fi salvat cu extensia *.lim ( Fișier – Salvare ca…), sau exportați în format *.txt, *.zma, *.csv ( Fișier – Export ca...). Dacă exportați în *.csv, separatorul fracțional (punct sau virgulă) poate fi selectat prin meniu Configurare – format CSV.

După măsurarea impedanței, poate fi calculată o listă parțială a parametrilor Thiel-Small. Pentru este in meniu A analiza trebuie să alegi fie Parametri difuzor – Metoda masei adăugate , sau Parametri difuzor – Metoda cutie închisă . Primul element de meniu este destinat calculării parametrilor Thiel-Small folosind metoda masei adăugate, al doilea - folosind o casetă de măsurare. În acest caz nu există nicio diferență, dar din obișnuință folosesc meniul de masă suplimentar (Figura 22).

Figura 22

În fereastra care se deschide, în câmpul Voice coil Resistance (ohmi), indicați rezistența DC a bobinei difuzorului și apăsați butonul Calculate TSP. Pentru a calcula toți parametrii Thiel-Small, este necesar să se efectueze încă o măsurătoare de impedanță - cu masă suplimentară. Închideți fereastra curentă. În meniu Acoperire alege Setați ca suprapunere. Curba de impedanță va fi înregistrată de program și își va schimba culoarea pe grafic.

Eu folosesc monede din epoca URSS ca masă suplimentară. Denumirea lor (1, 2, 3 și 5 copeici) corespunde greutății lor în grame. Cantitatea optimă de masă suplimentară este astfel încât frecvența rezonanței principale a sistemului în mișcare să fie redusă cu 20-50%. Este imposibil să numiți cantitatea exactă din această masă, așa că mai întâi ar trebui să alegeți o cantitate mică - 10-15 grame. În viitor, puteți adăuga (sau scădea) și luați din nou măsurarea.

Așezăm masa pe conul difuzorului și facem măsurători (Figura 23).

Figura 23

Să mergem la meniu. În câmpul Voice coil Resistance (ohmi) indicăm rezistenta de catre curent continuu, in campul Diametru membrana (cm) – diametrul suprafetei emitente in centimetri (masurat intre centrele suspensiei), in campul Masa adaugata (g) – masa suplimentara in grame, apoi apasati butonul Calculate TSP (Figura 24).

Figura 24

Datele pot fi copiate în clipboard (Copy to Clipboard) sau exportate într-un fișier *.csv (Export în fișier .CSV).

Pentru a măsura impedanța tweeterelor, trebuie să faceți câteva modificări la setările programului. La fel ca înainte de a începe măsurătorile difuzoarelor de joasă și medie frecvență, la bornele de testare este conectat un rezistor cu o rezistență nominală egală cu rezistența nominală a difuzorului. Un voltmetru este conectat în paralel cu rezistența. Folosind meniul - Configurare - Generator(Figura 16) setăm curentul prin rezistor, similar cu metoda descrisă mai sus, cu singura diferență - curentul prin rezistor trebuie setat la 10 mA . Aceasta este o valoare curentă sigură pentru tweetere delicate. După finalizarea setării curente, reglam sensibilitatea așa cum este descris mai devreme. La sfârșitul procedurii de configurare, setați câmpul Tip la Sine în meniul Configurare generator și faceți clic pe OK.

Accesați meniul – Configurare – Măsurare(Figura 15).În câmp Decupare joasă setează marginea inferioară gama de frecvente măsurători. Pentru tweetere cu dom cu o frecvență de rezonanță scăzută (600-700 Hz), se poate folosi o valoare de 200 Hz. Instalați și faceți clic pe OK.

În meniu Înregistrare – Calibrare(Figura 18) efectuăm procedura de calibrare descrisă mai sus.

Atenția nu va strica, așa că mai întâi, în loc de difuzor, conectăm un rezistor la bornele de măsurare și începem procesul de măsurare. După ce ne-am asigurat că procesul începe să se desfășoare în conformitate cu setările specificate, oprim măsurarea. Acum conectăm difuzorul care se măsoară la bornele de testare și începem din nou procesul de măsurare. La sfârșitul măsurătorilor, generatorul se va opri automat. Procesul de măsurare a unui semnal sinusoidal pas în sine este o procedură destul de lungă, aveți răbdare.

Figura 25

Dacă sunteți interesat de parametrii Thiel-Small, îi puteți calcula prin meniuAnaliză – Parametri difuzor – Metoda masei adăugate . Pur și simplu introduceți rezistența DC a bobinei și apăsați butonul Calculate TSP (Figura 26).

Figura 26

Mulțumiri speciale lui Alexey Sirvutis ( Lexus) pentru informațiile furnizate.

(Pentru a ajuta bassorii începători )

Capitolul A - Măsurători

O sa spun imediat asta cel mai convenabil mod Măsurarea parametrilor wooferelor este descrisă în metodă. Sugerez ca proprietarii de programe să folosească această metodă (nu am testat-o ​​eu, dar cred că nu există erori acolo). Pentru cei care nu au acest program sau nu au suficient aparate de măsurare, voi descrie metoda pe care am învățat-o din revistele „RADIO” din anii trecuți. Am folosit această metodă și, cu un anumit grad de acuratețe și perseverență, o puteți folosi pentru a obține parametri destul de precisi (mai precis decât în ​​cartea de referință sau manualul de utilizare).

Deci, să începem:

1) Să asamblam o diagramă.

Cred că este clar unde se află difuzorul testat în diagramă. Elementele rămase ale diagramei necesită explicații detaliate.

Generator - sau generator frecventa audio capabil să furnizeze o tensiune de 10-20 V sau o combinație generator-amplificator care satisface aceeași cerință.

1000 Ohm – un rezistor de 1000 Ohm care stabilizează curentul prin difuzor. Valoarea rezistorului poate fi luată mai puțin, dar acest lucru va reduce acuratețea calculului Qts. (Adevărat, atunci când utilizați un rezistor de numai 200 ohmi, este puțin probabil ca eroarea de măsurare să depășească 10%, dar, după cum se spune, economisiți...).

a, b, c – puncte pentru conectarea unui voltmetru.

Voltmetrul în sine nu este indicat în figură, dar ar trebui să fie: - în primul rând, curent alternativ; - în al doilea rând, să poată măsura tensiuni de ordinul a 100 mV. Dacă voltmetrul nu are o astfel de limită de măsurare, acesta poate fi conectat printr-un amplificator. Și deoarece amplificatoarele moderne sunt de obicei „stereo” sau mai multe, nu există probleme speciale cu aceasta.

Diagrama este asamblată.

2) Așezați difuzorul departe de pereți, tavan și podea (se recomandă adesea agățarea acestuia).

3) Conectați voltmetrul la puncte AȘi Cu,și setați tensiunea la 10-20 V la o frecvență de 500-1000 Hz.

4) Conectați voltmetrul la puncte VȘi Cu, iar prin modificarea frecvenței generatorului găsim frecvența la care citirile voltmetrului sunt maxime, vezi figura de mai jos din text. Acesta este Fs. Înregistrăm citirile Fs și Us ale voltmetrului.

5) Schimbând frecvența în sus față de Fs, găsim frecvențe la care citirile voltmetrului sunt constante și semnificativ mai mici decât Us (cu o creștere suplimentară a frecvenței, tensiunea va începe să crească din nou, proporțional cu creșterea impedanței difuzorului). ). Să notăm această valoare, Um.

Graficul impedanței difuzorului în spatiu liberși într-o cutie închisă arată cam așa.

6) Găsiți-l din grafic (dacă l-am construit) sau măsurați frecvențele de tăiere F1 și F2 la nivelul U12=(Us*Um)^0,5;

7) Calculați factorul de calitate acustică Qa=(Us/Um)^0,5*Fs/(F2-F1) și

8) Factorul de calitate electric Qe=Qa*Um/(Us-Um);

9) Și, în sfârșit, factorul de calitate total Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).

Pentru a-l afla pe Vas avem nevoie de o cutie (o cutie buna sigilata, nicidecum carton, ci cu pereti grosi) cu gaura rotunda care sa se potriveasca cu diametrul conului difuzorului. Este mai bine să alegem volumul cutiei, V, mai aproape de cel în care urmează să ascultăm apoi acest difuzor.

10) Instalați difuzorul în cutie și etanșați toate crăpăturile;

11) Efectuăm toate măsurătorile și calculele conform punctelor 1)-6) și obținem valorile lui Fs" (de fapt, acesta este Fc) și Qts" (Qtc);

12) Calculați Vas=((Fs"/Fs)^2-1)*V;

13) Calculați Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, dacă Qts"=Qtc măsurați este bine sau aproape egal, atunci totul este făcut corect și puteți trece la proiectare sistem de boxe.

Capitolul B – Configurarea FI

Metoda de configurare propusă este, de asemenea, copiată din Literatură, dar este suficient de simplă pentru a deveni proprietatea maselor curioase. Singurul avertisment (am venit chiar eu) este că această tehnică vă permite să reglați cu ușurință FI-uri realizate pe baza difuzoarelor cu un factor de calitate Qts = 0,3...0,5. Pentru alte FI, va trebui să vă folosiți suplimentar ingeniozitatea naturală. Asa de.

Metodologia se bazează pe relația care există între parametrii FI și GL ( cutie închisă). Dacă într-un FI cu un răspuns în frecvență neted (conform spl) gaura tunelului este închisă, atunci factorul de calitate total al sistemului, Qtc, va fi egal cu 0,6, iar frecvența de rezonanță, Fc, va fi legată de FI. frecvența de acord prin dependență: Fb=0,61…0,65*Fc. Dacă permitem o eroare în determinarea frecvenței de acord FI de 5%, atunci raportul Fb/Fc pentru structurile reale poate fi luat egal cu 0,63.

Setare:

14) Inchidem ermetic gaura tunelului si asambleam un circuit pentru masurarea Fc (vezi capitolul A).

15) Selectăm cantitatea de material fonoabsorbant și obținem valoarea minimă Fc;

16) Fixăm materialul în interiorul cutiei și măsurăm Fc;

17) Calculați Fb=0,63*Fc;

18) Calculați lungimea tunelului: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1,7*(S/PI)^0,5, unde S este aria deschiderii portului FI în mp., V – volumul cutiei în litri;

19) Facem un tunel, îl introducem în interiorul cutiei (în interior, dacă în designul finit ar trebui să fie în interior) și măsuram Fb."

Ar trebui să arate ceva de genul:

20) Înlocuim valoarea rezultată Fb" în formula 18) și calculăm valoarea ajustată V";

21) Înlocuiți V" în formula 18) și calculați Lv" pentru valoarea calculată a lui Fb (cine a uitat, acest lucru s-a întâmplat la pasul 17);

22) Scurtăm (este imposibil să-l lungim, deci este mai bine să luăm măsuri în avans) tunelul și măsurăm din nou;

23) Folosind metoda de determinare a Qtc (Capitolul A), determinăm factorul de calitate al sistemului și, dacă este mai mic de 1, ne liniștim. Dacă este mai mare, atunci probabil că ceva a fost greșit undeva, dar este prea târziu pentru a o reface. Să ascultăm, dacă chiar bolborosește (ceea ce nu este deloc necesar), vom lua măsuri.

Masuri posibile:

24) Umeziți tunelul FI cu un material parțial transparent acustic. Cu alte cuvinte, închideți tunelul cu căptușeală din poliester, vată, covor etc.;

25) Umeziți difuzorul în sine prin lipirea materialelor enumerate mai sus de ferestrele suportului difuzorului (dar nu toate odată).

Aceste măsuri vor reduce factorul general de calitate al sistemului, Qtc.

Literatură:
Saltykov O., Calculul caracteristicilor difuzorului, Radio 1981
Jbanov V., Instalarea reflexului de bas, Radio 8/1986
Aldoshina I. Unde locuiesc basii, AM 2/1999
Frunze, Despre îmbunătățirea calității sunetului difuzoarelor, Radio 9/1992

ÎN lumea modernă difuzoarele s-au răspândit, deoarece fără aceste dispozitive este imposibil să se producă televizoare, Celulare, tablete, difuzoare, căști și alte echipamente audio. Și, de cele mai multe ori, munca lor rămâne neobservată de oameni până când vorbitorul eșuează.

Ce este un difuzor

Un difuzor (numit adesea difuzor) este un dispozitiv electric care transformă un semnal electric în sunet. Această transformare are loc datorită mișcării oscilatorii a unei bobine electrice într-un câmp magnetic constant (acest câmp este asigurat de un magnet permanent sau, în cazuri mai rare, de un electromagnet). Această bobină mișcă difuzorul, care la rândul său creează vibrații ale aerului, iar acest lucru vă permite să auziți sunetele reproduse.

În ciuda simplității designului, defecțiunile care apar în timpul funcționării difuzoarelor pot apărea periodic. Dacă difuzorul începe să reproducă sunetul cu interferențe, șuierat sau trosnet sau încetează să funcționeze cu totul, primul pas este localizarea zonei cu probleme.

În primul rând, trebuie să efectuați o inspecție vizuală a dispozitivului, și anume, să verificați dacă există deteriorări:

• carcase;
• Cablu de alimentare;
• cablu de semnal;
• ondulații;
• difuzor

Dacă există deteriorări, această piesă trebuie reparată sau înlocuită (dacă ondularea sau difuzorul este deteriorat, difuzorul va trebui înlocuit). Dar dacă nu se găsesc defecte externe, iar sunetul este reprodus cu interferențe sau este absent cu totul, atunci problema ar putea apărea în contactele sau bobina difuzorului și, în acest caz, verificarea difuzorului cu un multimetru va ajuta.

Verificarea difuzorului cu un multimetru

Pentru a verifica contactele, trebuie să setați multimetrul la modul pentru determinarea acestei caracteristici. Sondele trebuie conectate la contacte, respectând polaritatea difuzorului, iar cu difuzorul staționat, mutați-le. Dacă citirile de pe afișajul multimetrului se schimbă constant, aceasta va însemna că cablurile sunt deteriorate și trebuie înlocuite.

Dacă răsuciți difuzorul și îl răsuciți, auziți sunete străine (de exemplu, bătăi), atunci, cel mai probabil, mai multe spire sau întreaga înfășurare au căzut de pe manșonul în care se află bobina. Acest lucru poate fi corectat prin derularea înfășurării.

De asemenea, este important să examinați cu atenție bobina vocală, care se află în interiorul difuzorului și arată ca un fir înfășurat în spirală. Această bobină trebuie să aibă o înfășurare uniformă, îngrijită, fără întrețeseri și suprapuneri aleatorii, îndoituri, ruperi și alte deteriorări mecanice. Dacă încă se constată defecte mecanice, bobina trebuie înlocuită. Puteți derula singur cu atenție o înfășurare incorectă (neuniformă sau suprapusă). Pentru a verifica derularea corectă a tamburului, este suficient să ascultați de mai multe ori două sau trei melodii cunoscute. În timp ce ascultați, trebuie să vă concentrați pe volum (atât minim, cât și maxim), calitatea sunetului (absența zgomotului străin) și tranzițiile sunetului.

Rotirea difuzorului va ajuta, de asemenea, la detectarea defectelor. Dacă auziți un sunet de măcinat, trosnet sau foșnet atunci când efectuați această acțiune, atunci cel mai probabil există obiecte străine în apropierea spațiului magnetic, de exemplu, fier vechi care a căzut accidental în timpul asamblarii și alte resturi. Acest lucru poate fi reparat pur și simplu prin curățarea difuzorului. Dacă difuzorul se rotește cu dificultate sau nu se rotește deloc, atunci problema constă în bobina sau manșonul deplasat, precum și în deplasarea miezului, care, la rândul său, duce la blocarea manșonului. Această problemă poate fi fixat prin demontarea difuzorului și instalarea acestor piese în poziția corectă.

Conținutul electronic al difuzoarelor poate fi verificat cu un tester, ohmmetru sau orice alt dispozitiv de măsurare rezistență electrică. Pentru a face acest lucru, trebuie să porniți multimetrul în modul de măsurare a rezistenței și să măsurați această caracteristică dinamica. Pentru difuzoarele polifonice rezistența medie este de 8 ohmi, iar pentru difuzoarele auditive este de aproximativ 30 ohmi. Dacă dispozitivul de măsurare nu afișează date, înseamnă că cablul difuzorului este deteriorat, iar dacă este intact, atunci problema este o bobină ruptă. Cablurile deteriorate sau o bobină ruptă trebuie înlocuite cu altele noi.

Pentru a verifica integritatea bobinei în sine, trebuie să o sunați folosind un multimetru. În acest mod, sondele testerului sunt conectate la contactele difuzorului. Dacă afișajul multimetrului arată o valoare mai mare decât 0, atunci bobina este intactă, iar dacă această valoare este 1, atunci bobina are o întrerupere și în acest caz trebuie înlocuită.

După verificarea componentelor electronice, merită să verificați calitatea de construcție a difuzorului și a ondulației. Pentru a face acest lucru, difuzorul trebuie să reproducă frecvențele infra-joase. Acest lucru vă va permite să detectați lipirea de proastă calitate a ondulației și difuzorului.

Ultimul lucru pe care ar trebui să-l faceți este să verificați calitatea difuzorului folosind un generator de frecvență. Acest control difuzoarele ar trebui să fie executate în intervalul de la 20 Hz la 20 kHz. Absența șuierării și a distorsiunii va însemna că difuzorul funcționează corect și eficient.

Aceste metode vor ajuta la rezolvarea unei probleme precum verificarea difuzorului cu un multimetru.

- Cum! Ai o bunică care ghicește trei cărți la rând și încă nu ai învățat cabalistica ei de la ea?
LA FEL DE. Pușkin, „Regina de pică”

Astăzi vom vorbi despre ceea ce este cu adevărat important de știut despre acustică. Și anume, despre faimoșii parametri Thiel-Small, cunoașterea cărora este cheia câștigării în jocuri de noroc la audio auto. Fără defăimare și cabalism.

Un matematician remarcabil, conform legendei, în timp ce ținea cursuri studenților, a spus: „Și acum vom începe să dovedim teorema al cărei nume am onoarea să-l port.” Cine a avut onoarea să poarte numele parametrilor lui Thiel și Small? Să ne amintim și asta. Primul din grup este Albert Neville Thiele (în originalul A. Neville Thiele, „A” nu este aproape niciodată descifrat). Atât după vârstă, cât și bibliografie. Thiel are acum 84 de ani, iar când avea 40 de ani, a publicat o lucrare de referință care a fost pionierat în calculele performanței difuzoarelor bazate pe un singur set de parametri, într-o manieră convenabilă și repetabilă.

Acolo, într-o lucrare din 1961, se spunea, parțial, „Performanța la frecvență joasă a unui difuzor poate fi descrisă în mod adecvat prin trei parametri: frecvența de rezonanță, volumul de aer echivalent cu flexibilitatea acustică a difuzorului și raportul dintre rezistența electrică și rezistența la mișcare la frecvența de rezonanță Aceiași parametri sunt utilizați pentru a determina eficiența electroacustică. Încurajez producătorii de difuzoare să publice acești parametri ca parte a informațiilor de bază despre produsele lor.”

Cererea lui Neville Thiel a fost auzită de industrie abia un deceniu mai târziu, moment în care Thiel lucra deja cu Richard Small, originar din California. Richard Small este scris în californiană, dar din anumite motive, respectatul doctor preferă pronunția germană a numelui său. Small împlinește anul acesta 70 de ani, care, de altfel, este o aniversare mai importantă decât majoritatea. La începutul anilor șaptezeci, Thiel și Small și-au finalizat în sfârșit abordarea propusă pentru calcularea difuzoarelor.

Neville Thiel este acum profesor emerit la o universitate din țara sa natală, Australia, iar ultima poziție profesională a Dr. Small pe care am reușit să o urmărim a fost inginer șef al departamentului audio auto Harman-Becker. Și, bineînțeles, ambii sunt membri ai conducerii Societății Internaționale a Inginerilor Acoustici (Audio Engineering Society). În general, ambele sunt vii și sănătoase.

În stânga este Thiel, în dreapta este Small, în ordinea contribuției la electroacustică. Apropo, fotografia este rară, maeștrilor nu le-a plăcut să fie fotografiați

A spânzura sau nu?

Definiția figurativă a condițiilor pentru măsurarea Fs ca frecvență de rezonanță a unui difuzor agățat în aer a dat naștere la concepția greșită că așa ar trebui măsurată această frecvență, iar pasionații au încercat de fapt să atârne difuzoarele de fire și frânghii. Un număr separat de „BB”, sau chiar mai mult de unul, va fi dedicat măsurării parametrilor acustici, dar voi remarca aici: în laboratoarele competente, difuzoarele sunt prinse într-un menghină în timpul măsurătorilor și nu suspendate de un candelabru.

Rezultatele unui experiment de calcul care îi va ajuta pe cei care doresc să înțeleagă cum sunt exprimate valorile factorului de calitate electric și mecanic în curbele de impedanță. Am luat setul complet de parametri electromecanici ai unui difuzor din viața reală și apoi am început să schimbăm unii dintre ei. În primul rând, calitatea mecanică, de parcă ar fi fost înlocuită materialul ondulației și al șaibei de centrare. Apoi - electric, pentru aceasta a fost necesar să se schimbe caracteristicile unității și ale sistemului de mișcare. Iată ce s-a întâmplat:

Curba de impedanță reală a unui woofer. Acesta calculează doi dintre cei trei parametri principali

Curbe de impedanță pentru diferite valori ale factorului de calitate totală, în timp ce Qesul electric este același, egal cu 0,5, iar cel mecanic variază de la 1 la 8. Factorul de calitate total Qts nu pare să se schimbe mult, dar înălțimea cocoașa de pe graficul de impedanță se modifică foarte mult și foarte mult, în timp ce cu cât Qms este mai mic, cu atât devine mai clar

Dependența presiunii sonore de frecvență la aceleași valori Qts. Când se măsoară presiunea acustică, doar factorul de calitate totală Qts este important, astfel încât curbe de impedanță complet diferite corespund curbelor de presiune acustică nu atât de diferite în funcție de frecvență

Aceleași valori Qts, dar acum Qms = 4 peste tot, iar Qes se modifică astfel încât să ajungă la aceleași valori Qts. Valorile Qts sunt aceleași, dar curbele sunt complet diferite și diferă mult mai puțin unele de altele. Curbele inferioare, roșii au fost obținute pentru acele valori care nu au putut fi obținute în primul experiment la un Qes fix = 0,5

Curbe de presiune sonoră pentru diferiți Qts obținute prin modificarea Qes. Cele patru curbe superioare au exact aceeași formă ca atunci când am schimbat Qms, forma lor este determinată de valorile Qts, dar rămân aceleași. Curbele inferioare, roșii, obținute pentru Qts mai mari de 0,5 sunt, desigur, diferite, iar pe ele începe să crească o cocoașă din cauza factorului de calitate crescut.

Acum, atenție: ideea nu este doar că la Qts înalți apare o cocoașă pe caracteristică, iar sensibilitatea difuzorului la frecvențe peste cea rezonantă scade. Explicația este simplă: celelalte lucruri fiind egale, Qes poate crește doar cu o creștere a masei sistemului în mișcare sau cu o scădere a puterii magnetului. Ambele duc la o scădere a sensibilității la frecvențele medii. Deci cocoașa la frecvența de rezonanță este, mai degrabă, o consecință a scăderii la frecvențe superioare celei de rezonanță. Nu există nimic gratuit în acustică...

Contribuția partenerului junior

Apropo: fondatorul metodei A.N. Thiel a intenționat să ia în calcul doar factorul de calitate electrică, crezând (corect pentru vremea lui) că ponderea pierderilor mecanice este neglijabilă în comparație cu pierderile cauzate de funcționarea „frânei electrice” a difuzorului. Contribuția partenerului junior nu a fost însă singura, însă a fost să țină cont de Qms, acest lucru a devenit acum important: șoferii moderni folosesc materiale cu pierderi crescute care nu existau la începutul anilor ’60 și am dat de difuzoare în care Valoarea Qms a fost de numai 2 - 3, cu electric sub unitate. În astfel de cazuri, ar fi o greșeală să nu ținem cont de pierderile mecanice. Și acest lucru a devenit deosebit de important odată cu introducerea răcirii cu ferofluid în capetele RF, unde, datorită efectului de amortizare al lichidului, ponderea Qms în factorul de calitate total devine decisivă, iar vârful de impedanță la frecvența de rezonanță devine aproape invizibil, deoarece în primul grafic al experimentului nostru de calcul.

Trei cărți dezvăluite de Thiel și Small

1. Fs - frecvența de rezonanță principală a difuzorului fără nicio carcasă. Caracterizează doar difuzorul în sine, și nu sistemul de difuzoare finit bazat pe acesta. Când este instalat în orice volum, poate doar să crească.

2. Qts - factor de calitate total al difuzorului, o cantitate adimensională care caracterizează pierderile relative în dinamică. Cu cât este mai scăzută, cu atât rezonanța radiației este suprimată și cu atât vârful de rezistență este mai mare pe curba de impedanță. Crește atunci când este instalat într-o cutie închisă.

3. Vas - volum echivalent al difuzorului. Egal cu volumul de aer cu aceeași rigiditate ca și suspensia. Cu cât suspensia este mai rigidă, cu atât mai puțin Vas. La aceeași rigiditate, Vas crește odată cu creșterea ariei difuzorului.

Două jumătăți alcătuind cartea nr. 2

1. Qes - componenta electrică a factorului de calitate totală, caracterizează puterea frânei electrice, care împiedică oscilarea difuzorului în apropierea frecvenței de rezonanță. De obicei, cu cât sistemul magnetic este mai puternic, cu atât „frâna” este mai puternică și valoarea numerică a Qes este mai mică.

2. Qms - componenta mecanică a factorului de calitate totală, caracterizează pierderile în elementele elastice ale suspensiei. Pierderile aici sunt mult mai mici decât în ​​componenta electrică, iar Qms este numeric mult mai mare decât Qes.

Cât timp sună clopoțelul?

Ce au în comun un sonerie și un difuzor? Ei bine, faptul că ambele sunet este evident. Mai important, ambele sunt sisteme oscilatorii. Care este diferența? Clopotelul, indiferent cum l-ai lovi, va suna la singura frecventa prescrisa de canon. Și în exterior, difuzorul nu este atât de diferit de acesta - într-o gamă largă de frecvențe și poate, dacă se dorește, să înfățișeze simultan atât sunetul unui clopoțel, cât și pufnitul unui clopoțel. Deci: doi dintre cei trei parametri Thiel-Small descriu cu precizie această diferență cantitativ.

Trebuie doar să vă amintiți cu fermitate, sau mai bine zis, să recitiți citatul fondatorului din nota istorică și biografică. Scrie „la frecvențe joase”. Thiel, Small și parametrii lor nu au nimic de-a face cu modul în care difuzorul se comportă la frecvențe mai înalte și nu poartă nicio responsabilitate pentru acest lucru. Ce frecvențe ale difuzoarelor sunt joase și care nu? Și despre asta vorbește primul dintre cei trei parametri.

Harta unu, măsurată în herți

Deci: parametrul Thiel-Small nr. 1 este frecvența de rezonanță proprie a difuzorului. Este întotdeauna desemnat Fs, indiferent de limba de publicare. Semnificația fizică este extrem de simplă: deoarece difuzorul este un sistem oscilator, înseamnă că trebuie să existe o frecvență la care difuzorul va oscila atunci când este lăsat la propriile dispozitive. Ca un clopot după ce a fost lovit sau o sfoară după ce a fost smuls. Aceasta înseamnă că difuzorul este absolut „gol”, nu este instalat în nicio carcasă, ca și cum ar fi agățat în spațiu. Acest lucru este important pentru că suntem interesați de parametrii difuzorului în sine, și nu de ceea ce îl înconjoară.

Gama de frecvență în jurul celei de rezonanță, două octave în sus, două octave în jos - aceasta este zona în care funcționează parametrii Thiel-Small. Pentru capetele de subwoofer care nu au fost încă instalate în carcasă, F-urile pot varia de la 20 la 50 Hz, pentru difuzoarele medii de la 50 (bass „sixes”) la 100 - 120 („fours”). Pentru frecvențe medii difuzoare - 100 - 200 Hz, pentru domuri - 400 - 800, pentru tweetere - 1000 - 2000 Hz (există excepții, foarte rare).

Cum se determină frecvența de rezonanță naturală a unui difuzor? Nu, așa cum este definit cel mai adesea - în mod clar, citiți în documentația însoțitoare sau în raportul de testare. Ei bine, cum a fost recunoscută inițial? Ar fi mai ușor cu un clopoțel: loviți-l cu ceva și măsurați frecvența zgomotului produs. Difuzorul nu va fredonat explicit la nicio frecvență. Adică vrea, dar amortizarea vibrațiilor difuzorului inerente designului său nu îi permite să facă acest lucru. În acest sens, difuzorul este foarte asemănător cu o suspensie de mașină și am folosit această analogie de mai multe ori și voi continua să o fac. Ce se întâmplă dacă trântiți o mașină cu amortizoare goale? Se va balansa de cel puțin câteva ori la propria frecvență de rezonanță (unde există un arc, va exista o frecvență). Amortizoarele care sunt doar parțial moarte vor opri oscilațiile după una sau două perioade, în timp ce cele care sunt în stare bună de funcționare se vor opri după prima balansare. În dinamică, amortizorul este mai important decât arcul, iar aici sunt chiar două.

Primul, mai slab, funcționează datorită faptului că se pierde energie în suspensie. Nu este o coincidență că ondularea este realizată din tipuri speciale de cauciuc; o minge dintr-un astfel de material va sări cu greu de pe podea; pentru șaiba de centrare se alege și o impregnare specială cu frecare internă ridicată. Aceasta este ca o frână mecanică a vibrațiilor difuzorului. Al doilea, mult mai puternic, este electric.

Iată cum funcționează. Bobina difuzorului este motorul acestuia. Curge curent alternativ de la amplificator, iar bobina, situată în câmpul magnetic, începe să se miște cu frecvența semnalului furnizat, mișcând, desigur, întregul sistem în mișcare, atunci este aici. Dar o bobină care se mișcă într-un câmp magnetic este un generator. Care va genera mai multă electricitate cu cât bobina se mișcă mai mult. Și când frecvența începe să se apropie de cea rezonantă, la care difuzorul „dorește” să oscileze, amplitudinea oscilațiilor va crește, iar tensiunea produsă de bobina vocală va crește. Atingerea maximului exact la frecvența de rezonanță. Ce legătură are asta cu frânarea? Niciuna inca. Dar imaginați-vă că cablurile bobinei sunt conectate între ele. Acum va curge un curent prin ea și va apărea o forță care, conform regulii școlare a lui Lenz, va împiedica mișcarea care a generat-o. Dar bobina vocală în viața reală este închisă impedanta de iesire amplificator aproape de zero. Se dovedește ca o frână electrică care se adaptează situației: cu cât difuzorul încearcă să se miște mai mult înainte și înapoi, cu atât contracurent din bobină împiedică acest lucru. Clopotul nu are frâne, cu excepția atenuării vibrațiilor din pereții lui, iar în bronz - ce amortizare...

A doua hartă, nemăsurată în nimic

Puterea de frânare a difuzorului este exprimată numeric în al doilea parametru Thiel-Small. Acesta este factorul de calitate total al difuzorului, notat Qts. Exprimat numeric, dar nu literal. Adică, cu cât frânele sunt mai puternice, cu atât valoarea Qts este mai mică. De aici și denumirea de „factor de calitate” în rusă (sau factor de calitate în engleză, de la care provine denumirea acestei cantități), care este, parcă, o evaluare a calității sistemului oscilator. Din punct de vedere fizic, factorul de calitate este raportul dintre forțele elastice dintr-un sistem și forțele vâscoase, în caz contrar - forțele de frecare. Forțele elastice stochează energie în sistem, transferând alternativ energia de la potențial (un arc comprimat sau întins sau suspensie de difuzor) la cinetică (energia unui difuzor în mișcare). Cele vâscoase se străduiesc să transforme energia oricărei mișcări în căldură și să se disipeze irevocabil. Un factor de înaltă calitate (și pentru același clopot se va măsura în zeci de mii) înseamnă că există mult mai multe forțe elastice decât forțe de frecare (vâscoase, acestea sunt același lucru). Aceasta înseamnă, de asemenea, că pentru fiecare oscilație doar o mică parte din energia stocată în sistem va fi transformată în căldură. Prin urmare, apropo, factorul de calitate este singura valoare din cei trei parametri Thiel-Small care nu are o dimensiune; este raportul dintre o forță și alta. Cum disipează un clopot energia? Prin frecare internă în bronz, în principal lent. Cum face acest lucru un difuzor, al cărui factor de calitate este mult mai scăzut și, prin urmare, rata de pierdere a energiei este mult mai mare? În două moduri, în funcție de numărul de „frâne”. Partea este disipată prin pierderi interne în elementele elastice ale suspensiei, iar această pondere a pierderilor poate fi estimată printr-o valoare separată a factorului de calitate, se numește mecanic, notată Qms. A doua parte, mai mare, este disipată sub formă de căldură din curentul care trece prin bobină. Curentul produs de ea. Acesta este factorul de calitate electrică Qes. Efectul total al frânelor ar fi determinat foarte ușor dacă nu ar fi valorile factorului de calitate, ci, dimpotrivă, valorile pierderilor care au fost utilizate. Le-am împături doar. Și întrucât avem de-a face cu cantități care sunt reciprocele pierderilor, atunci va trebui să adunăm mărimile reciproce, motiv pentru care se dovedește că 1/Qts = 1/Qms + 1/Qes.

Valori tipice ale factorului de calitate: mecanic - de la 5 la 10. Electrice - de la 0,2 la 1. Deoarece sunt implicate cantități inverse, rezultă că însumăm contribuția mecanică la pierderi de ordinul 0,1 - 0,2 cu cea electrică. contribuția, care este de la 1 la 5. Este clar că rezultatul va fi determinat în principal de factorul de calitate electrică, adică frâna principală a difuzorului este electrică.

Deci, cum smulgi numele celor „trei cărți” de la vorbitor? Ei bine, cel puțin primele două, vom ajunge la a treia. Este inutil să ameninți cu pistolul, ca Hermann, vorbitorul nu este o bătrână. Aceeași bobină, motorul difuzorului de foc, vine în ajutor. La urma urmei, ne-am dat deja seama: un motor cu flacără funcționează și ca generator de flacără. Și în această calitate, pare să se strecoare despre amplitudinea vibrațiilor difuzorului. Cu cât tensiunea apare mai mare pe bobină ca urmare a oscilațiilor acesteia împreună cu difuzorul, cu atât gama de oscilații este mai mare, ceea ce înseamnă că suntem mai aproape de frecvența de rezonanță.

Cum se măsoară această tensiune, având în vedere că un semnal de la amplificator este conectat la bobina vocală? Adică, cum se separă ceea ce este furnizat motorului de ceea ce este generat de generator, este pe aceleași terminale? Nu trebuie să împărțiți, trebuie să măsurați cantitatea rezultată.

Acesta este motivul pentru care fac asta. Difuzorul este conectat la un amplificator cu cea mai mare impedanță de ieșire posibilă; în viața reală, aceasta înseamnă: un rezistor cu o valoare de mult, o sută, cel puțin, de ori rezistența nominală a difuzorului este conectat în serie cu difuzorul. Să zicem 1000 ohmi. Acum, când difuzorul funcționează, bobina vocală va genera un back-EMF, un fel ca pentru acționarea unei frâne electrice, dar frânarea nu va avea loc: cablurile bobinei sunt închise între ele printr-o rezistență foarte mare, curentul este neglijabil, frâna este inutilă. Dar tensiunea, conform regulii lui Lenz, este opusă ca polaritate celei furnizate („mișcare generatoare”), va fi în antifază cu ea, iar dacă în acest moment măsurați rezistența aparentă a bobinei, se va părea că este foarte mare. De fapt, în acest caz, back-EMF nu permite curentului de la amplificator să curgă nestingherit prin bobină, dispozitivul interpretează acest lucru ca rezistență crescută, dar ce altceva?

Măsurând impedanța, aceeași rezistență „aparentă” (dar de fapt complexă, cu tot felul de componente active și reactive, acum nu este momentul să vorbim despre asta), se dezvăluie două cărți din trei. Curba de impedanță a oricărui difuzor conic, de la Kellogg și Rice până în zilele noastre, arată, în principiu, la fel, chiar apare în logo-ul unei comunități științifice electroacustice, uit care acum. Cocoașa la frecvențe joase (pentru acest difuzor) indică frecvența rezonanței sale fundamentale. Acolo unde există un maxim, există râvnitele Fs. Mai elementar nu poate fi. Deasupra rezonanței există o impedanță minimă, care este de obicei luată ca impedanța nominală a difuzorului, deși, după cum puteți vedea, rămâne astfel doar într-o bandă de frecvență mică. Mai sus, rezistența totală începe să crească din nou, acum datorită faptului că bobina nu este doar un motor, ci și o inductanță, a cărei rezistență crește odată cu frecvența. Dar nu vom merge acolo acum; parametrii care ne interesează nu trăiesc acolo.

Este mult mai complicat cu valoarea factorului de calitate, dar, cu toate acestea, informații cuprinzătoare despre „al doilea card” sunt, de asemenea, conținute în curba de impedanță. Cuprinzător, deoarece dintr-o curbă puteți calcula separat atât Qes-ul electric, cât și factorul de calitate mecanic Qms. Știm deja cum să facem apoi un Qts complet din ele, ceea ce este cu adevărat necesar atunci când se calculează designul; este o chestiune simplă, nu un binom Newton.

Vom discuta exact despre cum sunt determinate valorile necesare din curba de impedanță altă dată, când vorbim despre metode de măsurare a parametrilor. Acum vom presupune că cineva (producătorul de difuzoare sau asociații umilului tău servitor) a făcut asta pentru tine. Dar voi nota acest lucru. Există două concepții greșite asociate cu încercările de a analiza în mod expres parametrii Thiel-Small pe baza formei curbei de impedanță. Primul este complet fals, acum îl vom risipi fără urmă. Acesta este momentul în care se uită la curba de impedanță cu o cocoașă uriașă la rezonanță și exclamă: „Wow, de bună calitate!” Cam mare. Și uitându-se la mica denivelare de pe curbă, ei concluzionează: deoarece vârful de impedanță este netezit atât de mult, înseamnă că difuzorul are o amortizare ridicată, adică un factor de calitate scăzut.

Deci: în cea mai simplă versiune, este exact invers. Ce înseamnă un vârf de impedanță mare la frecvența de rezonanță? Că bobina produce mult back-EMF, conceput pentru a frâna electric oscilațiile conului. Numai cu această conexiune, printr-o rezistență mare, curentul necesar funcționării frânei nu circulă. Și când un astfel de difuzor este pornit nu pentru măsurători, ci în mod normal, direct de la amplificator, curentul de frânare va curge, va fi sănătos, bobina va deveni un obstacol puternic în calea oscilațiilor excesive ale difuzorului la frecvența sa preferată.

Toate celelalte lucruri fiind egale, puteți estima aproximativ factorul de calitate din curbă și ținând minte: înălțimea vârfului de impedanță caracterizează potențialul frânei electrice a difuzorului, prin urmare, cu cât este mai mare, cu atât factorul de calitate este SĂCĂT. O astfel de evaluare va fi exhaustivă? Nu tocmai, așa cum s-a spus, va rămâne nepoliticos. La urma urmei, în curba de impedanță, așa cum sa menționat deja, sunt îngropate informații atât despre Qes, cât și despre Qms, care pot fi săpate (manual sau folosind program de calculator), analizând nu numai înălțimea, ci și „lățimea umărului” a cocoașei rezonante.

Și cum afectează factorul de calitate forma răspunsului în frecvență al difuzorului? Acesta este ceea ce ne interesează, nu-i așa? Cum afectează - are un efect decisiv. Cu cât factorul de calitate este mai mic, adică cu atât frânele interne ale difuzorului sunt mai puternice la frecvența de rezonanță, cu atât curba va trece mai jos și mai lin în apropierea rezonanței, caracterizând presiunea sonoră creată de difuzor. Ondularea minimă în această bandă de frecvență va fi la Qts egală cu 0,707, care este denumită în mod obișnuit caracteristica Butterworth. La valori Q ridicate, curba presiunii acustice va începe să „cocoase” aproape de rezonanță, este clar de ce: frânele sunt slabe.

Există un factor de calitate totală „bun” sau „rău”? De la sine, nu, pentru că atunci când difuzorul este instalat într-un design acustic, pe care acum îl vom considera doar o cutie închisă, atât frecvența de rezonanță, cât și factorul general de calitate vor deveni diferite. De ce? Pentru că ambele depind de elasticitatea suspensiei difuzoarelor. Frecvența de rezonanță depinde doar de masa sistemului în mișcare și de rigiditatea suspensiei. Pe măsură ce rigiditatea crește, Fs crește, iar pe măsură ce masa crește, aceasta scade. Când difuzorul este instalat într-o cutie închisă, aerul din el, care are elasticitate, începe să acționeze ca un arc suplimentar în suspensie, rigiditatea generală crește, Fs crește. Crește și factorul de calitate totală, deoarece este raportul dintre forțele elastice și forțele de frânare. Capacitățile de frânare ale difuzorului nu se vor schimba de la instalarea lui la un anumit volum (de ce ar fi?), dar elasticitatea totală va crește, factorul de calitate va crește inevitabil. Și nu va deveni niciodată mai jos decât dinamica „goală”. Niciodată, asta e limita de jos. Cât de mult vor crește toate acestea? Și asta depinde de cât de rigidă este suspensia propriului difuzor. Uite: aceeași valoare a Fs poate fi obținută cu un difuzor ușor pe o suspensie moale sau cu unul greu pe o suspensie tare; masa și rigiditatea acționează în direcții opuse, iar rezultatul se poate dovedi a fi numeric egal. Acum, dacă plasăm un difuzor cu o suspensie rigidă într-un anumit volum (care are elasticitatea necesară acestui volum), atunci nu va observa o creștere ușoară a rigidității totale, valorile Fs și Qts nu se vor schimba prea mult. Să punem acolo un difuzor cu o suspensie moale, în comparație cu rigiditatea căreia „arvorul pneumatic” va fi deja semnificativ și vom vedea că rigiditatea totală s-a schimbat semnificativ, ceea ce înseamnă că Fs și Qts, inițial la fel ca cele ale primului vorbitor, se vor schimba semnificativ.

În vremurile întunecate „pre-Tile”, pentru a calcula noi valori ale frecvenței de rezonanță și ale factorului de calitate (acestea, pentru a nu fi confundate cu parametrii difuzorului „gol”, sunt desemnate ca Fc și Qtc ), a fost necesar să se cunoască (sau să se măsoare) direct elasticitatea suspensiei, în milimetri pe newton de forță aplicată, să se cunoască masa sistemului în mișcare și apoi să se joace trucuri cu programele de calcul. Thiel a propus conceptul de „volum echivalent”, adică un volum de aer într-o cutie închisă a cărei elasticitate este egală cu elasticitatea suspensiei difuzorului. Această valoare, desemnată Vas, este a treia carte magică.

Hartă trei, tridimensională

Cum se măsoară Vas este o poveste separată, există întorsături amuzante și asta, așa cum spun pentru a treia oară, va fi într-un număr special al seriei. Pentru practică, este important să înțelegeți două lucruri. În primul rând: amăgirea extrem de lohoviană (vai, care totuși apare) care a cedat documente însoțitoare pentru difuzor, valoarea Vas este volumul în care trebuie plasat difuzorul. Și aceasta este doar o caracteristică a difuzorului, depinzând doar de două cantități: rigiditatea suspensiei și diametrul difuzorului. Dacă puneți un difuzor într-o cutie cu volum egal cu Vas, frecvența de rezonanță și factorul de calitate globală vor crește cu un factor de 1,4 (aceasta este rădăcina pătrată a lui doi). Dacă într-un volum egal cu jumătate Vas - de 1,7 ori (rădăcină de trei). Dacă faceți o cutie cu un volum de o treime de Vas, totul se va dubla (rădăcina de patru, logica ar trebui să fie deja clară fără formule).

Drept urmare, într-adevăr, cu cât valoarea Vas a difuzorului este mai mică, restul fiind egale, cu atât designul mai compact pe care te poți baza, păstrând în același timp indicatorii planificați pentru Fc și Qtc. Compactitatea, însă, nu vine gratuit. Nu există așa ceva ca liber în acustică. Valoarea scăzută Vas la aceeași frecvență de rezonanță a difuzorului este rezultatul unei combinații a unei suspensii rigide cu un sistem greu de mișcare. Iar sensibilitatea depinde cel mai decisiv de masa „mișcării”. Prin urmare, toate capetele de subwoofer, care se remarcă prin capacitatea de a funcționa în carcase închise compacte, se caracterizează și prin sensibilitate scăzută în comparație cu colegii cu difuzoare ușoare, dar cu valori Vas mari. Deci nu există nici valori bune sau rele Vas, totul are propriul preț.

Întocmită pe baza materialelor din revista „Avtozvuk”, martie 2005.www.avtozvuk.com

Preluat de pe site-ul revistei „Avtozvuk”

Context

În partea anterioară a conversației noastre, a devenit clar de ce Tipuri variate designul acustic și de ce sunt proaste. S-ar părea că acum „obiecțiile sunt clare, să trecem la treabă, tovarăși..” Dar nu a fost cazul. În primul rând, designul acustic, în care difuzorul în sine nu este instalat - doar o cutie asamblată cu diferite grade de grijă. Și adesea este imposibil să-l asamblați până când nu se stabilește ce difuzor va fi instalat în el. În al doilea rând, și aceasta este principala distracție în proiectarea și fabricarea subwooferelor auto - caracteristicile unui subwoofer valorează puțin în afara contextului caracteristicilor, cel puțin cele mai elementare, ale mașinii în care va funcționa. Există și un al treilea lucru. Un sistem de difuzoare mobile care este la fel de potrivit pentru orice muzică este un ideal rar atins. Un instalator competent poate fi recunoscut de obicei prin faptul că, atunci când „face citiri” de la un client care comandă o instalație audio, el cere să aducă mostre din ceea ce clientul va asculta pe sistemul pe care l-a comandat după finalizarea acesteia.

După cum puteți vedea, există o mulțime de factori care influențează decizia și nu există nicio modalitate de a reduce totul la rețete simple și lipsite de ambiguitate, ceea ce transformă crearea de instalații audio mobile într-o activitate foarte asemănătoare cu arta. Dar este încă posibil să se sublinieze câteva linii directoare generale.

Tsifir

Mă grăbesc să-i avertizez pe timizi, leneși și educați umanitari - practic nu vor exista formule. Pe cât posibil, vom încerca să ne descurcăm chiar și fără un calculator - metoda uitată numărarea orală.

Subwooferele sunt singura parte a acusticii auto în care măsurarea armoniei cu algebra nu este o sarcină fără speranță. Pentru a spune clar, este pur și simplu de neconceput să proiectezi un subwoofer fără calcule. Datele inițiale pentru acest calcul sunt parametrii difuzorului. Care? Da, nu cei cu care te hipnotizează în magazin, fii sigur! Pentru a calcula, chiar și cele mai aproximative, caracteristicile unui difuzor de joasă frecvență, trebuie să cunoașteți parametrii electromecanici ai acestuia, dintre care există o tonă. Aceasta este frecvența de rezonanță și masa sistemului în mișcare și inducția în golul sistemului magnetic și cel puțin două duzini de indicatori, unii de înțeles și alții nu atât de clari. Supărat? Nesurprinzător. Doi australieni, Richard Small și Neville Thiel, au fost la fel de supărați în urmă cu aproximativ douăzeci de ani. Ei au sugerat folosirea unui set de caracteristici universale și destul de compacte în locul munților Tsifiri, care le-au imortalizat, destul de meritat, numele. Acum, când vezi un tabel în descrierea difuzorului intitulat Thiel/Small parameters (sau pur și simplu T/S) - știi despre ce vorbim. Și dacă nu găsiți un astfel de tabel, treceți la următoarea opțiune - aceasta este fără speranță.

Setul minim de caracteristici pe care va trebui să le aflați este:

Frecvența de rezonanță naturală a difuzorului Fs

Factorul de calitate Qts complet

Volum echivalent Vas.

În principiu, există și alte caracteristici care ar fi util de știut, dar acest lucru, în general, este suficient. (diametrul difuzorului nu este inclus aici, deoarece este deja vizibil fără documentare.) Dacă lipsește cel puțin un parametru din „trei extraordinari”, problema este la fel. Ei bine, acum ce înseamnă toate astea?

Frecventa naturala - aceasta este frecvența de rezonanță a difuzorului fără nici un design acustic. Așa se măsoară - difuzorul este suspendat în aer la cea mai mare distanță posibilă de obiectele din jur, astfel încât acum rezonanța sa va depinde doar de propriile caracteristici - masa sistemului în mișcare și rigiditatea suspensiei. Există opinia că, cu cât frecvența de rezonanță este mai mică, cu atât subwooferul va fi mai bun. Acest lucru este doar parțial adevărat; pentru unele modele, o frecvență de rezonanță excesiv de scăzută este o piedică. Pentru referință: scăzut este 20 - 25 Hz. Sub 20 Hz este rar. Peste 40 Hz este considerată ridicată pentru un subwoofer.

Calitate completă. Factorul de calitate în acest caz nu este calitatea produsului, ci raportul dintre forțele elastice și vâscoase existente în sistemul de difuzoare în mișcare în apropierea frecvenței de rezonanță. Sistemul de difuzoare în mișcare seamănă mult cu o suspensie de mașină, unde există un arc și un amortizor. Un arc creează forțe elastice, adică acumulează și eliberează energie în timpul oscilațiilor, iar un amortizor de șoc este o sursă de rezistență vâscoasă; nu acumulează nimic, ci absoarbe și disipează sub formă de căldură. Același lucru se întâmplă atunci când difuzorul și tot ce este atașat de acesta vibrează. Un factor de înaltă calitate înseamnă că predomină forțele elastice. E ca o mașină fără amortizoare. Este suficient să alergi peste o pietricică și roata va începe să sară, nereținută de nimic. Sari la frecventa foarte rezonanta care este inerenta acestui sistem oscilator.

În raport cu un difuzor, aceasta înseamnă o depășire a răspunsului în frecvență la frecvența de rezonanță, cu atât mai mare cu atât factorul de calitate total al sistemului este mai mare. Cel mai mare factor de calitate, măsurat în mii, este cel al unui clopot, care, drept urmare, nu vrea să sune la nicio frecvență în afară de cea de rezonanță, din fericire nimeni nu-i cere asta.

O metodă populară de diagnosticare a suspensiei unei mașini prin balansare nu este altceva decât măsurarea factorului de calitate al suspensiei folosind o metodă de casă. Dacă puneți acum suspensia în ordine, adică atașați un amortizor paralel cu arcul, energia acumulată în timpul comprimării arcului nu va reveni toată, dar va fi parțial distrusă de amortizor. Aceasta este o scădere a factorului de calitate al sistemului. Acum să revenim la dinamică. Este în regulă să mergem înainte și înapoi? Acest lucru, spun ei, este util... Totul pare să fie clar cu arcul de pe difuzor. Aceasta este o suspensie difuzor. Dar amortizorul? Există două amortizoare, care lucrează în paralel. Factorul total de calitate al unui difuzor constă din două lucruri: mecanic și electric. Factorul de calitate mecanică este determinat în principal de alegerea materialului de suspensie, în principal de șaiba de centrare, și nu de ondularea exterioară, așa cum se crede uneori. De obicei nu există pierderi mari aici și contribuția factorului de calitate mecanică la total nu depășește 10 - 15%. Contribuția principală vine din factorul de calitate electrică. Cel mai rigid amortizor care funcționează în sistemul oscilant al unui difuzor este un ansamblu format dintr-o bobină și un magnet. Fiind un motor electric prin natura sa, acesta, așa cum se cuvine unui motor, poate funcționa ca generator și exact asta face în apropierea frecvenței de rezonanță, când viteza și amplitudinea de mișcare a bobinei sunt maxime. Mișcându-se într-un câmp magnetic, bobina generează curent, iar sarcina pentru un astfel de generator este impedanța de ieșire a amplificatorului, adică practic zero. Se dovedește a fi aceeași frână electrică cu care sunt echipate toate trenurile electrice. Și acolo, la frânare, motoarele de tracțiune sunt forțate să funcționeze ca generatoare, iar sarcina lor este o baterie de rezistențe de frânare pe acoperiș.

Cantitatea de curent generată va fi în mod natural mai mare, cu cât câmpul magnetic în care se mișcă bobina vocală va fi mai puternic. Se dovedește că, cu cât magnetul difuzorului este mai puternic, cu atât factorul de calitate este mai mic, celelalte lucruri fiind egale. Dar, desigur, deoarece atât lungimea firului de înfășurare, cât și lățimea golului din sistemul magnetic sunt implicate în formarea acestei valori, ar fi prematur să se tragă o concluzie finală bazată doar pe dimensiunea magnetului. Și cea preliminară - de ce nu?...

Noțiuni de bază- factorul de calitate total al difuzorului este considerat scăzut dacă este mai mic de 0,3 - 0,35; ridicat - mai mult de 0,5 - 0,6.

Volum echivalent. Majoritatea difuzoarelor moderne se bazează pe principiul „suspensiei acustice”.

Uneori le numim „compresie”, ceea ce este incorect. Capetele de compresie sunt o poveste complet diferită, asociată cu utilizarea claxelor ca design acustic.

Conceptul unei suspensii acustice este de a instala un difuzor într-un volum de aer a cărui elasticitate este comparabilă cu elasticitatea suspensiei difuzoarelor. În acest caz, se dovedește că un alt arc a fost instalat în paralel cu arcul deja existent în suspensie. In acest caz, volumul echivalent va fi cel la care arcul nou aparut este egal ca elasticitate cu cel deja existent. Cantitatea de volum echivalent este determinată de rigiditatea suspensiei și de diametrul difuzorului. Cu cât suspensia este mai moale, cu atât perna de aer va fi mai mare, a cărei prezență va începe să deranjeze difuzorul. Același lucru se întâmplă cu o modificare a diametrului difuzorului. Un difuzor mare la aceeași deplasare va comprima aerul din interiorul cutiei mai puternic, experimentând astfel o forță de răspuns mai mare a elasticității volumului de aer.

Această circumstanță este cea care determină adesea alegerea dimensiunii difuzorului, pe baza volumului disponibil pentru a se adapta designului său acustic. Difuzoarele mari creează premisele pentru un randament ridicat de la subwoofer, dar necesită și volume mari. Argumentul din repertoriul sălii de la capătul coridorului școlii „Am mai multe” trebuie folosit aici cu atenție.

Volumul echivalent are relații interesante cu frecvența de rezonanță, fără a fi conștient de care este ușor de ratat. Frecvența de rezonanță este determinată de rigiditatea suspensiei și de masa sistemului în mișcare, iar volumul echivalent este determinat de diametrul difuzorului și de aceeași rigiditate.

Ca urmare, o astfel de situație este posibilă. Să presupunem că există două difuzoare de aceeași dimensiune și cu aceeași frecvență de rezonanță. Dar doar unul dintre ei a atins această valoare a frecvenței datorită unui difuzor greu și a unei suspensii rigide, în timp ce celălalt, dimpotrivă, avea un difuzor ușor cu o suspensie moale. Volumul echivalent al unei astfel de perechi, în ciuda tuturor asemănărilor externe, poate diferi foarte semnificativ, iar atunci când este instalat în aceeași cutie, rezultatele vor fi dramatic diferite.

Deci, după ce am stabilit ce înseamnă parametrii vitali, să începem în sfârșit să alegem un logodnic. Modelul va fi așa - credem că ați decis, pe baza, să zicem, materialele articolului anterior din această serie, tipul de design acustic și acum trebuie să alegeți un difuzor pentru acesta din sute de alternative. După ce stăpâniți acest proces, procesul invers, adică alegerea unui design potrivit pentru difuzorul selectat, vă va fi ușor. Adică, aproape fără dificultate.

Cutie închisă

După cum sa spus în articolul de mai sus, o cutie închisă este cel mai simplu design acustic, dar departe de a fi primitiv; dimpotrivă, are, mai ales într-o mașină, o serie de cele mai importante avantajeîn fața altora. Popularitatea sa în aplicatii mobile nu se estompează deloc, așa că vom începe cu el.

Ce se întâmplă cu performanța difuzorului când este instalat într-o cutie închisă? Depinde de o singură cantitate - volumul cutiei. Dacă volumul este atât de mare încât difuzorul practic nu îl observă, ajungem la opțiunea ecran infinit. În practică, această situație se realizează atunci când volumul cutiei (sau alt volum închis situat în spatele difuzorului sau, mai simplu spus, ce este de ascuns - portbagajul unei mașini) depășește cu trei volumul echivalent al difuzorului. ori sau mai mult. Dacă această relație este satisfăcută, frecvența de rezonanță și factorul de calitate general al sistemului vor rămâne aproape aceleași ca și pentru difuzor. Aceasta înseamnă că acestea trebuie alese în consecință. Se știe că sistemul acustic va avea cel mai fin răspuns în frecvență, cu un factor de calitate total de 0,7. La valori mai mici, caracteristicile impulsului se îmbunătățesc, dar scăderea frecvenței începe destul de mare în frecvență. La valori mari, răspunsul în frecvență devine mai mare în apropierea rezonanței, iar caracteristicile tranzitorii se deteriorează oarecum. Dacă ești concentrat pe muzică clasică, jazz sau genuri acustice, alegerea optimă ar fi un sistem ușor supraatenuat cu un factor de calitate de 0,5 - 0,7. Pentru genurile mai energice, accentuarea minimelor, care se realizează cu un factor de calitate de 0,8 - 0,9, nu va strica. Și, în sfârșit, fanii rap se vor distra de minune dacă sistemul are un factor de calitate egal cu unul sau chiar mai mare. Valoarea de 1,2 ar trebui, probabil, să fie recunoscută ca limită pentru orice gen care pretinde a fi muzical.

De asemenea, trebuie să avem în vedere că la instalarea unui subwoofer în interiorul mașinii, frecvențele joase cresc, pornind de la o anumită frecvență, determinată de dimensiunea cabinei. Valorile tipice pentru începutul creșterii răspunsului în frecvență sunt 40 Hz pentru o mașină mare, cum ar fi un jeep sau un minivan; 50 - 60 pentru mediu, cum ar fi un opt sau o lombară; 70 - 75 pentru unul mic, din Tavria.

Acum este clar - pentru a instala în modul ecran infinit (sau Freeair, dacă nu te deranjează că ultimul nume este patentat de Stillwater Designs) ai nevoie de o boxă cu un factor de calitate total de cel puțin 0,5, sau chiar mai mare, și un frecvența de rezonanță nu mai mică de 40 hertzi - 60, în funcție de ceea ce pariați. Astfel de parametri înseamnă de obicei o suspensie destul de rigidă, care este singurul lucru care salvează difuzorul de suprasarcină în absența „suportului acustic” de la volumul închis. Iată un exemplu - Infinity produce în seriile Reference și Kappa versiuni ale acelorași capete cu indicii br (bass reflex) și ib (infinite baffle). Parametrii Thiel-Small, de exemplu, pentru Reference de zece inci diferă după cum urmează :

Parametrul T/S 1000w.br 1000w.ib

Fs 26 Hz 40 Hz

Vas 83 l 50 l

Se poate observa că versiunea ib, în ​​ceea ce privește frecvența de rezonanță și factorul de calitate, este gata să funcționeze „ca atare” și, judecând atât după frecvența de rezonanță, cât și după volumul echivalent, această modificare este mult mai dură decât cealaltă, optimizat pentru funcționarea într-un reflex bas și, prin urmare, are mai multe șanse să supraviețuiască în condiții dificile Freeair.

Dar ce se întâmplă dacă, fără să fii atent la literele mici, conduci în aceste condiții un difuzor cu indicele br care arată ca două mazăre într-o păstaie? Dar iată ce: din cauza factorului de calitate scăzută, răspunsul în frecvență va începe să scadă la frecvențe de aproximativ 70 - 80 Hz, iar capul „moale” nereținut se va simți foarte inconfortabil la marginea inferioară a intervalului și este ușor. pentru a-l supraîncărca acolo.

Deci, am convenit:

Pentru utilizarea în modul „ecran infinit”, trebuie să selectați un difuzor cu un factor de calitate total ridicat (nu mai puțin de 0,5) și o frecvență de rezonanță (nu mai puțin de 45 Hz), specificând aceste cerințe în funcție de tipul de material muzical predominant. și dimensiunea cabinei.

Acum despre volumul „non-infinit”. Dacă plasați un difuzor într-un volum comparabil cu volumul echivalent al acestuia, sistemul va dobândi caracteristici care sunt semnificativ diferite de cele cu care difuzorul a intrat în acest sistem. În primul rând, atunci când este instalat într-un volum închis, frecvența de rezonanță va crește. Rigiditatea a crescut, dar masa a rămas aceeași. Va crește și factorul de calitate. Judecăți singuri - adăugând rigiditatea unui volum de aer mic, adică neclintit, pentru a ajuta la rigidizarea suspensiei, am instalat așadar un al doilea arc și am lăsat vechiul amortizor.

Pe măsură ce volumul scade, factorul de calitate al sistemului și frecvența lui de rezonanță cresc în mod egal. Aceasta înseamnă că dacă am văzut un difuzor cu un factor de calitate de, să zicem, 0,25 și dorim să avem un sistem cu un factor de calitate de, să zicem, 0,75, atunci și frecvența de rezonanță se va tripla. Cum este pe difuzor? 35 Hz? Asta înseamnă că la volumul corect, în ceea ce privește forma răspunsului în frecvență, acesta va fi de 105 Hz, iar acesta, știi, nu mai este un subwoofer. Deci nu se potrivește. Vezi tu, nici nu ai nevoie de un calculator. Să ne uităm la celălalt. Frecvența de rezonanță 25 Hz, factor de calitate 0,4. Rezultatul este un sistem cu un factor de calitate de 0,75 și o frecvență de rezonanță undeva în jur de 47 Hz. Destul de demn. Să încercăm chiar acolo, fără a părăsi tejgheaua, să estimăm cât de mare va fi nevoie de cutie. Este scris că Vas = 160 l (sau 6 cu.ft, ceea ce este mai probabil).

(Aș vrea să pot scrie formula aici - este simplu, dar nu pot - am promis). Prin urmare, pentru calcule la ghișeu, vă voi oferi o foaie de înșelăciune: copiați și puneți-l în portofel dacă cumpărarea unui difuzor bas face parte din planurile dvs. de cumpărături:

Frecvența de rezonanță și factorul de calitate vor crește în Dacă volumul cutiei este de la Vas

de 1,4 ori 1

de 1,7 ori 1/2

de 2 ori 1/3

de 3 ori 1/8

La noi este cam dublu, așa că se dovedește a fi o cutie cu un volum de 50 - 60 de litri.Va fi cam mult... Să mergem cu următoarea. Și așa mai departe.

Se pare că, pentru ca un design acustic imaginabil să apară, parametrii difuzorului nu numai că trebuie să se afle într-un anumit interval de valori, ci și să fie legați între ei.

Oamenii cu experiență au combinat această relație în indicatorul Fs/Qts.

Dacă valoarea Fs/Qts este 50 sau mai mică, difuzorul este născut pentru o cutie închisă. Volumul necesar al cutiei va fi mai mic, Fs mai mic sau Vas mai mic.

După date externe, „recluzii naturale” pot fi recunoscuți prin difuzoare grele și suspensii moi (care conferă o frecvență de rezonanță scăzută), magneți nu foarte mari (pentru ca factorul de calitate să nu fie prea scăzut), bobine lungi (din moment ce cursa conului). a unui difuzor care funcționează într-o cutie închisă, poate atinge valori destul de mari).

Bass reflex

Un alt tip de design acustic popular este un bass reflex, care, cu toată dorința arzătoare, nu poate fi numărat la tejghea, nici măcar aproximativ. Dar puteți estima adecvarea difuzorului pentru aceasta. Și, în general, vom vorbi despre calcul separat.

Frecvența de rezonanță a unui sistem de acest tip este determinată nu numai de frecvența de rezonanță a difuzorului, ci și de setarea bass reflex. Același lucru este valabil și pentru factorul de calitate al sistemului, care se poate modifica semnificativ odată cu modificările lungimii tunelului, chiar și cu un volum constant al carcasei. Deoarece bass reflex poate fi, spre deosebire de o cutie închisă, reglat la o frecvență apropiată sau chiar mai mică decât cea a difuzorului, frecvența de rezonanță proprie a capului este „permisă” să fie mai mare decât în ​​cazul precedent. Aceasta înseamnă, cu o alegere reușită, un difuzor mai ușor și, ca urmare, caracteristici de impuls îmbunătățite, de care are nevoie bass reflex, deoarece caracteristicile sale tranzitorii „înnăscute” nu sunt cele mai bune, cel puțin mai proaste decât cele ale unei cutii închise. Dar este indicat să aveți factorul de calitate cât mai scăzut, nu mai mult de 0,35. Reducând acest lucru la același indicator Fs/Qts, formula pentru alegerea unui difuzor pentru un reflex de bas pare simplă:

Difuzoarele cu o valoare Fs/Qts de 90 sau mai mult sunt potrivite pentru utilizarea într-un reflex bas.

Semne externe ale rocii cu fază inversată: difuzoare de lumină și magneți puternici.

Bandpass-uri (foarte scurt)

Difuzoarele tip bandpass, cu toate avantajele lor puternice (aceasta este în sensul celei mai mari eficiențe în comparație cu alte tipuri), sunt cele mai dificil de calculat și fabricat, iar potrivirea caracteristicilor lor cu acustica internă a unei mașini cu experiență insuficientă se poate transforma în iad absolut, așa că cu acest tip Când vine vorba de design acustic, este mai bine să mergi pe stânci și să folosești recomandările producătorilor de difuzoare, deși asta te leagă de mână. Cu toate acestea, dacă mâinile tale sunt încă libere și mâncărime să încerci: pentru treceri de bandă simple, aproape aceleași difuzoare sunt potrivite ca și pentru reflexele de bas, iar pentru trecerile duble sau cvasi-bandă, acestea sunt aceleași sau, mai preferabil, capete cu un indice Fs/Qts de 100 și mai mare.

Subiecte utile:

19.01.2006 15:47 # 0+

Dacă este prima dată pe forumul nostru:

1. Vă rugăm să rețineți lista de subiecte utile din primul mesaj.
2. Termenii și cele mai populare modele din mesaje sunt evidențiate cu sfaturi rapide și link-uri către articole relevante din MagWikipedia și Catalog.
3. Nu trebuie să vă înregistrați pentru a explora forumul - aproape tot conținutul relevant, inclusiv fișiere, imagini și videoclipuri, este deschis pentru oaspeți.

Cele mai bune gânduri,
Administrarea Forumului Car Audio

Parametri Thiele & Small

Acesta este un grup de parametri introduși de A.N. Thiele și mai târziu R.H. Mic, cu ajutorul căruia este posibilă descrierea completă a caracteristicilor electrice și mecanice ale capetelor de difuzoare de frecvență medie și joasă care funcționează în regiunea de compresie, de exemplu. când în difuzor nu apar vibrații longitudinale și poate fi asemănat cu un piston.

Fs (Hz) este frecvența de rezonanță naturală a capului difuzorului în spațiu deschis. În acest moment, impedanța sa este maximă.

Fc (Hz) - frecvența de rezonanță a sistemului acustic pentru o incintă închisă.

Fb (Hz) - frecvența de rezonanță bass reflex.

F3 (Hz) - frecvența de tăiere la care ieșirea capului este redusă cu 3 dB.

Vas (mc) - volum echivalent. Acesta este un volum închis de aer excitat de cap, care are o flexibilitate egală cu flexibilitatea Cms a sistemului mobil al capului.

D (m) este diametrul efectiv al difuzorului.

Sd (mp) - suprafața efectivă a difuzorului (aproximativ 50-60% din suprafața proiectată).

Xmax (m) - deplasarea maximă a difuzorului.

Vd (m cubi) - volumul excitat (produs Sd de Xmax).

Re (Ohm) - rezistența înfășurării capului la curentul continuu.

Rg (Ohm) - impedanța de ieșire a amplificatorului, ținând cont de influența firelor de conectare și a filtrelor.

Qms (cantitate adimensională) - factorul de calitate mecanic al capului difuzorului la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare pierderile mecanice.

Qes (cantitate adimensională) - factorul de calitate electrică al capului difuzorului la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare pierderile electrice.

Qts (cantitate adimensională) - factorul de calitate total al capului difuzorului la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare toate pierderile.

Qmc (cantitate adimensională) - factorul de calitate mecanic al sistemului acustic la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare pierderile mecanice.

Qec (cantitate adimensională) - factorul de calitate electrică al sistemului acustic la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare pierderile electrice.

Qtc (cantitate adimensională) - factorul de calitate total al sistemului acustic la frecvența de rezonanță (Fs), ia în considerare toate pierderile.

Ql (cantitatea adimensională) este factorul de calitate al sistemului acustic la frecvență (Fb), ținând cont de pierderile de scurgere.

Qa (cantitatea adimensională) este factorul de calitate al sistemului acustic la frecvență (Fb), ținând cont de pierderile de absorbție.

Qp (cantitatea adimensională) este factorul de calitate al sistemului acustic la frecvență (Fb), ținând cont de alte pierderi.

N0 (cantitate adimensională, uneori %) - eficiența (eficiența) relativă a sistemului.

Cms (m/N) - flexibilitatea sistemului de mișcare a capului difuzorului (deplasare sub influența sarcinii mecanice).

Mms (kg) - masa efectivă a sistemului în mișcare (include masa difuzorului și aerul care oscilează cu acesta).

Rms (kg/s) - rezistența mecanică activă a capului.

B (T) - inducție în gol.

L (m) - lungimea conductorului bobinei.

Bl (m/N) - coeficient de inducție magnetică.

Pa - puterea acustică.

Pe - putere electrică.

C=342 m/s - viteza sunetului in aer in conditii normale.

P=1,18 kg/m^3 - densitatea aerului în condiții normale.

Le este inductanța bobinei.

BL este valoarea densității fluxului magnetic înmulțită cu lungimea bobinei.

Spl – nivelul presiunii sonore în dB.

Re: Thiel-Parametrii mici și designul acustic al difuzorului.

Program misto BassBox 6.0 PRO pentru calcularea designului acustic al unui difuzor de 12 MB, număr de serie în interiorul fișierului *.txt:

Programul are o bază de date uriașă de parametri din de la un număr mare de producători și poate calcula volumul ținând cont de grosimea peretelui. În general, foarte confortabil.

Parametrii Small-Thiele

Parametrii Small-Thiele

Până în 1970, nu existau metode convenabile, accesibile, standard în industrie pentru obținerea de date comparative privind performanța difuzoarelor. Testele individuale efectuate de laboratoare au fost prea costisitoare și consumatoare de timp. În același timp, au fost necesare metode de obținere a datelor comparative privind difuzoarele pentru ca ambii cumpărători să aleagă modelul dorit, și producătorii de echipamente pentru o descriere mai precisă a produselor lor și o comparație argumentată a diferitelor dispozitive.
Design de difuzoare La începutul anilor șaptezeci, la conferința AES a fost prezentată o lucrare, scrisă de Neville Thiele și Richard Small. Thiele a fost inginer șef de inginerie și dezvoltare la Australian Broadcasting Commission. În acel moment, era responsabil de Laboratorul Federal de Inginerie și analiza funcționarea echipamentelor și sistemelor de transmitere a semnalelor audio și video. Small a fost student postuniversitar la Școala de Inginerie de la Universitatea din Sydney.
Scopul lui Thiele și Small a fost să arate cum parametrii derivați de ei ar putea ajuta la potrivirea unui dulap cu un anumit difuzor. Cu toate acestea, rezultatul este că aceste măsurători oferă mult mai multe informații: pot trage concluzii mult mai profunde despre funcționarea unui difuzor decât pe baza datelor obișnuite despre dimensiune, putere maximă de ieșire sau sensibilitate.
Lista parametrilor numiți „Parametri Small-Thiele”: Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax/Xmech, Sd, Zmax, interval de frecvență de funcționare (utilizabil Interval de frecvență), putere nominală (Manipulare a puterii), sensibilitate (Sensibilitate).

Fs

Re

Acest parametru descrie rezistența DC a difuzorului măsurată folosind un ohmmetru. Este adesea numit DCR. Valoarea acestei rezistențe este aproape întotdeauna mai mică decât rezistența nominală a difuzorului, ceea ce îngrijorează mulți cumpărători pentru că se tem că amplificatorul va fi supraîncărcat. Cu toate acestea, deoarece inductanța difuzorului crește cu frecvența, este puțin probabil ca rezistență constantă va afecta sarcina.

Le

Acest parametru corespunde inductanței bobinei, măsurată în mH (milihenry). Conform standardului stabilit, măsurătorile inductanței sunt efectuate la o frecvență de 1 kHz. Pe măsură ce frecvența crește, impedanța va crește peste valoarea Re, deoarece bobina vocală acționează ca un inductor. Ca urmare, impedanța difuzorului nu este constantă. Poate fi reprezentat ca o curbă care se modifică odată cu frecvența semnalului de intrare. Valoarea maximă a impedanței (Zmax) apare la frecvența de rezonanță (Fs).

Parametrii Q

Vas/Cms

Parametrul Vas vă spune care ar trebui să fie volumul de aer, care, comprimat la un volum de un metru cub, ar avea aceeași rezistență ca și sistemul de suspensie (volum echivalent). Factorul de flexibilitate al sistemului de suspensie pentru un anumit difuzor este notat cu Cms. Vas este unul dintre cei mai dificili parametri de măsurat pe măsură ce presiunea aerului se modifică în funcție de umiditate și temperatură și, prin urmare, necesită un laborator de înaltă tehnologie pentru măsurare. Cms se măsoară în metri pe newton (m/N) și reprezintă forța cu care sistemul de suspensie mecanică rezistă mișcării difuzorului. Cu alte cuvinte, Cms corespunde unei măsurători a rigidității suspensiei mecanice a difuzorului. Relația dintre parametrii Cms și Q poate fi comparată cu alegerea făcută de producătorii de automobile între confort sporit și performanță de condus îmbunătățită. Dacă ne gândim la vârfurile și jgheaburile unui semnal audio ca la denivelările unui drum, atunci sistemul de suspensie a difuzoarelor este similar cu arcurile unei mașini - în mod ideal ar trebui să reziste la conducerea foarte rapidă pe un drum presărat cu bolovani mari.

Vd

Acest parametru indică volumul maxim de aer care poate fi împins afară de difuzor (Peak Diaphragm Displacement Volume). Se calculează prin înmulțirea Xmax ( lungime maxima acea parte a bobinei care se extinde dincolo de golul magnetic) pe Sd (zona suprafeței de lucru a difuzorului). Vd se măsoară în centimetri cubi. Subwooferele au de obicei cele mai mari valori Vd.

B.L.

Exprimat în tesla pe metru, acest parametru caracterizează forța motrice a difuzorului. Cu alte cuvinte, BL indică cât de multă masă poate „ridică” un difuzor. Acest parametru se măsoară după cum urmează: se aplică o anumită forță pe con, îndreptată în interiorul difuzorului, și se măsoară curentul necesar pentru a contracara forța aplicată - masa în grame este împărțită la curentul în amperi. O valoare mare BL indică un difuzor foarte puternic.

mms

Acest parametru este combinația dintre greutatea ansamblului difuzorului și masa flux de aer, deplasat de conul difuzorului în timpul funcționării. Greutatea ansamblului difuzorului este egală cu suma greutății difuzorului însuși, a șaibei de centrare și a bobinei. La calcularea masei debitului de aer deplasat de difuzor se utilizează volumul de aer corespunzător parametrului Vd.

Rms

Acest parametru descrie pierderile de rezistență mecanică ale sistemului de suspensie a difuzoarelor. Este o măsurare a calităților de absorbție ale unui surround difuzor și se măsoară în N i s/m.

EBP

Acest parametru este egal cu Fs împărțit la Qes. Este folosit în multe formule legate de proiectarea dulapurilor de difuzoare și, în special, pentru a determina ce dulap este mai bine să alegeți pentru un anumit difuzor - un design cu spate închis sau un design reflex de fază. Când valoarea EBP se apropie de 100, înseamnă că difuzorul este cel mai potrivit pentru utilizarea într-o carcasă bass reflex. Dacă EBP este aproape de 50, este mai bine să instalați acest difuzor într-o carcasă închisă. Cu toate acestea, această regulă este doar un punct de plecare atunci când se creează un sistem acustic și permite excepții.

Xmax/Xmech

Parametrul definește abaterea liniară maximă. Ieșirea difuzorului devine neliniară atunci când bobina vocală începe să se miște din spațiul magnetic. Deși sistemul de suspensie poate crea neliniaritate în semnalul de ieșire, distorsiunea începe să crească semnificativ în momentul în care numărul de spire ale bobinei în golul magnetic începe să scadă. Pentru a determina Xmax, trebuie să calculați lungimea părții bobinei care se extinde dincolo de tăietura superioară a magnetului și să o împărțiți în jumătate. Acest parametru este utilizat pentru a determina nivelul maxim de presiune a sunetului (SPL) pe care un difuzor îl poate furniza în același timp menținând liniaritatea semnalului, adică valoarea THD normalizată.
La determinarea Xmech-ului, lungimea cursei bobinei este măsurată până când apare una dintre următoarele situații: fie șaiba de centrare este distrusă, fie bobina se sprijină pe siguranța. coperta din spate, fie bobina vocală părăsește golul magnetic, fie alte limitări fizice ale difuzorului încep să joace un rol. Cea mai mică dintre lungimile cursei bobinei obținute este împărțită la jumătate, iar valoarea rezultată este luată ca deplasare mecanică maximă a difuzorului.

Sd

Acest parametru corespunde zonei suprafeței de lucru a difuzorului. Măsurată în cm2.

Zmax

Acest parametru corespunde impedanței difuzorului la frecvența de rezonanță.

Gama de frecvență utilizabilă

Producătorii folosesc căi diferite pentru măsurarea intervalului de frecvență de funcționare. Multe metode sunt considerate acceptabile, dar duc la rezultate diferite. Pe măsură ce frecvența crește, radiația în afara axei de la un difuzor scade proporțional cu diametrul. La un moment dat devine direct îndreptat. Tabelul arată dependența frecvenței la care apare acest efect de dimensiunea difuzorului.

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

Putere nominală (Manipularea puterii)

Aceasta este foarte parametru important la selectarea unui difuzor. Este necesar să știți cu siguranță că emițătorul va rezista la puterea semnalului furnizat acestuia. Prin urmare, trebuie să alegeți un difuzor care poate rezista la puterea furnizată acestuia cu o rezervă. Criteriul determinant pentru cât de multă putere va avea un difuzor este capacitatea sa de a disipa căldura. Principal caracteristici de proiectare Factorii care influențează disiparea eficientă a căldurii includ dimensiunea bobinei mobile, dimensiunea magnetului, ventilația structurii și materialele moderne de înaltă tehnologie utilizate în designul bobinei mobile. Bobina și magnetul mai mari asigură o disipare mai eficientă a căldurii, iar ventilația menține designul rece.
Atunci când se calculează puterea unui difuzor, pe lângă capacitatea sa de a rezista la căldură, sunt importante și proprietățile mecanice ale difuzorului. La urma urmei, dispozitivul poate rezista la încălzirea care apare atunci când este furnizată o putere de 1 kW, dar chiar înainte de a atinge această valoare va eșua din cauza deteriorării structurale: bobina se va sprijini de peretele din spate sau bobina va ieși. a decalajului magnetic, difuzorul va fi deformat etc. d. Cel mai adesea, astfel de defecțiuni apar atunci când redați un semnal de frecvență joasă prea puternic la volum mare. Pentru a evita defecțiunile, trebuie să cunoașteți gama reală de frecvențe reproduse, parametrul Xmech, precum și puterea nominală.

Sensibilitate

Acest parametru este unul dintre cei mai importanți din întreaga specificație a difuzorului. Vă permite să înțelegeți cât de eficient și la ce volum va reproduce dispozitivul sunetul atunci când este furnizat un semnal de una sau alta putere. Din păcate, producătorii de difuzoare folosesc diferite metode pentru a calcula acest parametru - nu există unul singur stabilit. La determinarea sensibilității, nivelul presiunii sonore este măsurat la o distanță de un metru atunci când difuzorului este aplicată o putere de 1 W. Problema este că uneori distanța de 1 m este calculată din capacul de praf, iar uneori din suportul difuzorului. Din acest motiv, determinarea sensibilității difuzoarelor poate fi destul de dificilă.

Luat din