Hur man hittar högtalarparametrarna hemma. Mätning av Thiel-Small-parametrar hemma

Komplexiteten i att mäta de elektriska och akustiska parametrarna för högtalarna leder ofta till att denna procedur avvisas, och därefter kommer processen att skapa högtalare med en guide till enkla beräkningsformler som endast tar hänsyn till de elektriska parametrarna för högtalarna, och även då idealiska. Jag tror att det inte är vettigt ännu en gång att fördjupa historierna att resultatet i det här fallet inte ens uppfyller förväntningarna. Jag kommer inte att sprida, mätprocessen är komplicerad, den kräver viss specialutrustning och, mycket viktigt, färdigheter i att arbeta med mätprogram. Det räcker inte bara att mäta, du måste göra det så objektivt som möjligt, och den enda begränsningen i mätningarna bör förbli felet i mätutrustningen.

Därefter kommer jag att försöka prata i detalj om mätmetodiken i Arta Software-paketet. Jag blev kär i detta program för dess bekvämlighet och lätthet att använda, och möjligheten till en omfattande analys av mätresultaten. Den senaste versionen av programmet är tillgänglig på utvecklare webbplats . Detta är för närvarande version 1.6.1. Du kan också ladda ner originalhandböcker om hur du arbetar med paketkomponenterna där på engelska. Dessa guider ingår i hjälpsystemet i programmet. Du kan ringa det via menyn Hjälp - Användarmanual.

För att göra mätningar behöver du lite utrustning. Följande är vad som används med mig:

1. Anteckningsbok Dell Inspiron 1720 med operativsystem Windows XP Professional x86 och installerat programvarupaket Arta Software.
2. Ljudkort E-MU 0404 USB.
3. Förstärkare Denon PMA-500AE. Det är lämpligt eftersom det har funktionen att kringgå korrigering av ton, ljudstyrka och balans - Source Direct.
4. Voltmeter B7-38.
5. Motståndsbutik P33.
6. Mikrofon som mäter Nady CM 100.
7. Stativ för mikrofon. Dess roll är stativet från kameran, som har funktionerna lutning, rotation och höjdjustering.
8. Den "referens" motstånd (Rref) som krävs för impedansmätningar. Jag använder en 10-ohm PEV-10. Det uppmätta motståndet är 9,85 ohm.
9. Två kablar med avdelare som skyddar ljudkortingången från farliga spänningsvärden. Avdelare är lödda inuti TRS-uttaget.
10. XLR-mikrofonkabel och flera kablar för anslutning av ljudkortets ingångar / utgångar och dess anslutning till förstärkaren.

För att mäta impedans måste du ansluta utrustning enligt figur 12.

Figur 12

Impedansen mäts på grund av spänningsfallet över motståndet Rref. Arta Software-utvecklare rekommenderar ett Rref-värde på 27 ohm. Jag använder ett mindre nominellt värde - 10 ohm (det uppmätta motståndet är 9,85 ohm), vilket gör att jag kan ställa in en mindre spänningsamplitud vid förstärkarens utgång. Rref-motståndets verkliga motstånd bör mätas med ett minimifel. Felet vid mätning av impedansen och som en följd av felet vid beräkningen av Thiel-Small-parametrarna beror på detta.

I Arta Software är det möjligt att mäta impedansen för både låg- och mellanfrekvenshögtalare och högfrekvens. För det senare används en separat teknik - mätning på en steg sinusformad signal i ett givet frekvensområde. Det är omöjligt att mäta impedansen hos högfrekventa högtalare vid periodiskt brus, deras skador är möjliga.

Så kör Limp. För att göra detta, välj i Windows Start-menyn Alla program - Arta Software - Limp . Programfönstret visas nedan (figur 13).

Figur 13

Här, liksom i Arta, ändrar jag färgschemat till ett trevligare för ögonen. Ändra färgen på arbetsytan med hjälp av menykommandot Edit - B / W-bakgrundsfärg, andra färger ändras genom menyn Redigera - Färger och rutnätstil . Dessutom inaktiverar jag valet av rader genom menyn Redigera - Använd tjock penna.

Programinställningen startar från menyn Setup - Ljudenheter  (Figur 14). I fälten Wave Input Device och Wave Output Device måste du ange det använda ljudkortet.

Figur 14

Nästa meny – Inställning - mätning  (Figur 15).

figur 15

I fältet Referenskanal anger du den kanal som fungerar som referens. Om mätkretsen är ansluten i enlighet med figur 12, är referenskanalen rätt. I fältet Referensmotstånd anger du det uppmätta värdet på motståndet Rref. Fältet Hög avstängning och Låg avstängning indikerar frekvensområdet för impedansen som visas på skärmen. Inte själva frekvensområdet, vars visning ändras genom menyn Inställning - Diagram, men det är frekvensområdet för impedanskurvan. Ovanstående gäller för mätningar på periodiskt brus. För mätningar på en steg sinusformad signal är dessa fält ansvariga för mätområdet. Frekvensökningsfältet ställer in steget för mätningar på sinusformad signal. Jag rekommenderar att du ställer in 1/48 oktav och därmed får en mindre tonhöjd och en mer exakt mätning av impedansen. Fält Min. integrationstid (ms), Transient time (ms) och Intra burst-paus (ms) bestämmer integrationstiden, steglängden för sinusformad signal respektive pausen mellan steg. Om datorn med vilka mätningar inte görs ger korrekt prestanda, dubbla värdena i dessa fält. FFT-storleksfältet anger storleken på FFT-blocket. Att ställa in ett större värde förbättrar frekvensupplösningen, men ökar mättiden. De återstående fälten justerar medelvärdet för mätresultaten. Dessa fält kan vara användbara för att mäta impedans med ytterligare massa om det senare inte kan fixeras till högtalardiffusorn. Små fluktuationer i den extra massan gör frekvenssvaret som visas på skärmen grovt. Genomsnittet hjälper till att bli av med detta lite. Genomsnittet fungerar endast med mätningar på periodiskt brus.

Därefter beskriver jag en impedansmätningsteknik som är lämplig för låg- och mellanfrekvenshögtalare. Du kan inte använda den här tekniken för att mäta tweeters.  För dem kommer mätproceduren att beskrivas nedan.

Nu måste du ställa in amplituden för strömmen genom röstspolen för den uppmätta högtalaren. Med tanke på högtalarparametrarnas icke-linearitet vid olika strömmar genom röstspolen rekommenderas det att använda en ström på minst 40-50 mA för mätningar. För att ställa in amplituden på strömmen är ett motstånd med en klassificering nära högtalarens nominella impedans ansluten till mätterminalerna. Jag har en bredbandshögtalare 4A28 som testämne. Dess nominella motstånd är 12 ohm, så mycket att jag lägger på motståndsbutiken. En voltmeter ansluts parallellt med testmotståndet. Strömmen genom motståndet beräknas enligt Ohms lag.

Ansluten, gå till menyn - Setup - Generator  (Figur 16).

Figur 16

Fältet Typ ställer in signaltyp för mätningar - periodiskt rosa brus (Pink PN) eller sinus (Sine). I fältet Output level kan du ändra testsignalens nivå, vilket är bekvämt, till exempel när du bedömer högtalarnas linearitet. I fältet Sine freq. (Hz) ställer in frekvensen för den genererade sinusformade signalen. I fältet Pink cut-off (Hz) är cut-off-frekvensen för rosa brus. Jag rekommenderar inte att du använder ett för litet värde (till exempel 20 Hz), eftersom vid mätning med ytterligare massa, på grund av ökningen i amplituden vid låga frekvenser, kan vikterna på diffusorn orsaka störningar i frekvenssvaret.

Välj först Sine i fältet Type. I fältet Sine freq. (Hz) ställer in frekvensen till 315 Hz. Om du inte har en voltmeter som arbetar inom ett brett frekvensområde, använd ett lägre värde, till exempel 100 eller 50 Hz. Ställ in värdet på 0 dB i fältet Utgångsnivå. Klicka på Test-knappen. Vi ställer in önskad ström genom motståndet. Jag ställde spänningen på 0,6063 v vid utgången från förstärkaren, vilket motsvarar en ström på cirka 50 mA genom en belastning på 12 ohm. Vi stoppar generationen genom att trycka på testknappen igen. Koppla loss motståndet från testterminalerna och tryck på testknappen igen. Generator Setup-fönstret visar ingångsnivåerna för vänster och höger kanal. Genom att justera känsligheten ställer vi in \u200b\u200bnivån i intervallet -20 ... -10 dB. Det bör ställas in identiskt för båda kanalerna. Efter installationen avbryter vi genereringen genom att trycka på testknappen. I fältet Typ väljer du Pink PN och ställer därmed periodiskt rosa brus för testet. Klicka på OK.

I menyn Inställning - Diagram  (Bild 17) kan du ändra frekvensområdet som visas på skärmen och intervallet för motståndsvärden. Kryssrutan Visa fas är ansvarig för att visa impedansfasen. Denna meny kan också öppnas genom att högerklicka på diagrammet.

Figur 17

Gå till menyn Spela in - Kalibrera  (Figur 18).

Figur 18

Kalibreringsproceduren utförs här. Klicka på knappen Generera. Indikatorn visar nivån på insignaler. Nivån ska vara som den ställdes i menyn Setup - Generator (Figur 16). Vi stoppar generationen genom att trycka på knappen Generera igen. Ställ in värdet på 3 ... 5 i fältet Antal medelvärden (medelvärde). Klicka på Kalibrera-knappen. Efter avslutad kalibrering, till höger, i statusfönstret, kommer information om antalet sampel på testsignalen, samplingsfrekvensen och spänningsamplitudskillnaden mellan kanalerna att visas (figur 19). Om denna skillnad överstiger 2 dB kommer programmet att varna. Ett bra resultat bör erkännas som ett skillnadsvärde på mindre än 0,2 dB. Klicka på OK.

figur 19

Allt är klart för mätningar. Jag kommer att göra en liten digression och ge en tabell med värdena på det relativa felet i mätningen av motstånd (figur 20). Det relativa felet beräknas med formeln ((Rm-Rs) / Rs) * 100, där Rs är det motståndsvärde som är installerat i resistanslagret, Rm är resistansvärdet uppmätt med Limp.

figur 20

Vi mäter likströmsmotståndet (Re) för högtalarens röstspole med en ohmmeter och ansluter högtalaren till testterminalerna. Det är inte önskvärt att placera högtalaren på golvet. Ett litet rack med en dyna som är mindre än diametern på högtalarmagneten passar bäst. Om du kan fixa högtalaren på vikt kommer detta att vara en mycket bra lösning. Se noggrant till högtalare som har ett hål i kärnan. Sådana högtalare kan endast mätas efter vikt.

I Limp görs start och stopp av mätprocessen antingen via menyn Spela in - Start  och Spela in - Stopp, eller med knapparna i aktivitetsfältet. Startknappen indikeras av en röd triangel, stoppknappen med en röd cirkel. Vi startar mätprocessen. När impedansen och fasen visas på skärmen (figur 21), stoppar vi mätningarna.

figur 21

Mätresultatet kan sparas med förlängningen * .lim ( Fil - Spara som ...), eller exportera till * .txt, * .zma, * .csv ( Fil - Exportera som ...). Om du exporterar till * .csv kan fraktionsdelarseparatorn (period eller komma) väljas via menyn Inställning - CSV-format.

Efter mätning av impedansen kan en ofullständig lista över Thiel-Small-parametrar beräknas. fördetta på menyn analyseramåste välja antingen Högtalarparametrar - Tillagd massmetod eller Högtalarparametrar - Metod för stängd ruta . Det första menyalternativet används för att beräkna Thiel-Small-parametrarna med hjälp av den extra massmetoden och den andra med en mätbox. I det här fallet är det ingen skillnad, men av vana använder jag den extra massmenyn (figur 22).

Figur 22

I fönstret som öppnas, i fältet Voice coil Resistance (ohm), ange högtalarspolens högtalarmotstånd för att rikta ström och klicka på knappen Beräkna TSP. För att beräkna alla Thiel-Small-parametrar är det nödvändigt att utföra en annan impedansmätning - med en extra massa. Stäng det aktuella fönstret. I menyn overlay  välj Ställ in som överlägg. Impedanskurvan fixas av programmet och grafen kommer att ändra färg.

Som en extra massa använder jag mynt från Sovjetunionens tider. Deras nominella värde (1, 2, 3 och 5 kopek) motsvarar vikten i gram. Den optimala mängden ytterligare massa är sådan att frekvensen för mobilresystemets huvudresonans reduceras med 20-50%. Det är omöjligt att namnge den exakta mängden av denna massa, så till en början bör du välja ett litet värde - 10-15 gram. I framtiden kommer det att vara möjligt att lägga till (eller minska) och ta mätningen igen.

Vi placerar massan på högtalardiffusorn och mäter (Bild 23).

Figur 23

Gå till menyn. Ange i fältet Röstspolarresistens (ohm) motstånd motlikström, i fältet Membrandiameter (cm) - diametern på den utstrålande ytan i centimeter (uppmätt mellan upphängningens centrum), i fältet Tillagd massa (g) - den ytterligare massan i gram, tryck sedan på knappen Beräkna TSP (figur 24).

Figur 24

Data kan kopieras till Urklipp (Kopiera till Urklipp) eller exporteras till en * .csv-fil (Exportera i .CSV-fil).

För att mäta impedansen för tweeters måste du göra några ändringar i programinställningarna. Förutom innan mätningen av låg- och mellanfrekvenshögtalare påbörjas, är ett motstånd med en nominell impedans lika med den nominella impedansen för högtalaren anslutet till testterminalerna. En voltmeter ansluts parallellt med motståndet. Använda menyn - Setup - Generator  (Figur 16) ställer vi in \u200b\u200bströmmen genom motståndet, lik den metod som beskrivs ovan med den enda skillnaden - strömmen genom motståndet måste ställas in inom 10 mA . Detta är ett säkert aktuellt värde för milda tweeters. När den aktuella inställningen är klar justerar vi känsligheten som beskrivits tidigare. I slutet av installationsproceduren ställer du in Generator Setup-menyn i fältet Type till Sine och klickar på OK.

Gå till menyn – Inställning - mätning  (Figur 15).I fältet Låg avstängning anger den nedre gränsen för frekvensområdet för mätningar. För dome-tweeters med en låg (600-700 Hz) resonansfrekvens kan ett värde på 200 Hz användas. Installera och klicka på OK.

I menyn Spela in - Kalibrera  (Bild 18) utför vi kalibreringsförfarandet som beskrivs ovan.

Försiktighet kommer inte att skada, så först, istället för högtalaren, ansluter vi ett motstånd till terminalerna för att mäta och starta mätprocessen. Efter att ha kontrollerat att processen börjar fortsätta enligt de angivna inställningarna, stoppar vi mätningen. Nu ansluter vi den uppmätta högtalaren till testterminalerna och startar mätprocessen igen. I slutet av mätningarna kommer generatorn att stanna automatiskt. Själva mätprocessen på en steg sinusformad signal är en ganska lång procedur, var tålamod.

Figur 25

Om du är intresserad av parametrarna Thiel-Small kan du beräkna dem via menynAnalysera - Högtalarparametrar - Tillagd massmetod . Det räcker för att indikera röstspolens motstånd mot likström och tryck på beräkna TSP-knappen (figur 26).

Figur 26

Särskilt tack till Sirvutis Alexey ( Lexus) för informationen.

(För att hjälpa nybörjare basspelare )

Kapitel A - Mätningar

Gör omedelbart en reservation att det mest praktiska sättet att mäta woofers parametrar beskrivs i metoden. För programägare föreslår jag att du använder den här metoden (jag har inte testat den själv, men jag tror att det inte finns några problem här). För de som inte har detta program eller inte har tillräckligt med mätutrustning, kommer jag att beskriva metoden jag har tagit från RADIO tidskrifter från tidigare år. Jag använde denna metod och med en viss noggrannhet och uthållighet med dess hjälp kan du få ganska exakta (mer exakt än i manualen eller i användarmanualen) parametrar.

Så låt oss börja:

1) Montera kretsen.

Där i diagrammet är den testade högtalaren tror jag tydligt. De återstående elementen i kretsen kräver detaljerad förklaring.

En generator är antingen en ljudfrekvensgenerator som kan leverera en spänning på 10-20 V eller en generator-förstärkarkombination som uppfyller samma krav.

1000 Ohm - 1000 Ohm motstånd som stabiliserar strömmen genom högtalaren. Motståndsvärdet kan tas mindre, men detta minskar noggrannheten vid beräkningen av Qts. (Det är riktigt, när man använder ett motstånd på bara 200 ohm, kommer mätfelet troligen inte att överstiga 10%, men som de säger säkert ...).

a, b, c - punkter för anslutning av en voltmeter.

Selva voltmetern visas inte i figuren, men den bör vara: - för det första växelström; - för det andra, kunna mäta spänningar i storleksordningen 100 mV. Om voltmetern inte har en sådan mätgräns kan den anslutas via en förstärkare. Och eftersom moderna förstärkare vanligtvis är "stereo" eller mer, finns det inga speciella problem med detta.

Kretsen är monterad.

2) Vi placerar högtalaren bort från väggar, tak och golv (rekommenderar ofta att hänga).

3) Anslut voltmetern till punkterna ochoch med,och ställ in spänningen på 10-20 V vid en frekvens av 500-1000 Hz.

4) Anslut voltmetern till punkterna ioch med,och att ändra frekvensen på generatorn hittar vi den frekvens vid vilken voltmeteravläsningarna är maximala, se bilden nedan för texten. Detta är Fs. Vi registrerar voltmätarens F- och Us-avläsningar.

5) Genom att ändra frekvensen uppåt i förhållande till Fs, hittar vi frekvenserna vid vilka volymmätarens avläsningar är konstanta och mycket mindre än Oss (med en ytterligare frekvensökning börjar spänningen öka igen, i proportion till högtalarimpedansökningen). Vi skriver detta värde, Um.

Högtalarens impedansgraf i fritt utrymme och i en stängd låda ser ut så här.

6) Hitta enligt schemat (om vi byggde det) eller mät avstängningsfrekvenserna F1 och F2 på nivån U12 \u003d (Us * Um) ^ 0,5;

7) Vi beräknar den akustiska kvalitetsfaktorn Qa \u003d (Us / Um) ^ 0,5 * Fs / (F2-F1), och

8) Elektrisk kvalitetsfaktor Qe \u003d Qa * Um / (Us-Um);

9) Och i slutet hela Q-faktorn Qts \u003d Qa * Qe / (Qa + Qe).

För att ta reda på Vas behöver vi en låda (en bra förseglad låda, inte i något fall kartong, men med tjocka väggar) med ett runt hål som matchar storleken på diametern på högtalardiffusorn. Lådvolymen, V, är bättre att välja närmare den där vi sedan ska lyssna på den här högtalaren.

10) Installera högtalaren i lådan och försegla alla sprickor.

11) Vi utför alla mätningar och beräkningar i punkterna 1) -6) och får värdena Fs "(faktiskt är det Fc) och Qts" (Qtc);

12) Beräkna Vas \u003d ((Fs "/ Fs) ^ 2-1) * V;

13) Vi beräknar Qtc \u003d Qts * (1 + Vas / V) ^ 0,5, om den uppmätta Qts "\u003d Qtc, ja, eller nästan lika, görs allt på rätt sätt, och vi kan fortsätta med att utforma högtalarsystemet.

Kapitel B - FI-inställningar

Den föreslagna avstämningsmetodiken är också avskriven från litteraturen, men är tillräckligt enkel för att bli de nyfikna massorna. Det enda förbehållet (jag tog upp det själv) är att den här tekniken gör det enkelt att konfigurera FI: er tillverkade på basis av högtalare med en kvalitetsfaktor på Qts \u003d 0,3 ... 0,5. För andra FI: er är det nödvändigt att tillämpa naturlig uppfinningsrikedom. So.

Metodiken är baserad på förhållandet som finns mellan parametrarna för FI och ZA (sluten ruta). Om tunnelhålet i en FI med ett jämnt frekvensrespons (med spl) stängs, kommer systemets totala kvalitetsfaktor, Qtc, att vara lika med 0,6, och resonansfrekvensen, Fc, kommer att relateras till frekvensen för FI-inställningen beroende på: Fb \u003d 0,61 ... 0,65 * Fc. Om vi \u200b\u200btillåter ett fel vid bestämning av inställningsfrekvensen för FI i 5%, kan förhållandet Fb / Fc för verkliga strukturer tas lika med 0,63.

inställning:

14) Vi stänger tunnelöppningen tätt och monterar kretsen för att mäta Fc (se kapitel A).

15) Vi väljer mängden ljudabsorberande material och uppnår minimivärdet för Fc;

16) Vi fixar materialet inuti lådan och mäter Fc;

17) Beräkna Fb \u003d 0,63 * Fc;

18) Beräkna tunnelns längd: Lv \u003d 31 * 10 ^ 3 * S / (Fb ^ 2 * V) -1,7 * (S / PI) ^ 0,5, där S är hamnområdet för porten FI i kvadrat cm, V - lådvolym i liter;

19) Vi skapar en tunnel, sätter in den i rutan (exakt inuti, om den antas inuti den färdiga strukturen) och mäter Fb ".

Det bör visa sig något som:

20) Det resulterande värdet på Fb "ersätter i formeln 18) och beräknar det uppdaterade värdet på V";

21) Ersätt V "i fil 18) och beräkna Lv" för det beräknade värdet för Fb (som glömde, detta hände i klausul 17);

22) Vi förkortar (det är omöjligt att förlänga den, därför är det bättre att vidta åtgärder i förväg) tunneln och mäta igen;

23) Med hjälp av metodiken för att bestämma Qtc (kapitel A) bestämmer vi kvalitetsfaktorn för systemet och om det är mindre än 1 lugnar vi ner. Om det är större, görs antagligen något fel, men det är för sent att göra om det. Vi lyssnar, om det verkligen är ett mumling (som är helt valfritt) kommer vi att vidta åtgärder.

Möjliga åtgärder:

24) Dampa FI-tunneln med delvis akustiskt transparent material. Med andra ord, för att stänga tunneln med syntetisk vinterisator, bomull, matta etc.

25) Fukta själva högtalaren genom att klistra in materialen ovan på diffusorfönstren (bara inte alla samtidigt).

Dessa åtgärder kommer att minska systemets totala kvalitetsfaktor, Qtc.

referenser:
  Saltykov O., Beräkning av talarens egenskaper, Radio 1981
  Zhbanov V., Tuning basreflex, Radio 8/1986
  Aldoshina I. Var basen bor, AM 2/1999
  Frunze, För att förbättra ljudkvaliteten på högtalarna, Radio 9/1992

I den moderna världen har högtalare blivit utbredda, eftersom utan dessa enheter är det omöjligt att producera TV-apparater, mobiltelefoner, surfplattor, högtalare, hörlurar och annan ljudutrustning. Och oftast förblir deras arbete osynligt för människor tills talaren misslyckas.

Vad är en talare

En högtalare (ofta kallad högtalare) är en elektrisk enhet som omvandlar en elektrisk signal till ljud. Denna transformation sker på grund av den elektriska spolens svängande rörelse i ett konstant magnetfält (detta fält tillhandahåller en permanent magnet eller, i mer sällsynta fall, en elektromagnet). Denna spole drivs av en diffusor, som i sin tur skapar luftvibrationer, och detta gör att du kan höra reproducerade ljud.

Trots enkel design kan fel som uppstår under högtalarnas drift fortfarande uppstå periodiskt. Om högtalaren började reproducera ljud med brus, väsande eller sprakande eller till och med slutade fungera, bör problemplatsen först lokaliseras.

Först måste du göra en visuell inspektion av enheten, nämligen kontrollera om det finns skador:

• huset;
• nätsladd;
• signalkabel;
• räfflor;
• diffusorn.

Om det finns skador ska denna del repareras eller bytas ut (om korrugeringen eller diffusorn är skadad måste högtalaren bytas). Men om inga externa fel upptäcktes, och ljudet återges med störningar eller helt saknas, kan problemet uppstå i kontakterna eller högtalarspolen, och i detta fall kan det kontrollera högtalaren med en multimeter.

Kontrollera högtalaren med en multimeter

För att kontrollera kontakterna måste du utföra genom att ställa in multimetern i läget för att bestämma denna egenskap. Sonderna måste vara anslutna till kontakterna som observerar polariteten hos högtalaren och flytta dem med en stationär diffusor. Om avläsningarna på multimeterskärmen ständigt förändras, kommer detta att innebära att ledningarna är skadade och måste bytas ut.

Om du vrider på högtalaren och vrider den hörs främmande ljud (till exempel att knacka), då har troligen flera varv eller hela lindningen försvunnit från hylsan där spolen är belägen. Detta kan åtgärdas genom att spolas upp igen.

Det är också viktigt att noggrant inspektera röstspolen, som finns i högtalaren och ser ut som en tråd lindad i en spiral. Denna spole ska ha en smidig, snygg lindning, utan vävning och oavsiktliga överlappningar, knäckor, tårar och andra mekaniska skador. Om mekaniska defekter fortfarande upptäcks bör spolen bytas ut. Felaktig lindning (ojämn eller överlappande) kan oberoende rullas upp varsamt. För att kontrollera att spolen rullas tillbaka är det tillräckligt att lyssna på två eller tre kända låtar flera gånger. När du lyssnar måste du fokusera på volymen (både minsta och maximala), ljudkvalitet (inget främmande ljud) och ljudövergångar.

Att rotera diffusorn hjälper också till att upptäcka fel. Om man under den här handlingen hörs, raslar eller raslar hörs det troligt att det finns främmande föremål nära magnetgapet, till exempel skrotmetall som oavsiktligt kommer in i enheten och annat skräp. Du kan fixa det helt enkelt genom att rengöra högtalaren. Om diffusorn roterar med svårighet eller inte snurrar alls, ligger problemet i den förskjutna spolen eller hylsan, såväl som kärnförskjutningen, vilket i sin tur leder till att hylsan fastnar. Det här problemet kan åtgärdas genom att demontera högtalaren och ställa in dessa delar i rätt position.

Elektronisk påfyllning av högtalarna kan kontrolleras med en testare, en ohmmeter eller någon annan enhet för att mäta elektriskt motstånd. För att göra detta måste du slå på multimetern i motståndsmätningsläget och mäta denna högtalaregenskap. För polyfoniska högtalare är det genomsnittliga motståndet 8 ohm, och för hörsel, cirka 30 ohm. Om mätanordningen inte visar några data, betyder det att högtalarledningarna är skadade och om det är hela problemet är spolen bruten. Skadade ledningar eller spole med paus måste ersättas med nya.

För att kontrollera själva spolens integritet är det nödvändigt att ringa det med en multimeter. I detta läge är testproberna anslutna till högtalarkontakterna. Om visningen av multimetern visar ett värde större än 0, är \u200b\u200bröstspolen intakt, och om detta värde är 1, har ett avbrott inträffat i spolen och i detta fall måste den bytas ut.

Efter kontroll av elektroniken är det värt att kontrollera byggnadskvaliteten för diffusorn och korrugeringen. För att göra detta måste högtalaren reproducera infra-låga frekvenser. Detta gör det möjligt att upptäcka bindning av korrugering och diffusor av dålig kvalitet.

Till sist är det värt att kontrollera högtalarens kvalitet med hjälp av en frekvensgenerator. Detta högtalartest ska utföras inom området 20 Hz till 20 kHz. Avsaknaden av väsande andning och förvrängning kommer att innebära att högtalaren fungerar korrekt och effektivt.

Dessa metoder hjälper till att lösa ett problem som att kontrollera dynamiken med en multimeter.

- Hur! Har du en mormor som gissar tre kort i rad, och du fortfarande inte har lånat hennes kabalism av henne?
  AS Pushkin, spadens drottning

Idag kommer vi att prata om vad som är viktigt att veta om akustik i själva verket. Nämligen - om de berömda parametrarna för Thiel - Small, vars kunskap är nyckeln till att vinna ett spel i billjud. Utan förtal och kabalism.

En framstående matematiker, enligt legenden, som föreläser för studenter, sa: "Och nu kommer vi att börja bevisa teoremet, vars namn jag har äran att bära." Vem har äran att bära namnen på parametrarna för Thiel och Small? Kom ihåg detta också. Den första i gruppen är Albert Neville Thiel (i original A. Neville Thiele, ”A” står nästan aldrig). Både efter ålder och genom bibliografi. Til är nu 84 år gammal, och när han var 40 år publicerade han ett historiskt verk där det för första gången föreslogs att göra beräkningar av högtalarnas egenskaper baserat på en enda uppsättning parametrar, dessutom på ett bekvämt och reproducerbart sätt.

Där, i ett verk från 1961, sades det särskilt: ”Egenskaperna hos en högtalare i lågfrekvensområdet kan beskrivas tillräckligt med hjälp av tre parametrar: resonansfrekvensen, luftens volym, ekvivalent akustisk flexibilitet hos högtalaren och förhållandet mellan elektrisk motstånd och motstånd mot rörelse vid resonanten. frekvens. Enligt samma parametrar bestäms också elektroakustisk effektivitet. "Jag ber högtalartillverkarna publicera dessa parametrar som en del av den grundläggande informationen om sina produkter."

Neville Thiels begäran hördes av branschen bara ett decennium senare, då Thiel redan arbetade med Richard Small, en Kalifornien inföding. Richard Small är skriven i Kalifornien, men av någon anledning föredrar en respekterad läkare det tyska uttalet av sitt eget namn. Liten i år markerar förresten 70 - årsdagen är viktigare än många. I början av sjuttiotalet tänkte Til och Small äntligen på sin föreslagna metod för att beräkna högtalare.

Nu är Neville Thiel hedersprofessor vid ett av universiteten i sitt hemland, Australien, och den sista professionella positionen för Dr. Small, som vi lyckades hålla reda på, är chefsingenjör för Harman-Becker Automotive Audio Department. Tja, naturligtvis, båda är en del av ledningen för International Society of Acoustic Engineers (Audio Engineering Society). I allmänhet är båda friska.

Till vänster, Liten till höger, i ordning på bidrag till elektroakustiken. Förresten, bilden är sällsynt, mästarna gillade inte att bli fotograferade

Att hänga eller inte hänga?

Den figurativa definitionen av villkoren för att mäta Fs som resonansfrekvensen för en högtalare som hänger i luften skapade en missuppfattning om att denna frekvens bör mätas på samma sätt, och entusiaster strävar efter att verkligen hänga högtalarna i ledningar och linor. Akustiska mätningar kommer att ägnas åt en separat fråga om "BB", eller till och med inte en, kommer jag att notera här: i behöriga laboratorier, är högtalarna fastklämda i en skruv under mätningar, snarare än upphängd från ljuskrona.

Resultaten från ett beräkningsexperiment som hjälper de som vill förstå hur värdena på elektriska och mekaniska kvalitetsfaktorer uttrycks i impedanskurvor. Vi tog en hel uppsättning elektromekaniska parametrar för en riktigt befintlig högtalare och började sedan ändra några av dem. Först mekanisk kvalitetsfaktor, som om byte av korrugeringsmaterialet och centreringsbrickan. Sedan - elektrisk, för detta var det redan nödvändigt att ändra egenskaperna för frekvensomriktaren och mobilsystemet. Här är vad som hände:

Den verkliga impedanskurvan för woofern. Det beräknar två av de tre huvudparametrarna

Impedanskurvorna för olika värden på hela Q-faktorn, medan den elektriska Qes är densamma, lika med 0,5, och den mekaniska Q varierar från 1 till 8. Den fulla Q-faktorn Qts verkar inte förändras mycket, och höjden på puckeln på impedansgrafen är stark, och mycket , medan mindre Qms, desto skarpare blir det

Ljudtryck kontra frekvens för samma Qts. Vid mätning av ljudtryck är bara hela Q-faktorn viktig, därför motsvarar helt olika impedanskurvor inte så olika ljudtryckskurvor från frekvens

Samma Qts-värden, men nu överallt ändras Qms \u003d 4 och Qes för att nå samma Qts-värden. Qts-värdena är desamma, men kurvorna är helt olika och skiljer sig mycket mindre. Lägre, röda kurvor erhölls för de värden som inte kunde erhållas i det första experimentet med ett fast Qes \u003d 0,5

Ljudtryckskurvor för olika Qts erhållna genom att byta Qes. De fyra övre kurvorna i form är exakt desamma som när vi ändrade Qms, deras form bestäms av Qts-värdena och de förblir desamma. De lägre, röda kurvorna erhållna för Qts större än 0,5 är naturligtvis olika, och en puckel börjar växa på dem på grund av ökad kvalitetsfaktor.

Men var nu uppmärksam: frågan är inte bara att vid höga Qts visas en puckel på karakteristiken, medan högtalarens känslighet vid frekvenser högre än resonansen minskar. Förklaringen är enkel: ceteris paribus, Qes kan bara öka med ökande massa av det rörliga systemet eller med minskande magnetkraft. Både det och det andra leder till en minskning av känsligheten vid medelfrekvenser. Så puckeln vid resonansfrekvensen är mer sannolikt en följd av ett dopp vid frekvenser över resonanten. Det finns inget gratis i akustik ...

Juniorpartnerbidrag

Förresten: grundaren av metoden A.N. Till avsedd att ta hänsyn till endast den elektriska Q-faktorn i beräkningarna, antagande (giltigt för sin tid) att andelen mekaniska förluster är försumbar jämfört med de förluster som orsakas av drift av högtalarens "elektriska broms". Juniorpartnerns bidrag, inte den enda, var dock att ta hänsyn till Qms, nu har det blivit viktigt: moderna huvuden använder material med ökade förluster, som inte var i början av 60-talet, och vi stötte på högtalare där Qms-värdet endast var 2 - 3, med elektrisk under enheten. I sådana fall skulle det vara ett misstag att ignorera mekaniska förluster. Och det blev särskilt viktigt med införandet av ferrofluidkylning i RF-huvuden, där på grund av vätskans dämpningseffekt blir fraktionen av Qms i full Q-faktor avgörande, och impedans-toppen vid resonansfrekvensen blir nästan osynlig, som i den första grafen i vårt beräkningsexperiment.

Tre kort öppnade av Thiel och Small

1. Fs är frekvensen för högtalarens huvudresonans utan hölje. Den kännetecknar bara högtalaren själv och inte ett färdigt högtalarsystem baserat på den. När den installeras i någon volym kan den bara öka.

2. Qts - en högtalares fulla Q-faktor, måttlös kvantitet som kännetecknar relativa förluster i dynamik. Ju lägre den är, desto mer undertrycks strålningsresonansen och desto högre är toppen av motstånd på impedanskurvan. När den installeras i en stängd låda ökar.

3. Vas - motsvarande högtalarvolym. Lika med luftvolymen med samma styvhet som fjädring. Ju hårdare upphängningen, desto mindre Vas. Med samma styvhet växer Vas med diffusorområdet.

Två halvor som gör ett kort nr 2

1. Qes - den elektriska komponenten i full Q, kännetecknar kraften hos den elektriska bromsen, vilket förhindrar uppbyggnaden av diffusorn nära resonansfrekvensen. Vanligtvis, desto kraftfullare magnetiska system, desto starkare är "bromsen" och desto mindre är Qes numeriska värde.

2. Qms - den mekaniska komponenten i full Q, kännetecknar förlusten i upphängningens elastiska element. Förlusterna här är mycket mindre än i den elektriska komponenten, och numeriskt är Qms mycket större än Qes.

Hur mycket ringer klockan

Vad har klockor och högtalare gemensamt? Det faktum att båda ljuden är uppenbara. Ännu viktigare är att båda är oscillerande system. Vad är skillnaden? Klockan, oavsett hur dolby den är, kommer att låta med den enda frekvens som föreskrivs av kanonen. Och utåt är högtalaren inte så till skillnad från honom - i ett stort antal frekvenser och kan, om så önskas, samtidigt avbilda både en klocksignal och en klockans byxa. Så: två av de tre parametrarna för Thiel - Small kvantifierar bara denna skillnad.

Du behöver bara komma ihåg bestämt och bättre, läs citatet från grundaren igen i den historiska och biografiska noten. Det står: "vid låga frekvenser." Till det sätt som högtalaren uppför sig vid högre frekvenser har Til, Small och deras parametrar ingen relation och bär inget ansvar för detta. Vilka frekvenser är låga för högtalaren och vilka inte? Och det är vad den första av de tre parametrarna säger.

Den första kartan, mätt i hertz

Så: Thiel - Liten parameter nr 1 - högtalarens egen resonansfrekvens. Fs anges alltid, oavsett språk för publicering. Den fysiska betydelsen är oerhört enkel: eftersom högtalaren är ett oscillerande system, måste det finnas en frekvens vid vilken diffusorn kommer att svänga och lämnas till sina egna enheter. Som en klocka efter en takt eller en sträng efter en nypa. Samtidigt förstås det att högtalaren är absolut ”naken”, inte installerad i alla fall, som om den hänger i rymden. Detta är viktigt eftersom vi är intresserade av parametrarna för själva högtalaren och inte vad som omger den.

Frekvensområdet runt resonansen, två oktaver upp, två oktaver ner - detta är området där Thiel-Small-parametrarna fungerar. För subwooferhuvuden som ännu inte är installerade i skåpet, kan F: erna variera från 20 till 50 Hz, för midbasshögtalare från 50 (bas “sex”) till 100 - 120 (“fyra”). I diffusorns mellanfrekvenser - 100 - 200 Hz, i kupoler - 400 - 800, i tweeters - 1000 - 2000 Hz (det finns undantag, mycket sällsynta).

Hur bestämmer jag högtalarens naturliga resonansfrekvens? Nej, som oftast fastställs - det är tydligt att de läses i den medföljande dokumentationen eller i testrapporten. Hur kände du henne först? Med en klocka skulle det vara lättare: Jag gav det något och mätte frekvensen för det producerade surret. Högtalaren, i uttrycklig form, surrar inte på någon frekvens. Det vill säga han vill, men han får inte den inneboende dämpningen av diffusionsvibrationerna i sin design. På det sättet är högtalaren mycket lik en bilupphängning, och jag har använt denna analogi mer än en gång och kommer fortfarande att vara det. Vad händer om du svänger en bil med tomma stötdämpare på upphängningen? Åtminstone några gånger kommer det att svänga vid sin egen resonansfrekvens (där det finns en fjäder, kommer det att finnas en frekvens). Stötdämpare, som endast delvis har dött, kommer att stoppa svängningarna efter en eller två perioder, och de kan hanteras - efter första rullningen. I dynamik är stötdämparen viktigare än våren, och det finns till och med två av dem.

Den första, svagare, fungerar på grund av att det finns en energiförlust i upphängningen. Det är ingen slump att korrugeringen är gjord av speciella gummikvaliteter, bollen av sådant material kommer knappt att studsa från golvet, och speciell impregnering med stor inre friktion väljs också för centreringsbrickan. Det är som en mekanisk broms av diffusionsvibrationer. Den andra, mycket kraftigare - elektrisk.

Så här fungerar det. Högtalarspolens högtalare är dess motor. En växelström från förstärkaren strömmar i den, och spolen som finns i ett magnetfält börjar röra sig med frekvensen för den medföljande signalen, och naturligtvis flyttar hela mobilsystemet, då är det här. Men en spole som rör sig i ett magnetfält är en generator. Vilket genererar mer el, desto starkare rör sig spolen. Och när frekvensen börjar närma sig resonanten, vid vilken diffusorn "vill" svänga, kommer svängningarna att öka, och spänningen som produceras av röstspolen kommer att öka. Att nå maximalt exakt vid resonansfrekvensen. Vad har detta att göra med bromsning? Inte ännu. Men föreställ dig att slutsatserna från spolen kortas samman. Nu kommer en ström att flyta genom den och en kraft kommer att uppstå, som enligt Lenz skolregel kommer att hindra rörelsen som genererade den. Men röstspolen i verkligheten är stängd för förstärkarens utgångsimpedans, nära noll. Det visar sig som en elektrisk broms som anpassar sig till situationen: ju större diffusorn försöker gå fram och tillbaka, desto mer förhindras detta av den kommande strömmen i röstspolen. Klockan har inga bromsar utom vibrationsdämpning i dess väggar och i brons - vilken dämpning ...

Det andra kortet, inte mätbart i någonting

Kraften hos dynamikbromsarna uttrycks numeriskt i den andra Thiel-Small-parametern. Detta är högkvalitetsfaktorn för högtalaren, betecknad med Qts. Det uttrycks numeriskt, men inte bokstavligen. Jag menar, ju kraftigare bromsarna är, desto lägre är Qts-värdet. Därför namnet "kvalitetsfaktor" på ryska (eller kvalitetsfaktor på engelska, från vilken beteckningen av denna kvantitet uppstod), vilket är som en bedömning av det oscillerande systems kvalitet. Fysiskt är Q-faktorn förhållandet mellan elastiska krafter i systemet och viskösa, annars, till friktionskrafter. Elastiska krafter sparar energi i systemet, växelvis destillerar energi från en potential (komprimerad eller utsträckt fjäder eller fjädring av högtalaren) till kinetisk (energi från en rörlig diffusor). Viskösa strävar efter att omvandla energin från varje rörelse till värme och sprida den oåterkallelig. Högkvalitetsfaktor (och för samma klocka kommer den att mätas i tiotusentals) innebär att det finns mycket mer elastiska krafter än friktionskrafter (viskös, detta är en och samma). Detta betyder också att för varje svängning endast en liten del av energin lagrad i systemet kommer att gå in i värme. Därför är förresten kvalitetsfaktorn det enda värdet i de tre parametrarna i Thiel-Small, som inte har någon dimension, det här är förhållandet mellan en kraft och en annan. Hur sprider en klocka energi? Genom intern friktion i brons, huvudsakligen långsamt. Hur gör en högtalare, vars kvalitetsfaktor är mycket lägre, vilket innebär att energiförlusten är mycket högre? På två sätt, med antalet ”bromsar”. En del sprids genom inre förluster i de elastiska elementen i suspensionen, och denna bråkdel av förluster kan uppskattas med en separat förtjänst, den kallas mekanisk, betecknad med Qms. Den andra, mesta delen avleds i form av värme från strömmen som passerar genom röstspolen. Ström utvecklad av henne. Detta är den elektriska Q-faktorn för Qes. Den totala effekten av bromsarna skulle bestämmas mycket lätt om inte Q-faktorer användes, utan snarare förluster. Vi skulle bara fälla dem. Och eftersom vi har att göra med det ömsesidiga förlusten, måste vi lägga till det ömsesidiga värdet, därför visar det sig att 1 / Qts \u003d 1 / Qms + 1 / Qes.

Typiska värden på kvalitetsfaktorer: mekaniska - från 5 till 10. Elektriska - från 0,2 till 1. Eftersom ömsesidiga värden är involverade, visar det sig att vi sammanfattar det mekaniska bidraget till förluster i storleksordningen 0,1 - 0,2 med den elektriska komponenten av 1 till 5. Det är uppenbart att resultatet bestäms huvudsakligen av elektrisk kvalitetsfaktor, det vill säga högtalarens huvudbroms är elektrisk.

Så hur fångar du namnen på de "tre korten" från högtalaren? Tja, åtminstone de första två kommer vi till den tredje. Det är värdelöst att hota som Hermann, talaren är inte en gammal kvinna. Samma röstspole, en eldig högtalarmotor räddas. När allt kommer omkring, har vi redan insett: en eldig motor också månljus som en eldig generator. Och i denna kapacitet är det som om det är stor på diffusorns amplitud. Ju större spänningen visas på röstspolen som ett resultat av dess svängningar tillsammans med diffusorn, desto större är därför amplituden hos svängningarna, desto närmare är vi resonansfrekvensen.

Hur mäter du denna spänning, trots att en signal från förstärkaren är ansluten till röstspolen? Det vill säga, hur man separerar den som förts till motorn från den som genereras av generatorn, är det på samma slutsatser? Och dela inte, du måste mäta det resulterande beloppet.

För att göra detta gör du det. Högtalaren är ansluten till en förstärkare med största möjliga utgångsimpedans, i verkligheten betyder detta: i serie med högtalaren inkluderar de ett motstånd med en värdering mycket, minst hundra gånger så mycket som högtalarnas nominella motstånd. Låt oss säga 1000 ohm. När högtalaren arbetar kommer röstspolen att generera mot-EMF, det verkar fungera för den elektriska bromsen, men bromsning kommer inte att ske: slutsatserna från spolen är stängda för varandra genom ett mycket högt motstånd, strömmen är liten, bromsen är värdelös. Men spänningen, enligt Lenzs regel, som är omvänd i polaritet ("generera rörelse"), utvecklas i antifas med den, och om det uppenbara motståndet för röstspolen mäts, kommer det att tyckas vara mycket stort. I detta fall tillåter mot-EMF faktiskt inte att strömmen från förstärkaren flyter fritt längs spolen, enheten tolkar detta som ett ökat motstånd, men hur annars?

Genom att mäta impedansen, det mycket "uppenbara" (men i verkligheten komplexa, med alla möjliga aktiva och reaktiva komponenter, är detta inte tiden nu) avslöjas motstånd och två av tre kort. Impedanskurvan för någon diffusördynamik, från Kellogg och Rice till i dag, ser i princip samma ut, det visas till och med i logotypen för någon elektroakustisk vetenskaplig gemenskap, nu glömde jag vilken. Puckeln vid låga frekvenser (för den här högtalaren) indikerar frekvensen för dess huvudresonans. Där det maximala är, finns det eftertraktade Fs. Elementära händer inte. Ovanför resonansen sätts ett minimum av impedans in, det brukar tas för högtalarens nominella impedans, även om den, som ni ser, förblir det bara i ett litet frekvensband. Ovanför börjar impedansen att stiga igen, nu eftersom röstspolen inte bara är en motor utan också en induktans vars motstånd växer med frekvens. Men vi kommer inte dit nu, de parametrar som intresserar oss bor inte där.

Mycket mer komplicerat med kvalitetsfaktorn, men ändå omfattande information om ”det andra kortet” finns också i impedanskurvan. Uttömmande, eftersom en kurva kan användas för att beräkna både elektriska Qes och mekaniska Q-faktor Qms, separat. Hur man kan göra fullständiga Qts från dem, vilket verkligen är nödvändigt när man beräknar designen, vi vet redan att detta är en enkel affär, inte Newtons papperskorg.

Hur exakt är de sökta mängderna bestämda av impedanskurvan, kommer vi att diskutera en annan gång, när vi ska prata om metoder för att mäta parametrar. Nu kommer vi att gå från det faktum att någon (en akustisk tillverkare eller medarbetare till din ödmjuk tjänare) gjorde det åt dig. Men notera detta. Det finns två missuppfattningar förknippade med försök att uttryckligen analysera Thiel - Små parametrar med formen av impedanskurvan. Den första är helt Lochowskie, vi kommer att skingra bort det nu utan spår. Det är när de tittar på impedanskurvan med en enorm puckel i resonans och utropar: “Wow, kvalitetsfaktorn!” Typ - hög. Och när man tittar på de små finnarna på kurvan drar de slutsatsen: eftersom impedansens topp är så åberopad, betyder det att högtalaren har hög dämpning, dvs. låg kvalitet.

Så i den enklaste versionen är det precis motsatsen. Vad betyder en hög impedans topp vid en resonansfrekvens? Att röstspolen producerar mycket mot-emk, utformad för att elektriskt hämma diffusorns vibrationer. Endast med detta inflytande, genom högt motstånd, strömmar inte den ström som krävs för bromsen. Och när en sådan högtalare är påslagen inte för mätning, men normalt, direkt från förstärkaren, kommer bromströmmen att vara frisk, spolen blir ett kraftfullt hinder för diffoderens immoderade svängningar vid dess favoritfrekvens.

Alla andra saker som är lika, kan du grovt uppskatta kvalitetsfaktorn med en kurva och bara komma ihåg: höjden på impedans toppen kännetecknar potentialen för den elektriska bromsen på högtalaren, därför, ju högre den är, desto lägre är kvalitetsfaktorn. Skulle en sådan bedömning vara omfattande? Inte riktigt, som sagt, hon kommer att förbli oförskämd. I impedanskurvan begravs, som redan nämnts, information om Qes och Qms, som du kan gräva ut (manuellt eller med hjälp av ett datorprogram) genom att analysera inte bara höjden, utan också "axelbredden" på den resonanta puckeln.

Men hur påverkar kvalitetsfaktorn formen på en högtalares frekvensrespons, är det det som intresserar oss? Eftersom det påverkar har det en avgörande effekt. Ju lägre kvalitetsfaktor, det vill säga desto kraftfullare de inre bromsarna på högtalaren vid resonansfrekvensen, desto lägre och mjukt fallande, kommer kurvan som kännetecknar ljudtrycket som skapas av högtalaren att passera nära resonansen. Minsta ojämnhet i detta frekvensband kommer att vara Qts lika med 0,707, vilket ofta kallas Butterworth-karakteristiken. Vid höga värden på kvalitetsfaktorn kommer ljudtryckskurvan att börja "puckla" nära resonansen, det är klart varför: bromsarna är svaga.

Finns det en "bra" eller "dålig" full kvalitetsfaktor? Av sig själv - nej, för när högtalaren installeras i en akustisk design, som vi nu bara kommer att betrakta som en stängd ruta, kommer både frekvensen för dess resonans och hela Q-faktorn att bli annorlunda. Varför? Eftersom både detta och det beror på elasticiteten i högtalarens upphängning. Resonansfrekvensen beror bara på mobilsystemets massa och upphängningens styvhet. Med ökande styvhet ökar Fs, med ökande massa minskar den. När högtalaren är installerad i en stängd låda, börjar luften i den, med elasticitet, arbeta med en ytterligare fjäder i upphängningen, den totala styvheten ökar, Fs ökar. Full Q-faktor växer också, eftersom det är förhållandet mellan elastiska och bromskrafter. Högtalarens bromsar från installationen i en viss volym kommer inte att förändras (varför inte?), Och den totala elasticiteten kommer att öka, kvalitetsfaktorn kommer oundvikligen att öka. Och det kommer aldrig att vara lägre än den "nakna" talaren var. Aldrig, detta är den undre gränsen. Hur mycket kommer allt detta att öka? Och det beror på hur hårt högtalaren har sin egen upphängning. Se: samma Fs-värde kan erhållas med en lätt diffusor på en mjuk upphängning eller med en tung på en styv, massan och styvheten verkar i motsatta riktningar, och resultatet kan vara numeriskt lika. Om vi \u200b\u200bnu lägger in en högtalare med en styv fjädring i viss volym (med elasticiteten som förlitar sig på denna volym) kommer den inte att märka en liten ökning av den totala styvheten, värdena på Fs och Qts kommer inte att förändras mycket. Vi sätter samma högtalare med en mjuk upphängning, jämfört med den styvhet som ”luftfjädern” redan kommer att vara betydande, och vi kommer att se att den totala styvheten har förändrats kraftigt, vilket innebär att Fs och Qts, ursprungligen samma som den första högtalaren, kommer att förändras avsevärt.

I de mörka "Dotilev" -tiderna, för att beräkna nya värden på resonansfrekvensen och Q-faktorn (de, för att inte blanda sig med parametrarna för den "nakna" högtalaren, betecknas som Fc och Qtc), var det nödvändigt att känna till (eller mäta) upphängningens elasticitet direkt, i millimeter per newton applicerad kraft , känner till mobilsystemets massa och var sedan smart med beräkningsprogram. Thiel föreslog konceptet "ekvivalent volym", det vill säga en sådan volym luft i en stängd låda, vars elasticitet är lika med elasticiteten i högtalarens upphängning. Detta värde, betecknat av Vas, är det tredje magiska kortet.

Volym tre-kort

När Vas mäts är historien separat, det finns roliga vändningar, och detta, som jag säger för tredje gången, kommer att finnas i en specialutgåva av serien. För praktiken är det viktigt att förstå två saker. Först: det extremt Loch-felet (tyvärr stött på det) att värdet på Vas som ges i de bifogade dokumenten till dynamiken är volymen som högtalaren måste ställas in i. Och detta är bara en högtalaregenskap som beror på endast två mängder: upphängningens styvhet och diffusorns diameter. Om du sätter högtalaren i en låda med en volym lika med Vas, kommer resonansfrekvensen och full Q-faktor att öka med 1,4 gånger (detta är kvadratroten av två). Om i en volym lika med halva Vas - 1,7 gånger (roten till tre). Om du skapar en ruta med en volym på en tredjedel från Vas fördubblas allt annat (roten till fyra, logiken bör redan vara klar utan formler).

Som ett resultat är ju mindre, ceteris paribus, talarens Vas-värde, desto mer kompakt kan designen förväntas, samtidigt som målen för Fc och Qtc bibehålls. Kompakt är dock inte gratis. I akustik sker inte alls alls. Det låga värdet på Vas vid samma resonansfrekvens för högtalaren är resultatet av en kombination av en styv fjädring med ett tungt mobilsystem. Och känsligheten beror på "skiftets" massa på det mest avgörande sättet. Därför kännetecknas alla subwooferhuvuden, som kännetecknas av förmågan att arbeta i kompakta slutna fall, av låg känslighet jämfört med kollegor med ljusspridare, men stora Vas-värden. Så det finns inga bra och dåliga värden för Vas heller, allt har sitt eget pris.

Utarbetad av materialet i tidningen "Car Audio", mars 2005www.avtozvuk.com

   Hämtad från platsen för tidningen "Car Audio"

sammanhang

I den föregående delen av vårt samtal visade det sig vad som är de olika typerna av akustisk design som är bra och vad som är dåliga. Det verkar som att nu "målen är tydliga för arbetet, kamrater ..." Det var inte där. För det första är den akustiska designen, i vilken högtalaren inte är installerad, bara en monterad låda med varierande grad av noggrannhet. Och ofta är det omöjligt att montera den förrän det har fastställts vilken högtalare som kommer att installeras i den. För det andra, och det här är det mest roliga i designen och tillverkningen av bilsubwoofrar - egenskaperna hos en subwoofer är lite utanför sammanhanget för egenskaperna, åtminstone de mest grundläggande, för bilen där den kommer att fungera. Det finns också en tredje. Ett mobilt högtalarsystem som är lika bra för alla musik är sällan ett ideal. En kompetent installatör kan vanligtvis erkännas av att han "tar avläsningar" från klienten som beställer ljudinstallationen ber om att ta med prover av vad klienten kommer att lyssna på det system han beställde efter det slutförts.

Som ni ser är det många faktorer som påverkar beslutet och det finns inget sätt att reducera allt till enkla och otvetydiga recept, vilket gör skapandet av mobila ljudinstallationer till en aktivitet som är nära besläktad med konst. Men vissa allmänna riktlinjer kan fortfarande beskrivas.

tsifir

Jag skyndar mig att varna de blyga, lata och humanitära utbildade - det kommer praktiskt taget inte att finnas några formler. Så länge som möjligt kommer vi att försöka klara en räknemaskin - en glömd metod för muntlig räkning.

Subwoofers är den enda länken i bilakustik, där att mäta harmoni med algebra inte är ett hopplöst företag. Jag ska berätta mer direkt - utan design är det helt enkelt att tänka en subwoofer. Som initialdata för denna beräkning används dynamikparametrarna. Vilka? Inte de som fascinerar dig i butiken, se till! För att beräkna, till och med de mest ungefärliga, egenskaperna hos en lågfrekvent högtalare, är det nödvändigt att känna till dess elektromekaniska parametrar, som är mörker. Denna resonansfrekvens, och mobilsystemets massa, och induktionen i det magnetiska systems gap och minst två dussin indikatorer, förståelig och inte mycket. Är du upprörd? Inte konstigt. Två australier, Richard Small och Neville Thiel, var också upprörda för tjugo år sedan. I stället för berg med tsifiri föreslog de att använda en universell och ganska kompakt uppsättning av egenskaper som förvärvar, ganska förtjänstigt, deras namn. Nu, när du i talarbeskrivningen ser en tabell med titeln Thiel / Small-parametrar (eller helt enkelt T / S), vet du vad det handlar om. Och om du inte hittar ett sådant bord - gå till nästa alternativ - det här är hopplöst.

Den minsta uppsättning egenskaper som du behöver ta reda på är:

Naturlig resonansfrekvens för högtalaren Fs

Full Q-faktor Qts

Ekvivalent volym Vas.

I princip finns det andra egenskaper som skulle vara användbara att veta, men det är i allmänhet tillräckligt. (högtalarens diameter ingår inte här, eftersom den redan är synlig utan dokumentation.) Om åtminstone en parameter från "nöd tre" saknas är punkten sömmar. Tja, nu - vad betyder allt detta.

Naturlig frekvens  - Detta är högtalarens resonansfrekvens utan akustisk design. Det mäts på detta sätt - högtalaren är upphängd i luften på största möjliga avstånd från omgivande föremål, så nu kommer dess resonans endast att bero på dess egna egenskaper - det rörliga systemets massa och upphängningens styvhet. Det finns en åsikt att ju lägre resonansfrekvensen är, desto bättre kommer subwoofern att komma ut. Detta är endast delvis sant, för vissa konstruktioner är en alltför låg resonansfrekvens ett hinder. För referens: låg är 20 - 25 Hz. Under 20 Hz är en sällsynthet. Över 40 Hz - anses högt för en subwoofer.

Full Q-faktor.Kvalitetsfaktorn är i detta fall inte produktens kvalitet utan förhållandet mellan elastiska och viskösa krafter som finns i det rörliga dynamiksystemet nära resonansfrekvensen. Det rörliga högtalarsystemet är mycket besläktat med en bilupphängning, där det finns en fjäder och en stötdämpare. Fjädern skapar elastiska krafter, det vill säga den ackumuleras och avger energi under svängningar, och stötdämparen är en källa till viskös motstånd, den ackumuleras inte något utan absorberar och sprids i form av värme. Samma sak händer med diffusorns vibrationer och allt som är kopplat till den. En hög Q-faktor betyder att elastiska krafter råder. Det är som en bil utan stötdämpare. Det räcker att stöta på en sten och hjulet börjar hoppa, inte begränsat av någonting. Hoppa med den mycket resonansfrekvens som är inneboende i detta oscillerande system.

När det tillämpas på en högtalare betyder detta en ökning i frekvensresponsen vid resonansfrekvensen, desto mer smärta desto högre systemets totala kvalitetsfaktor. Den högsta kvalitetsfaktorn, uppmätt i tusentals, är för en klocka, som därför inte vill låta på någon annan frekvens än en resonans, det är bra att ingen behöver det.

En populär metod för att diagnostisera en bilens fjädring genom att gunga är inget annat än att mäta kvalitetsfaktorn för en fjädring på ett provisoriskt sätt. Om vi \u200b\u200bnu sätter i fjädring i ordning, det vill säga fästa stötdämparen parallellt med fjädern, kommer inte den energi som ackumuleras under fjäderkomprimering alla att komma tillbaka utan kommer att delvis förstöras av stötdämparen. Detta är en minskning av systemets kvalitetsfaktor. Nu tillbaka till högtalaren. Inget att vi går fram och tillbaka? Detta, säger de, är användbart ... Allt verkar vara klart med högtalaren våren. Detta är en diffusionsupphängning. Vad sägs om stötdämparen? Stötdämpare - så många som två som arbetar parallellt. Högtalarens fulla kvalitetsfaktor består av två: mekaniska och elektriska. Den mekaniska kvalitetsfaktorn bestäms huvudsakligen av valet av upphängningsmaterial och huvudsakligen av centreringsbrickan, och inte den yttre korrugeringen, som man ibland tror. Det finns vanligtvis inga stora förluster här och den mekaniska Q-faktorens bidrag till summan överstiger inte 10 - 15%. Huvudbidraget tillhör den elektriska kvalitetsfaktorn. Den tuffaste stötdämparen som fungerar i högtalarens svängningssystem är en enhet av röstspole och magnet. Genom att vara en elmotor till sin natur kan den, som den borde vara för en motor, fungera som en generator, och det är vad den gör nära resonansfrekvensen, när hastigheten och amplituden för rörelse hos röstspolen är maximal. När man rör sig i ett magnetfält genererar spolen ström, och belastningen för en sådan generator är förstärkarens utgångsimpedans, det vill säga praktiskt taget - noll. Det visar sig samma elektriska broms som alla elektriska tåg är utrustade med. Där också, när man bromsar, tvingas dragmotorerna att arbeta i generatorläge, och deras belastning är batteriet med bromsmotstånd på taket.

Storleken på den genererade strömmen kommer naturligtvis att vara större, desto starkare magnetfältet i vilket röstspolen rör sig. Det visar sig att ju kraftigare högtalarmagneten är, desto lägre är, allt annat lika, dess kvalitetsfaktor. Men naturligtvis, eftersom lindningstrådens längd och spaltbredden i magnetsystemet är involverade i bildandet av denna mängd, skulle det vara för tidigt att göra en slutlig slutsats endast på grund av magnetens storlek. Och preliminärt - varför inte? ...

Grundläggande begrepp - en högtalares totala värde är mindre än 0,3 - 0,35; hög - mer än 0,5 - 0,6.

Motsvarande volym.  De flesta moderna högtalarhuvuden är baserade på principen om "akustisk upphängning".

Vi kallar dem ibland för "komprimering", vilket är fel. Kompressionshuvuden är en helt annan berättelse relaterad till användningen av horn som akustisk design.

Konceptet med en akustisk fjädring består i att installera högtalaren i en sådan luftvolym, vars elasticitet är jämförbar med högtalarens elasticitet. Det visar sig att parallellt med fjädern som redan finns i upphängningen, satte de en annan. I detta fall kommer den ekvivalenta volymen att vara sådan att fjädern som uppträder på våren är lika i elasticitet som den redan existerande. Ekvivalentvolymen bestäms av upphängningens styvhet och högtalarens diameter. Ju mjukare upphängning, desto större blir krockkudden, vars närvaro börjar störa högtalaren. Samma sak händer med en förändring av diffusorns diameter. En stor diffusor vid samma förskjutning kommer att komprimera luft inuti lådan starkare och därigenom uppleva en större svarsstyrka för elasticitet hos luftvolymen.

Det är denna omständighet som ofta avgör valet av högtalarstorlek, baserat på den tillgängliga volymen för att tillgodose dess akustiska design. Stora diffusorer skapar förutsättningarna för hög subwoofer-avkastning, men kräver också stora volymer. Argumentet från rumets repertoar i slutet av skolkorridoren ”Jag har mer” bör användas med försiktighet.

En motsvarande volym har intressanta familjerelationer med en resonansfrekvens, utan vilken det är lätt att missa. Resonansfrekvensen bestäms av upphängningens styvhet och mobilsystemets massa, och ekvivalentvolymen bestäms av diffusorns diameter och samma styvhet.

Som ett resultat är en sådan situation möjlig. Anta att det finns två högtalare i samma storlek och med samma resonansfrekvens. Men bara en av dem fick detta frekvensvärde på grund av den tunga diffusorn och den styva upphängningen, medan den andra - tvärtom, en lätt diffusor med en mjuk upphängning. Ekvivalentvolymen för ett sådant par med alla externa likheter kan variera väsentligt, och när de installeras i samma ruta kommer resultaten att bli dramatiskt olika.

Så, efter att ha fastställt vad de vitala parametrarna betyder, kommer vi äntligen att börja välja en minskad. Modellen kommer att vara denna - vi tror att du har beslutat, baserat på, säg, materialen i den föregående artikeln i denna serie, med den typen av akustisk design och nu måste du välja en högtalare för den från hundratals alternativ. Efter att ha behärskat denna process kommer det omvända, det vill säga valet av en lämplig design för den valda högtalaren, att ges till dig utan problem. I den meningen - nästan utan svårigheter.

Stängd låda

Som nämnts i artikeln är den stängda lådan den enklaste akustiska designen, men långt ifrån primitiv, tvärtom, och har, särskilt i bilen, ett antal stora fördelar jämfört med andra. Dess popularitet inom mobilapplikationer försvinner inte alls, det är därför vi kommer att börja med det.

Vad händer med högtalaregenskaperna när de installeras i en stängd låda? Det beror på ett enda värde - lådans volym. Om volymen är så stor att högtalaren praktiskt taget inte märker det kommer vi till alternativet för en oändlig skärm. I praktiken uppnås denna situation när volymen på lådan (eller annan slutna volym som finns bakom diffusorn, eller enklare, vad som ska gömma sig där - bilens bagageutrymme) överstiger högtalarens motsvarande volym tre gånger eller mer. Om detta förhållande är nöjd förblir resonansfrekvensen och den totala kvalitetsfaktorn för systemet nästan samma som de var med högtalaren. Och det betyder - de måste väljas i enlighet därmed. Det är känt att högtalarsystemet kommer att ha det jämnaste frekvenssvaret med en total Q-faktor på 0,7. Vid lägre värden förbättras impulsegenskaperna, men frekvensens förfall börjar ganska högt i frekvens. I stort sett ökar frekvenssvaret nära resonansen, och det övergående svaret försämras något. Om du fokuserar på klassisk musik, jazz eller akustiska genrer, skulle det bästa valet vara ett något överdämpat system med en kvalitetsfaktor på 0,5 - 0,7. För mer energiska genrer kommer understrukning av de lägre klasserna, som uppnås med en kvalitetsfaktor på 0,8 - 0,9, inte att skada. Och slutligen kommer rapälskare att dras till hela programmet om systemet kommer att ha en kvalitetsfaktor på en eller ännu högre. Värdet på 1,2 bör kanske erkännas som gränsen för alla genrer som påstår sig vara musikaliska.

Man bör också komma ihåg att när man installerar en subwoofer i bilens passagerarutrymme, ökar låga frekvenser, med början från en viss frekvens, på grund av passagerarutrymmet. Typiska värden för början av ökningen i frekvensrespons på 40 Hz för en stor bil, t.ex. en jeep eller minivan; 50 - 60 för genomsnittet, som en siffra åtta eller "länd"; 70 - 75 för en liten, med Tavria.

Nu är det klart - för installation i det oändliga skärmläget (eller Freeair, om du inte har något emot att efternamnet fortfarande är patenterat av Stillwater Designs) behöver du en högtalare med en full Q-faktor på minst 0,5 eller ännu högre och en resonansfrekvens på minst 40 Hz - 60, beroende på vad du lägger in. Sådana parametrar betyder vanligtvis en ganska styv fjädring, bara detta sparar högtalaren från överbelastning i frånvaro av "akustiskt stöd" från den slutna volymen. Här är ett exempel - Infinity släpper versioner av samma huvuden i Reference- och Kappa-serien med indexen br (basreflex) och ib (oändlig baffel). Thiel-Small-parametrar, till exempel för en tio-tums referens, skiljer sig enligt följande:

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

Fs 26 Hz 40 Hz

Vas 83 L 50 L

Det kan ses att ib-versionen när det gäller resonansfrekvens och Q-faktor är redo för drift "som den är", och enligt resonansfrekvensen och motsvarande volym är denna modifiering mycket tuffare än den andra, optimerad för drift i en fasomformare, vilket innebär att den mer sannolikt kommer att överleva svåra förhållanden Freeair.

Och vad händer om du utan att uppmärksamma de små bokstäverna kör in i dessa förhållanden en högtalare med indexbr som liknar två droppar vatten? Och här är vad: på grund av den låga kvalitetsfaktorn kommer frekvensresponsen att börja falla redan vid frekvenser av cirka 70 - 80 Hz, och det okontrollerade "mjuka" huvudet kommer att känna sig väldigt obekvämt i den nedre änden av räckvidden, och överbelastning av det är så enkelt som möjligt.

Så vi enades om:

För användning i läget "oändlig skärm" måste du välja en högtalare med en hög full Q-faktor (minst 0,5) och en resonansfrekvens (minst 45 Hz), vilket klargör dessa krav beroende på typen av dominerande musikmaterial och kabinens storlek.

Nu om den "oändliga" volymen. Om du sätter högtalaren i en volym som är jämförbar med dess motsvarande volym, kommer systemet att få egenskaper som skiljer sig väsentligt från de som högtalaren visade sig i det här systemet. Först av allt, när resonansfrekvensen installeras i en stängd volym, kommer den att öka. Stivheten ökade, men massan förblev densamma. Kvalitetsfaktorn kommer också att öka. Döm själv - lägg styvheten i en liten, det vill säga instabil luftvolym för att hjälpa upphängningens styvhet, därmed sätter vi en andra fjäder och lämnade den gamla stötdämparen.

Med minskande volym växer systemets kvalitetsfaktor och dess resonansfrekvens lika. Så om vi såg en högtalare med en kvalitetsfaktor på, till exempel, 0,25, och vi vill ha ett system med en kvalitetsfaktor på, säg, 0,75, så kommer resonansfrekvensen också att tredubblas. Och vilken typ av talare är hon där? 35 Hz Så i rätt volym, med tanke på frekvenssvarets form, kommer det att visa sig vara 105 Hz, och detta, du vet, är inte längre en subwoofer. Så det är lämpligt. Du förstår, och kalkylatorn behövdes inte. Vi ser en annan ut. Resonansfrekvensen är 25 Hz, kvalitetsfaktorn är 0,4. Det visar sig ett system med en kvalitetsfaktor på 0,75 och en resonansfrekvens någonstans runt 47 Hz. Ganska värdig. Låt oss försöka precis där, utan att lämna räknaren, för att uppskatta hur mycket en låda kommer att behöva. Det skrivs att Vas \u003d 160 l (eller 6 cu.ft, vilket är mer troligt).

  (Det skulle finnas en formel att skriva - det är enkelt, men inte omöjligt - lovat). För beräkningar vid räknaren kommer jag därför att ge ett fuskark: kopiera och lägga den i din plånbok om att köpa en bashögtalare ingår i dina shoppingplaner:

Resonansfrekvens och Q-faktor ökar om lådvolymen är från Vas

1,4 gånger 1

1,7 gånger 1/2

2 gånger 1/3

3 gånger 1/8

Vi har ungefär två gånger så att vi får en låda med en volym på 50-60 liter. Det blir lite för mycket .... Låt oss få nästa. Och så vidare.

Det visar sig att högtalarparametrarna inte bara ska befinna sig i en viss värdekorridor utan också att kopplas ihop för att skapa en tänkbar akustisk design.

Erfarna personer har minskat denna länk till Fs / Qts-indikatorn.

Om Fs / Qts är 50 eller mindre, föds en högtalare för en stängd ruta. Den erforderliga lådvolymen blir mindre, lägre Fs eller mindre Vas.

Enligt externa uppgifter kan "naturlig reclusive" identifieras av tunga diffusorer och mjuka upphängningar (vilket ger en låg resonansfrekvens), inte särskilt stora magneter (så att kvalitetsfaktorn inte är för låg), långa röstspolar (eftersom diffusorns gång är i en högtalare som arbetar i en stängd låda , kan nå ganska stora värden).

Fasomvandlare

En annan typ av populär akustisk design är en basreflex, med all brinnande önskan, det är omöjligt att räkna vid räknaren, till och med ungefär. Men att uppskatta en talares lämplighet för honom är möjligt. Och om beräkningen kommer vi i allmänhet att tala separat.

Resonansfrekvensen för ett system av denna typ bestäms inte bara av högtalarnas resonansfrekvens utan också genom att ställa in basreflexen. Detsamma gäller för systemets kvalitetsfaktor, som kan variera betydligt med en förändring i tunnelns längd, även om karossvolymen är konstant. Eftersom basreflexen, till skillnad från den stängda rutan, kan ställas in på en frekvens som är nära eller till och med lägre än för högtalaren, är huvudets inre resonansfrekvens "tillåtet" att vara högre än i föregående fall. Detta innebär, med ett bra val, en lättare diffusor och, som en konsekvens, en förbättring av impulsegenskaperna, som en basreflex behöver, eftersom dess "infödda" övergående egenskaper inte är de bästa, sämre än en stängd låda, åtminstone. Men det är önskvärt att ha en kvalitetsfaktor så låg som möjligt, högst 0,35. Minskar detta till samma Fs / Qts-indikator, ser högtalarvalsformeln för basreflexen enkelt:

För användning i basreflex är högtalare med en Fs / Qts på 90 eller mer lämpliga.

Yttre tecken på fasinverterad berg: ljusspridare och kraftfulla magneter.

Bandpass (mycket kort)

Bandhögtalare, för alla deras höga fördelar (detta är i betydelse den största effektiviteten jämfört med andra typer), är de svåraste att beräkna och tillverka, och att matcha deras egenskaper med den inre akustiken i en bil med otillräcklig erfarenhet kan förvandlas till helvete, så med den här typen Akustisk design är bättre att gå igenom småstenarna och använda rekommendationerna från tillverkarna av högtalare, även om detta är bindande. Men om händerna fortfarande är i obundet tillstånd och kliar för att försöka: för enstaka bandpass är praktiskt taget samma högtalare lämpliga som för fasomformare, och för dubbel- eller kvasiband är de desamma eller, hellre, huvuden med en Fs / Qts på 100 och uppåt.

Användbara ämnen:

19.01.2006 15:47 # 0+

Om detta är din första gång på vårt forum:

1. Var uppmärksam på listan med användbara ämnen i det första inlägget.
2. Termerna och de mest populära modellerna i meddelanden markeras med snabbtips och länkar till relevanta artiklar i Magikipedia och katalogen.
3. För att studera forumet är det inte nödvändigt att registrera sig - nästan allt profilinnehåll, inklusive filer, bilder och videor, är öppet för gäster.

Vänliga hälsningar
  Administration av Radio Audio Forum Radio

Thiele & Små alternativ

Detta är en grupp parametrar som introducerats av A.N. Thiele och senare R.H. Liten, med hjälp av vilken det är möjligt att fullständigt beskriva de elektriska och mekaniska egenskaperna hos de mellan- och lågfrekventa högtalarhuvudena som arbetar i kompressionsområdet, d.v.s. när längsgående vibrationer inte uppstår i diffusorn och kan liknas med en kolv.

Fs (Hz) är den naturliga resonansfrekvensen för högtalarhuvudet i öppet utrymme. Vid denna tidpunkt är dess impedans maximalt.

Fc (Hz) - högtalarsystemets resonansfrekvens för en stängd kapsling.

Fb (Hz) är basreflexens resonansfrekvens.

F3 (Hz) är avstängningsfrekvensen vid vilken huvudbelastningen reduceras med 3 dB.

Vas (kubikmeter) - ekvivalent volym. Detta är en sluten luftvolym som exciteras av huvudet med en flexibilitet som är lika med flexibiliteten Cms i det rörliga huvudsystemet.

D (m) är diffusorns effektiva diameter.

Sd (kvm) är diffusorns effektiva area (ungefär 50-60% av strukturområdet).

Xmax (m) är den maximala förskjutningen av diffusorn.

Vd (kubikmeter) är volymen som ska exciteras (produkten från Sd by Xmax).

Re (Ohm) - huvudets lindning mot likström.

Rg (Ohm) - förstärkarens utgångsimpedans, med hänsyn till påverkan av anslutande ledningar och filter.

Qms (måttlös kvantitet) - mekanisk kvalitetsfaktor för högtalarhuvudet vid resonansfrekvensen (Fs), tar hänsyn till mekaniska förluster.

Qes (måttlös kvantitet) - den elektriska kvalitetsfaktorn för högtalarhuvudet vid resonansfrekvensen (Fs) tar hänsyn till elektriska förluster.

Qts (måttlös mängd) - högkvalitetsfaktorn för högtalarhuvudet vid resonansfrekvensen (Fs) tar hänsyn till alla förluster.

Qmc (måttlös kvantitet) - mekanisk kvalitetsfaktor för det akustiska systemet vid resonansfrekvensen (Fs), tar hänsyn till mekaniska förluster.

Qec (måttlös kvantitet) - högtalarsystemets elektriska kvalitetsfaktor vid resonansfrekvensen (Fs) tar hänsyn till elektriska förluster.

Qtc (måttlös kvantitet) - den totala kvalitetsfaktorn för högtalarsystemet vid resonansfrekvensen (Fs) tar hänsyn till alla förluster.

Ql (måttlös kvantitet) är högtalarsystemets kvalitetsfaktor vid en frekvens (Fb), med hänsyn till överströmningsförlusterna.

Qa (måttlös kvantitet) är kvalitetsfaktorn för det akustiska systemet vid frekvensen (Fb), med hänsyn tagen till absorptionsförlusten.

Qp (måttlös kvantitet) - högtalarsystemets kvalitetsfaktor vid en frekvens (Fb), med hänsyn till andra förluster.

N0 (måttlös kvantitet, ibland%) är systemets relativa effektivitet (KPD).

Cms (m / N) - flexibiliteten i det rörliga systemet för högtalarhuvudet (förskjutning på grund av mekanisk påfrestning).

Mms (kg) är det mobila systemets effektiva massa (inkluderar diffusorns massa och luft som svänger med det).

Rms (kg / s) - aktivt mekaniskt motstånd i huvudet.

B (T) - induktion i gapet.

L (m) - längden på ledaren för röstspolen.

Bl (m / N) - magnetisk induktionskoefficient.

Pa är den akustiska kraften.

Pe är den elektriska kraften.

C \u003d 342 m / s är ljudets hastighet i luft under normala förhållanden.

P \u003d 1,18 kg / m ^ 3 är lufttätheten under normala förhållanden.

Le är spolens induktans.

BL är värdet på magnetflödestätheten multiplicerad med längden på spolen.

Spl - ljudtrycksnivå i dB.

Re: Thiel-Small-parametrar och högtalares akustiska design.

   Coolt program BassBox 6.0 PRO för att beräkna den akustiska designen på högtalaren 12mb, seriell inuti filen * .txt:

Programmet har en enorm databas med parametrarna för färgämnen hos ett stort antal tillverkare, det kan beräkna volymen med hänsyn till väggtjockleken. Generellt mycket bekvämt.

Små kakelparametrar

Små kakelparametrar

Fram till 1970 fanns det inga bekväma och tillgängliga metoder som accepterades som standard för hela branschen för att få jämförande data om hur högtalarna fungerade. Enskilda laboratorietester var för dyra och tidskrävande. Samtidigt var metoder för att erhålla jämförande data på högtalare nödvändiga både för köpare att välja önskad modell och utrustningstillverkare för en mer exakt beskrivning av sina produkter och en motiverad jämförelse av olika enheter.
Högtalardesign I början av sjuttiotalet presenterades en rapport vid AES-konferensen, sponsrad av Neville Thiele och Richard Small. Thiele var chefstekniker för utveckling och utveckling vid Australian Broadcasting Commission. Vid den tiden ledde han Federal Engineering Laboratory och var engagerad i analysen av driften av utrustning och system för överföring av ljud- och videosignaler. Small gick till forskarskolan vid University of Sydney's School of Engineers.
Målet med Thiele och Small var att visa hur parametrarna de drar ut hjälper till att välja ett skåp för en specifik högtalare. Som ett resultat visade det sig dock att dessa mätningar ger mycket mer information: av dem kan mycket djupare slutsatser dras om hur högtalaren fungerar än på grundval av de vanliga uppgifterna om storlek, maximal uteffekt eller känslighet.
  Listan över parametrar som kallas "Small-Tile Parameters": Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax / Xmech, Sd, Zmax, driftsfrekvensområde (Användbar frekvensområde), nominell effekt (krafthantering), känslighet (känslighet).

Fs

re

Denna parameter beskriver högtalarens DC-motstånd, mätt med en ohmmeter. Det kallas ofta DCR. Värdet på detta motstånd är nästan alltid mindre än högtalarens nominella motstånd, vilket oroar många köpare, eftersom de är rädda för att förstärkaren kommer att bli överbelastad. På grund av att högtalarinduktansen ökar med ökande frekvens är det emellertid osannolikt att konstant motstånd påverkar belastningen.

Le

Denna parameter motsvarar röstspolinduktansen mätt i mH (milligenri). Enligt den etablerade standarden mäts induktansen vid en frekvens av 1 kHz. Med ökande frekvens ökar impedansen över Re-värdet, eftersom röstspolen fungerar som en induktor. Som ett resultat av detta är högtalarens impedans inte konstant. Det kan representeras i form av en kurva som varierar med insignalens frekvens. Det maximala värdet för impedansen (Zmax) sker vid resonansfrekvensen (Fs).

Q-parametrar

Vas / Cms

Vas-parametern berättar vad luftvolymen ska vara, som när den komprimeras till en volym på en kubikmeter har samma motstånd som upphängningssystemet (motsvarande volym). Flexibilitetsfaktorn för upphängningssystemet för denna högtalare anges som Cms. Vas är en av de svåraste att mäta parametrar, eftersom lufttrycket förändras i enlighet med fuktighet och temperatur och därför kräver ett mycket högteknologiskt laboratorium för mätning. Cms mäts i meter per Newton (m / N) och representerar kraften med vilken det mekaniska upphängningssystemet motstår diffusorns rörelse. Med andra ord motsvarar Cms en mätning av styvheten hos en mekanisk högtalarupphängning. Förhållandet mellan Cms och Q-parametrar kan jämföras med valet mellan ökad komfort och förbättrad körprestanda som biltillverkarna gör. Om vi \u200b\u200bbetraktar ljudsignalens toppar och lågheter som oregelbundenheter på vägen, så är högtalarupphängningssystemet likt bilfjädrarna - helst ska den tåla mycket snabb körning på en väg med stora stenblock.

Vd

Denna parameter indikerar den maximala luftvolymen som kan skjutas ut av diffusorn (Peak membran förskjutningsvolym). Det beräknas genom att multiplicera Xmax (den maximala längden på den del av röstspolen som sträcker sig bortom magnetgapet) med Sd (diffusorens arbetsyta). Vd mäts i kubikcentimeter. Subwoofers kännetecknas vanligtvis av de högsta Vd-värdena.

BL

Uttryckt i Tesla per meter, denna parameter kännetecknar drivkraften för högtalaren. Med andra ord gör BL klart hur mycket högtalare som kan "lyfta" högtalaren. Denna parameter mäts på följande sätt: en viss kraft appliceras på diffusorn riktad inuti högtalaren och strömstyrkan som krävs för att motverka den applicerade kraften mäts - massan i gram divideras med strömstyrkan i ampère. Ett högt BL-värde indikerar en mycket hög högtalareffekt.

Mms

Denna parameter är kombinationen av vikten på diffusoraggregatet och massan på luftflödet som skiftas av högtalardiffusorn under drift. Vikten på diffusoraggregatet är lika med summan av vikten på diffusorn, centreringsbrickan och röstspolen. Vid beräkning av massan på luftflödet som förskjuts av diffusorn används luftvolymen som motsvarar parametern Vd.

rms

Denna parameter beskriver den mekaniska motståndsförlusten för högtalarupphängningssystemet. Det är en mätning av absorptionsegenskaperna hos en högtalarupphängning och mäts i N s / m.

EBP

Denna parameter är lika med Fs dividerad med Qes. Det används i många formler relaterade till utformningen av skåp för akustiska system, och särskilt för att bestämma vilket skåp som är bäst att välja för en viss högtalare - stängd eller fas-inverter-design. När EBP-värdet närmar sig 100 betyder det att en sådan högtalare är bäst lämpad för användning i en basreflexhölje. Om EBP är nära 50 är det bättre att installera den här högtalaren i ett slutet fall. Denna regel är dock bara en utgångspunkt när du skapar ett högtalarsystem och tillåter undantag.

Xmax / xmech

Parametern definierar den maximala linjära avvikelsen. Högtalarutgångssignalen blir olinjär när röstspolen börjar gå ut ur magnetgapet. Även om upphängningssystemet kan skapa icke-linearitet i utsignalen börjar distorsionerna att öka avsevärt i det ögonblick då antalet varv på röstspolen i magnetgapet börjar minska. För att bestämma Xmax är det nödvändigt att beräkna längden på den del av röstspolen som sträcker sig utöver magnetens övre snitt och dela den i halva. Denna parameter används för att bestämma det maximala ljudtrycket (SPL) som högtalaren kan ge, samtidigt som signalens linearitet, det vill säga det normaliserade THD-värdet, bibehålls.
  Vid bestämning av Xmech görs mätningar av rörlängden på röstspolen tills en av följande situationer inträffar: antingen förstör centreringsskivan, eller röstspolen ligger an mot det skyddande bakstycket, eller röstspolen lämnar magnetgapet eller andra fysiska begränsningar av diffusorn börjar spela en roll. Den minsta av de erhållna spirallängslängderna är uppdelad i halva och det erhållna värdet tas som den maximala mekaniska förskjutningen av diffusorn.

Sd

Denna parameter motsvarar diffusorns ytarea. Mätt i cm2.

zmax

Denna parameter motsvarar impedansen hos högtalaren vid resonansfrekvensen.

Användbart frekvensområde

Tillverkarna använder olika metoder för att mäta driftsfrekvensområdet. Många metoder anses vara acceptabla, men de leder till olika resultat. När frekvensen ökar minskar högtalarens avstånd från axeln i proportion till diametern. Vid en viss punkt blir det spetsigt. Tabellen visar beroendet av frekvensen vid vilken denna effekt sker på högtalarens storlek.

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

Nominell effekt (strömhantering)

Detta är en mycket viktig parameter när du väljer en högtalare. Du måste säkert veta att sändaren tål kraften hos signalen som levereras till den. Därför måste du välja en högtalare som tål den ström som matas till den med en marginal. Det avgörande kriteriet för hur mycket kraft en högtalare kommer att ha är dess förmåga att ta bort värme. De viktigaste designfunktionerna som påverkar effektiv värmeavledning är storleken på röstspolen, magneten, magneten, strukturen och modernt högteknologiskt material som används vid konstruktionen av röstspolen. De stora dimensionerna på röstspolen och magneten ger effektivare värmeavledning, och ventilation ger kylning av strukturen.
  Vid beräkning av högtalarens effekt, förutom dess förmåga att tåla värme, är högtalarens mekaniska egenskaper också viktiga. När allt kommer omkring kan enheten tåla värmen som uppstår när en effekt på 1 kW appliceras, men även innan den når detta värde kommer den att misslyckas på grund av strukturell skada: röstspolen kommer an mot bakväggen eller röstspolen kommer att gå ut ur magnetgapet, diffusorn deformeras, etc. e. Oftast inträffar sådana skador när du spelar för högfrekvent lågfrekvenssignal vid hög volym. För att undvika skador måste du känna till det verkliga utbudet av reproducerade frekvenser, Xmech-parametern och den nominella effekten.

Känsligheten (känslighet)

Denna parameter är en av de viktigaste i hela högtalarspecifikationen. Det låter dig förstå hur effektivt och i vilken volym enheten kommer att reproducera ljud när en signal med en eller annan ström matas. Tyvärr använder högtalartillverkare olika metoder för att beräkna denna parameter - det finns ingen enda uppsättning. Vid bestämning av känsligheten mäts ljudtrycksnivån på ett meters avstånd när en effekt på 1 W bringas till högtalaren. Problemet är att ibland beräknas ett avstånd på 1 m från dammskyddet och ibland från högtalarupphängningen. På grund av detta kan det vara ganska svårt att bestämma högtalarnas känslighet.

Hämtad från