Le niveau de pression acoustique développé par l'UA est déterminé par sa sensibilité (rendement) et la puissance électrique d'entrée :

L=S+20 log √P = S + 10 LG P , Où

1. L – niveau de pression acoustique, dB, par rapport au seuil d'audition – 2 ∙ 10 -5 n / m 2 ;
2. S - sensibilité caractéristique (pression acoustique développée par les haut-parleurs à une distance de 1 m du centre de travail avec une puissance électrique d'entrée égale à 1 W, exprimée en dB√W );
3. R - puissance d'entrée, W.

La plupart des haut-parleurs domestiques ont une sensibilité d'environ 86 dB√W ( , etc.) et seulement quelques - , - 89-91 dB√W. Avec une sensibilité plus élevée (3-5 dB), 2 à 3 fois moins de puissance est nécessaire pour créer le même niveau de pression acoustique, ou le niveau de pression sera le même dB plus élevé avec une puissance égale fournie aux haut-parleurs.

Par exemple, pour obtenir un niveau de pression acoustique de 100 dB, il faut fournir 25 W à k, 12,5 W à k et seulement 8 W de puissance électrique à k.

Lors de la conception d'enceintes, il est intéressant d'utiliser des têtes d'enceintes à haut rendement et sensibilité - 90 dB√W ou plus, telles que, etc.

Lorsque vous placez la tête de haut-parleur dans un volume fermé, les valeurs de fp et Qp augmentent. Ils peuvent être déterminés par les formules :

f'p=fp√1+Ve/V Et Q'p \u003d Qp √ 1 + Ve / V,

Où: fp Et Q'n– nouvelles valeurs des paramètres de tête dans le volume V.

Dans les colonnes "V=100 l" Tableau 1 les valeurs calculées de f'p et Q'p sont données, et on peut voir que la propagation des paramètres a considérablement diminué, et le facteur de qualité maximum du haut-parleur est inférieur à un.

Pour que ces pertes ne soient pas excessives, la quantité de PSM ne doit pas dépasser 10-15 g/l (1-1,5 kg pour 100 l).

La possibilité de placer les têtes dans un système de haut-parleurs à trois voies avec des dimensions internes de 710x460x320 mm et de les utiliser sur les basses est illustrée dans fig.2. Le corps peut être en contreplaqué ou en aggloméré d'une épaisseur de 18 à 20 mm. La tête de milieu de gamme est fermée de l'intérieur avec un capuchon en plastique (V = 4 l) avec un ZPM. Schéma de câblage filtres de séparation est illustré dans fig.3, en tant que tête médium, vous pouvez en utiliser une non déficiente en connectant une résistance d'une résistance de 2,2 ohms (5 W) en série avec celle-ci. Les bobines L1 et L2 des filtres sont enroulées avec du fil PEV-1 d'un diamètre de 1,3 mm sur des cadres en bois d'un diamètre de 85 mm avec une hauteur d'enroulement de 20 mm, le nombre de tours est de 150; bobines L3 et L4 - avec fil PEV-1 d'un diamètre de 1,0 mm sur des cadres d'un diamètre de 14 mm avec une hauteur d'enroulement de 15 mm, le nombre de tours est de 97. Condensateurs C1-C4 de types K73-16, K73 -17 pour une tension de 63 V ou d'autres types avec un écart de 5 % de la valeur nominale.

Paramètres de l'AS développé :

Plage de fréquence de fonctionnement : 35 - 20000 Hz

Niveau de sensibilité intrinsèque : 93 dB√W

Résistance électrique nominale : 8 ohms

Puissance maximale de bruit (passeport) : 16 W

Niveau de pression sonore maximum à 1 m de distance : 105 dB

En comparaison, pour atteindre un niveau de pression acoustique de 105 dB, environ 90 watts de puissance électrique doivent être fournis au courant alternatif. La famille de réponse en fréquence utilisant différentes instances dans la gamme des basses fréquences est illustrée à la Fig. 1 (courbes 2). Comme on peut le voir, la réponse en fréquence étalée dans la gamme de fréquences au-dessus de 30 Hz et jusqu'à la fin de la gamme "piston" s'est avérée inférieure à 2 dB, ce qui indique une bonne répétabilité des paramètres dans le modèle proposé. conception acoustique. Gagnez en pression sonore dans la région des fréquences les plus basses (par rapport à l'utilisation «native» des têtes) au moins 10 dB, et l'élargissement de la plage de fonctionnement en termes de niveau - 8-10 dB à partir de la valeur de la pression acoustique moyenne - plus de 2/3 octaves vers le bas.

L'amélioration de la qualité sonore des haut-parleurs modernes passe principalement par l'utilisation de nouvelles têtes dynamiques puissantes, ce qui entraîne le plus souvent une augmentation de leurs dimensions, de leur poids et de leur coût. Pendant ce temps, un très bon haut-parleur peut être construit sur la base de têtes dynamiques peu coûteuses.

Principales caractéristiques techniques.

Puissance nominale (plaque signalétique), W .................................... 10 (30)

Gamme nominale de fréquences reproductibles, Hz............30...25 000

Nombre de voies ....................................................... ... ............................................................... .3

Fréquences de section, Hz.............................................. ......... .........................500 ; 5000

Résistance électrique nominale, Ohm........................6.3

Pression acoustique standard moyenne, Pa .................................. 0,35

Dimensions, mm .................................................. ................................620x350x310

Le circuit électrique du haut-parleur est illustré à la fig. 1. Il est construit sur la base de trois têtes dynamiques. Les fonctions de basse fréquence (LF) sont assurées par la tête 6GD-2, moyenne fréquence (MF) - 3GD-38E, haute fréquence (HF) - 6GD-13 (nouveau nom 6GDV-4). Dans la section basse fréquence, un filtre de second ordre L1C1 est utilisé, dans le milieu de gamme - le premier L2C2, et dans la haute fréquence - le troisième L3C3C4. Pour égaliser la réponse en fréquence du haut-parleur au milieu fréquences audio La tête de milieu de gamme est connectée via la résistance R1. Afin d'améliorer le son du système à des fréquences supérieures à 503 Hz, la tête 6GDV-4 HF est connectée au filtre à l'aide des résistances R2 et R3. Il est important de noter que cette tête est allumée en opposition de phase avec les têtes de grave et de médium.

Fig. 1. Schéma de câblage du filtre de haut-parleur à 3 voies

Conception acoustique du haut-parleur - inverseur de phase. Son corps est en aggloméré de 20 mm d'épaisseur. Le panneau avant et les parois latérales sont reliés entre eux par des rails de 20 x 20 mm à l'aide d'un adhésif époxy EAF. La paroi arrière est amovible, elle est fixée au boîtier par des joints en caoutchouc de 2 mm d'épaisseur.

La vue depuis le panneau avant est illustrée à la fig. 2, a, et une coupe du corps le long de la ligne A-A- sur la fig. 2b. Les haut-parleurs graves et médium sont fixés à l'extérieur du panneau avant. Des anneaux en caoutchouc (mousse de polyuréthane) de 1,5 mm d'épaisseur sont posés entre celui-ci et les diffuseurs des têtes.

Fig.2. Dessin d'un haut-parleur à trois voies

La tête 6GD-2 doit être modifiée avant d'être placée sur la face avant afin de réduire son facteur de qualité total. Pour ce faire, il est nécessaire d'installer des panneaux de résistance acoustique (PAS) dans les fenêtres de son support diffuseur, c'est-à-dire de les sceller avec du feutre synthétique ou, dans les cas extrêmes, de la gaze médicale pliée en plusieurs couches. La tête moyenne fréquence doit être placée dans une boîte hermétique d'un volume d'environ 2 litres, remplie de coton. Le diamètre de la boîte est égal au diamètre du trou dans le panneau avant pour la tête de milieu de gamme. Le lieu de sa connexion avec le panneau doit être soigneusement scellé (par exemple, avec de la pâte à modeler). La tête 6GDV-4 HF est montée à l'intérieur du panneau avant, et les surfaces latérales du trou pour son installation doivent, pour ainsi dire, continuer le cône sur la tête et former avec elle une corne rayonnante. Une bague d'étanchéité en caoutchouc doit être posée entre le corps de cette tête et le panneau. Le tunnel inverseur de phase est un tube en plastique d'un diamètre extérieur de 70 et d'un diamètre intérieur de 65 et d'une longueur de 150 mm. Il est inséré dans le trou correspondant sur le panneau avant de l'extérieur. Les espaces entre le panneau et le tunnel sont scellés de l'intérieur avec de la pâte à modeler.

Les pièces du filtre de séparation sont placées sur une carte getinax de 250 x 150 mm, montée sur la paroi latérale du boîtier dans son angle inférieur, à l'opposé du tunnel de l'inverseur de phase. Pour éviter les cliquetis, un joint insonorisant doit être posé entre la carte et le boîtier. Le filtre utilise des condensateurs MBM non polaires. MBGO pour une tension de 200 V et des résistances filaires d'une puissance de 2 (R3) et d'au moins 7,5 W (le reste). Le condensateur C1 est composé de six condensateurs de 10 microns connectés en parallèle. Bobines L1-L3 sans cadre. Le diamètre intérieur et la hauteur du premier d'entre eux sont de 40 mm, les deux autres sont respectivement de 25 et 30 mm. La bobine L1 contient 260 tours de PEL 1.5, L2-170 et L3-90 tours de fil PEV 1.0. La surface intérieure du boîtier est recouverte d'un matériau insonorisant (ouate, caoutchouc mousse) de 10 à 15 mm d'épaisseur. Le boîtier lui-même est rempli de coton, mais de manière à laisser un passage d'air entre le woofer et l'inverseur de phase. Tous les joints des parois de la carrosserie sont scellés avec de la colle époxy.

Le son du haut-parleur décrit a été comparé au son du modèle industriel bien connu 35AC-012 (S-90). Pendant les tests, un amplificateur stéréo AF avec une puissance nominale de 2 x 25 W et un coefficient harmonique ne dépassant pas 0,2 % a été utilisé. Il a été noté que le haut-parleur fait maison sonnait plus doux dans la région des fréquences audio basses et moyennes, ainsi que l'absence d'harmoniques désagréables créées par la tête 10GD-35 installée dans 35AC-012 dans la plage de 5 .. 10 kHz.

PS Remplacement de la tête 6GD-2. Au lieu de 6GD-2, vous pouvez utiliser la tête dynamique 75GDN-1L-4 (ancienne désignation 30GD-2) ou 35GDN-4 (25GD-26B). Ces têtes ont plus de la moitié de la pression acoustique standard (0,15 et 0,12 Pa, respectivement) par rapport au 6GD-2 (0,35 Pa), mais leur puissance nominale nettement plus élevée compense cet inconvénient. La puissance nominale du haut-parleur après un tel remplacement augmentera dans le premier cas à 50, dans le second - jusqu'à 40 W, la résistance électrique nominale tombera à 4 ohms. La capacité du condensateur C1 lors de l'utilisation de la tête 75GDN-1L-4 est de 80 microfarads. PAS n'est pas nécessaire dans les deux cas. La première option de remplacement est préférable, car la tête 75GDN-1 L-4 a les mêmes dimensions que la 6GD-2 et une plus grande efficacité que la 35GDN-4, en particulier à des fréquences inférieures à 100 Hz.

Y. DLI, Gorki

Revue "Radio", №3,9 1989

Il n'y a rien de plus fiable que de réaliser et de comprendre que tout ce que nous utilisons est fabriqué par les mains de maîtres de leur métier.

Description des haut-parleurs pour 6GD-2, 4GD-35

Les avantages de l'acoustique ouverte par rapport à l'acoustique fermée sont présentés de manière assez convaincante sur le site Web de Siegfried Linkwitz

Ses projets "Phoenix" (Phoenix) et "Orion" (Orion) sont répétés par de nombreux radioamateurs et ont d'excellentes critiques. Sur le site, il est proposé d'acheter un constructeur pour assembler ces enceintes actives (avec un amplificateur), seul le coût des composants fait peur. Une version industrielle de l'acoustique ouverte développée avec la participation de Linkwitz : "Beethoven-Elite" (Beethoven-Elite) a battu tous les records en termes de qualité sonore et de prix.

En bref, l'essence des avantages de l'acoustique ouverte peut être décrite comme suit :

Sur la gauche se trouvent des diagrammes de rayonnement circulaires d'un haut-parleur fermé (Monopole, Box speaker) et d'un haut-parleur ouvert (Dipôle) dans différentes gammes de fréquences (vue de dessus).

Il est facile de voir qu'un haut-parleur ouvert (dipôle) n'a pas de rayonnement dans la direction perpendiculaire à l'auditeur (de côté, vers le haut, vers le bas), et c'est dans deux des trois directions de l'espace tridimensionnel.

Dès lors, il n'y a aucune raison à l'apparition d'ondes sonores réfléchies dans ces mêmes directions, ce qui pourrait entraîner une distorsion due à des interférences avec l'onde sonore directe générée par le haut-parleur (comme c'est le cas avec un haut-parleur fermé classique).

Ces avantages de l'acoustique ouverte fonctionnant dans une pièce fermée permettent de réduire les interférences (augmenter l'immunité au bruit) d'une onde sonore directe de 4,8 dB, ce qui équivaut à réduire la puissance fournie aux haut-parleurs nécessaire pour obtenir la même intelligibilité sonore que dans le cas d'un haut-parleur fermé par 3 fois .

Cependant, les têtes d'enceintes utilisées par Linkwitz sont assez chères à l'achat, comme en témoignent les tarifs des sociétés d'enceintes importées dont nous disposons. De plus, Linkwitz a été contraint d'utiliser une amplification à trois voies en raison de la complexité ou de l'impossibilité de construire un haut-parleur passif sur les émetteurs disponibles (pourtant excellents). Néanmoins, le respecté Linkwitz a utilisé une méthode erronée pour estimer le spectre cumulatif de l'arrière-bruit des têtes. L'évaluation de l'énergie accumulée dans les têtes ne doit être effectuée que lorsqu'elles sont connectées via des filtres qui corrigent la réponse en fréquence en fonction des exigences du projet. Par conséquent, l'enthousiasme des autres développeurs concernant la recherche et l'acquisition de têtes dynamiques, indiquées par Linkwitz comme préférées, n'est pas optimal.

À cet égard, nous sommes dans une position plus avantageuse. Expliquera. Nos salons sont petits et ne nécessitent pas beaucoup de puissance de travail des amplificateurs, même pour l'acoustique (AC) à faible sensibilité. La plupart d'entre nous ont déjà des amplificateurs de puissance de plus de 50 watts par canal, ce qui, sous certaines conditions, permet d'utiliser des filtres passifs plus énergivores pour les haut-parleurs. Les têtes dynamiques disponibles pour nous sont, après tout, des clones de "Made in the USSR", qui diffèrent par des paramètres et une sensibilité qui ne sont pas si mauvais pour la construction d'enceintes ouvertes.

En URSS, il y a toujours eu un problème avec la production de haut-parleurs de basses et moyennes fréquences avec un faible facteur de qualité Qts. Pour les têtes standard (25-,35-GDN, 15-,20-GDS, 8GD-1, 6GD-2, 4GD-53(35.8E), 2GD-40, 5GDSH-xx, etc.), la valeur Qts se situe dans la plage de 0,8 - 1,8, ce qui rend difficile leur utilisation classique sous forme de boîtier fermé ou d'inverseur de phase, mais est idéal pour construire une enceinte ouverte. De plus, nous élevons la réponse en fréquence à fréquence de résonance têtes peuvent très bien être utilisées pour compenser la baisse correspondante de la réponse en fréquence résultante d'un haut-parleur ouvert.

systeme audio. AC trois voies pour 4

têtes dynamiques, type ouvert et présente les caractéristiques suivantes :

La réponse en fréquence des haut-parleurs et de chacune des bandes en termes de pression sonore est indiquée ci-dessous (lignes pleines), la ligne pointillée montre la réponse en phase. Les mesures ont été faites avec un microphone de mesure à directivité cardioïde et un analyseur de spectre avec lissage de 1/6 d'octave sur bruit blanc en un point d'écoute dans une pièce réelle de 16 m² à une distance de 1,5 m des enceintes :

La réponse impulsionnelle des enceintes en termes de pression acoustique (dans les mêmes conditions) lorsqu'un signal impulsionnel est appliqué est présentée ci-dessous :

Pourquoi une si basse fréquence de la jonction entre le médium et le tweeter a été choisie. Tout tourne autour des diagrammes de rayonnement 4GD-35. Caractéristique de cette enceinte aux angles 0 , 22 , 45 Et67 degrés est indiqué ci-dessous. Ainsi, si vous choisissez une fréquence de jonction de bande supérieure à 2 kHz, il y aura une baisse subjective dans la région de 2 à 4 kHz - celle qu'Alexander Klyachin combat avec succès avec sa méthode de microphone oscillant lors de la création de systèmes à 2 voies .

Le système acoustique Agnetta utilise des croisements de premier-second ordre modifiés, dont la topologie remplit les fonctions suivantes :

Le shuntage de la résonance mécanique principale des têtes avec une faible impédance de sortie des filtres, pour la section basse fréquence, le shunt est effectué avec une faible impédance de sortie de l'amplificateur.

L'alimentation des radiateurs aux fréquences moyennes et supérieures via une réactance de filtre élevée et l'exclusion du shunt de tête à ces fréquences par une faible impédance de sortie de l'amplificateur réduit la distorsion d'intermodulation à ces fréquences.

La suppression de la pénétration de la sortie de l'amplificateur back-EMF des têtes de haut-parleur élimine la perturbation du travail dans l'amplificateur du négatif retour(si disponible).

Les écarts minimaux de la caractéristique phase-fréquence de l'impédance d'entrée des haut-parleurs par rapport à l'équivalent résistif vous permettent d'utiliser pleinement les caractéristiques de puissance de l'amplificateur.

La topologie du filtre est illustrée ci-dessous :

Liaison basse fréquence : 2 têtes 6GD-2 incluses séquentiellement, inductance L3031= 2,6 mH
Milieu de gamme : Parallèle circuit oscillatoire C2021 C2031 L2031 L2081 fournit haute impédance de sortie moyennes et hautes fréquences et efficace shunt de tête à la fréquence de résonance
Liaison haute fréquence : L'inductance L1101 fournit shunt de résonance de tête, L'inductance L1011 élimine le shunt têtes à hautes fréquences.