Il livello di pressione sonora sviluppato dall'UA è determinato dalla sua sensibilità (efficienza) e dalla potenza elettrica in ingresso:

L=S+20 ceppo √P = S + 10 LG P , Dove

1. l – livello di pressione sonora, dB, relativo alla soglia uditiva – 2 ∙ 10 -5 n/m2 ;
2. S - sensibilità caratteristica (pressione sonora sviluppata dagli altoparlanti ad una distanza di 1 m dal centro di lavoro con una potenza elettrica assorbita pari a 1 W, espressa in dB√W );
3. R - potenza assorbita, W.

La maggior parte degli altoparlanti domestici ha una sensibilità di circa 86 dB√W ( , ecc.) e solo pochi - , - 89-91 dB√W. Con una sensibilità più alta (3-5 dB), è necessaria una potenza 2-3 volte inferiore per creare lo stesso livello di pressione sonora, oppure il livello di pressione sarà più alto dello stesso dB a parità di potenza fornita agli altoparlanti.

Ad esempio, per ottenere un livello di pressione sonora di 100 dB, occorre fornire 25 W a k, 12,5 W a k, e solo 8 W di potenza elettrica a k.

Quando si progettano altoparlanti, è interessante utilizzare testine di altoparlanti con alta efficienza e sensibilità - 90 dB√W o più, come, ecc.

Quando si posiziona la testa dell'altoparlante in un volume chiuso, i valori di fp e Qp aumentano. Possono essere determinati dalle formule:

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

Dove: fp E Domanda– nuovi valori dei parametri della testa nel volume v.

Nelle colonne “V=100 l” Tabella 1 vengono forniti i valori calcolati di f'p e Q'p e si può vedere che la diffusione dei parametri è notevolmente diminuita e il fattore di qualità massimo dell'altoparlante è inferiore a uno.

Affinché tali perdite non siano eccessive, la quantità di PSM non deve superare i 10-15 g/l (1-1,5 kg per 100 l).

La possibilità di collocare le testate in un sistema di diffusori a tre vie con dimensioni interne di 710x460x320 mm e di utilizzarle sui bassi è mostrata in fig.2. Il corpo può essere realizzato in compensato o truciolare con uno spessore di 18-20 mm. La testata midrange è chiusa dall'interno con un tappo di plastica (V = 4 l) con ZPM. Schema elettrico filtri di separazione è mostrato in fig.3, come testina di gamma media, puoi usarne una non deficiente collegando una resistenza con una resistenza di 2,2 ohm (5 W) in serie con essa. Le bobine L1 e L2 dei filtri sono avvolte con filo PEV-1 con un diametro di 1,3 mm su telai di legno con un diametro di 85 mm con un'altezza di avvolgimento di 20 mm, il numero di giri è 150; bobine L3 e L4 - con filo PEV-1 con un diametro di 1,0 mm su telai con un diametro di 14 mm con un'altezza di avvolgimento di 15 mm, il numero di giri è 97. Condensatori C1-C4 dei tipi K73-16, K73 -17 per una tensione di 63 V o altri tipi con una deviazione del 5% del valore nominale.

Parametri dell'AS sviluppato:

Intervallo di frequenza operativa: 35 - 20000 Hz

Livello di sensibilità intrinseca: 93 dB√W

Resistenza elettrica nominale: 8 ohm

Potenza massima del rumore (passaporto): 16 W

Livello massimo di pressione sonora a distanza di 1 m: 105 dB

Per fare un confronto, per ottenere un livello di pressione sonora di 105 dB, è necessario fornire circa 90 watt di potenza elettrica alla corrente alternata. La famiglia di risposta in frequenza che utilizza diverse istanze nella gamma delle basse frequenze è mostrata in Fig. 1 (curve 2). Come si può vedere, la risposta in frequenza diffusa nella gamma di frequenze superiore a 30 Hz e fino alla fine della gamma "pistone" è risultata inferiore a 2 dB, il che indica una buona ripetibilità dei parametri nella proposta progettazione acustica. Vinci per pressione sonora nella regione delle frequenze più basse (rispetto all'uso "nativo" delle teste in) almeno 10 dB, e l'espansione della gamma operativa in termini di livello - 8-10 dB dal valore della pressione sonora media - più di 2/3 ottave sotto.

Il miglioramento della qualità del suono dei moderni altoparlanti si ottiene principalmente attraverso l'uso di nuove potenti testine dinamiche, e questo molto spesso comporta un aumento delle loro dimensioni, peso e costo. Nel frattempo, un ottimo altoparlante può essere costruito sulla base di testine dinamiche poco costose.

Principali caratteristiche tecniche.

Potenza nominale (di targa), W ................................... 10 (30)

Intervallo nominale di frequenze riproducibili, Hz............30...25 000

Numero di corsie ................................................... .................................................... .3

Frequenze di sezione, Hz.............................................. ..................................................500; 5000

Resistenza elettrica nominale, Ohm................................6.3

Pressione sonora standard media, Pa ................................ 0,35

Dimensioni, mm .................................................. ................................620x350x310

Il circuito elettrico dell'altoparlante è mostrato in fig. 1. È costruito sulla base di tre teste dinamiche. Le funzioni di bassa frequenza (LF) sono eseguite dalla testa 6GD-2, media frequenza (MF) - 3GD-38E, alta frequenza (HF) - 6GD-13 (nuovo nome 6GDV-4). Nella sezione a bassa frequenza viene utilizzato un filtro di secondo ordine L1C1, nella gamma media - il primo L2C2 e nell'alta frequenza - il terzo L3C3C4. Per equalizzare la risposta in frequenza dell'altoparlante centrale frequenze audio La testina midrange è collegata attraverso il resistore R1. Per migliorare il suono del sistema a frequenze superiori a 503 Hz, la testina HF 6GDV-4 è collegata al filtro utilizzando i resistori R2 e R3. È importante notare che questa testata è accesa in controfase con le testate dei bassi e dei medi.

Fig. 1. Schema di cablaggio del filtro per altoparlanti a 3 vie

Progettazione acustica dell'altoparlante - invertitore di fase. Il suo corpo è realizzato in truciolare di 20 mm di spessore. Il pannello frontale e le pareti laterali sono collegati tra loro con binari da 20 x 20 mm utilizzando l'adesivo epossidico EAF. La parete posteriore è rimovibile, è fissata alla custodia tramite guarnizioni in gomma spesse 2 mm.

La vista dal pannello frontale è mostrata in fig. 2, a, ed una sezione del cassone lungo la linea A-A- di fig. 2b. Gli altoparlanti dei bassi e dei medi sono fissati all'esterno del pannello frontale. Tra esso e i diffusori delle testate sono interposti anelli in gomma (poliuretano espanso) di spessore 1,5 mm.

Fig.2. Disegno di un altoparlante a tre vie

La testina 6GD-2 deve essere modificata prima di essere posizionata sul pannello frontale per ridurne il fattore di qualità totale. Per fare ciò, è necessario installare pannelli di resistenza acustica (PAS) nelle finestre del suo portadiffusore, cioè sigillarli con feltro sintetico o, in casi estremi, garza medica piegata in più strati. La testina di media frequenza deve essere collocata in una scatola ermetica del volume di circa 2 litri, riempita di cotone idrofilo. Il diametro della scatola è uguale al diametro del foro nel pannello frontale per la testata midrange. Il punto della sua connessione con il pannello deve essere accuratamente sigillato (ad esempio con plastilina). La testa 6GDV-4 HF è montata all'interno del pannello frontale e le superfici laterali del foro per la sua installazione dovrebbero, per così dire, continuare il cono sulla testa e formare con esso un corno radiante. Tra il corpo di questa testata e il pannello va interposto un anello di tenuta in gomma. Il tunnel dell'invertitore di fase è un tubo di plastica con un diametro esterno di 70 e un diametro interno di 65 e una lunghezza di 150 mm. Viene inserito nel foro corrispondente sul pannello frontale dall'esterno. Gli spazi tra il pannello e il tunnel sono sigillati dall'interno con plastilina.

Le parti del filtro di separazione sono poste su un pannello getinax di 250 x 150 mm, montato sulla parete laterale della custodia nell'angolo inferiore, di fronte al tunnel dell'invertitore di fase. Per evitare rumori, è necessario interporre una guarnizione fonoassorbente tra la scheda e la custodia. Il filtro utilizza condensatori MBM non polari. MBGO per una tensione di 200 V e resistori a filo con una potenza di 2 (R3) e almeno 7,5 W (il resto). Il condensatore C1 è composto da sei condensatori da 10 micron collegati in parallelo. Bobine L1-L3 senza cornice. Il diametro interno e l'altezza del primo di essi è di 40 mm, gli altri due rispettivamente di 25 e 30 mm. La bobina L1 contiene 260 spire di filo PEL 1.5, L2-170 e L3-90 di filo PEV 1.0. La superficie interna della custodia è incollata con materiale fonoassorbente (ovatta, gommapiuma) di 10...15 mm di spessore. La custodia stessa è riempita di cotone idrofilo, ma in modo tale da lasciare un passaggio d'aria tra il woofer e l'invertitore di fase. Tutti i giunti delle pareti della carrozzeria sono sigillati con adesivo epossidico.

Il suono dell'altoparlante descritto è stato confrontato con il suono del noto modello industriale 35AC-012 (S-90). Durante i test è stato utilizzato un amplificatore stereo AF con una potenza nominale di 2 x 25 W e un coefficiente armonico non superiore allo 0,2%. È stato notato che l'altoparlante fatto in casa suonava più morbido nella regione delle frequenze audio basse e medie, nonché l'assenza di sfumature sgradevoli in esso create dalla testina 10GD-35 installata in 35AC-012 nell'intervallo di 5 .. 10 kHz.

P.S. Sostituzione della testa 6GD-2. Invece di 6GD-2, è possibile utilizzare la testa dinamica 75GDN-1L-4 (ex designazione 30GD-2) o 35GDN-4 (25GD-26B). Queste teste hanno più della metà della pressione sonora standard (rispettivamente 0,15 e 0,12 Pa) rispetto alle 6GD-2 (0,35 Pa), ma la loro potenza nominale significativamente più elevata compensa questo svantaggio. La potenza nominale dell'altoparlante dopo tale sostituzione aumenterà nel primo caso a 50, nel secondo - fino a 40 W, la resistenza elettrica nominale scenderà a 4 ohm. La capacità del condensatore C1 quando si utilizza la testina 75GDN-1L-4 è di 80 microfarad. La PAS non è richiesta in entrambi i casi. La prima opzione di sostituzione è preferibile, poiché la testina 75GDN-1 L-4 ha le stesse dimensioni della 6GD-2 e una maggiore efficienza rispetto alla 35GDN-4, soprattutto a frequenze inferiori a 100 Hz.

Y. DLI, Gorky

Rivista "Radio", №3,9 1989

Non c'è niente di più affidabile della consapevolezza e della comprensione che tutto ciò che usiamo è fatto dalle mani di maestri del loro mestiere.

Descrizione degli altoparlanti per 6GD-2, 4GD-35

I vantaggi dell'acustica aperta rispetto all'acustica chiusa sono mostrati in modo abbastanza convincente sul sito web di Siegfried Linkwitz

I suoi progetti "Phoenix" (Phoenix) e "Orion" (Orion) sono ripetuti da molti radioamatori e hanno ottime recensioni. Sul sito si propone di acquistare un costruttore per l'assemblaggio di questi diffusori attivi (con un amplificatore), spaventa solo il costo dei componenti. Una versione industriale dell'acustica aperta sviluppata con la partecipazione di Linkwitz: "Beethoven-Elite" (Beethoven-Elite) ha battuto tutti i record in termini di qualità del suono e prezzo.

In breve, l'essenza dei vantaggi dell'acustica aperta può essere descritta come segue:

Sulla sinistra sono riportati i diagrammi di radiazione circolari di un altoparlante chiuso (Monopole, Box) e di un altoparlante aperto (Dipole) in diverse gamme di frequenza (vista dall'alto).

È facile vedere che un diffusore aperto (a dipolo) non ha radiazioni nella direzione perpendicolare all'ascoltatore (lateralmente, su, giù), e questo è in due delle tre direzioni dello spazio tridimensionale.

Di conseguenza, non vi è motivo per il verificarsi di onde sonore riflesse in queste stesse direzioni, che potrebbero portare a distorsioni dovute all'interferenza con l'onda sonora diretta generata dall'altoparlante (come nel caso di un altoparlante chiuso convenzionale).

Questi vantaggi dell'acustica aperta operando in una stanza chiusa possono ridurre l'interferenza (aumento dell'immunità) di un'onda sonora diretta di 4,8 dB, il che equivale a ridurre la potenza fornita agli altoparlanti necessaria per ottenere la stessa intelligibilità del suono come nel caso di un altoparlante chiuso di 3 volte.

Tuttavia, le teste degli altoparlanti utilizzate da Linkwitz sono piuttosto costose da acquistare, come evidenziato dai listini prezzi delle aziende di altoparlanti importati a nostra disposizione. Inoltre, Linkwitz è stato costretto a utilizzare un'amplificazione a tre vie a causa della complessità o impossibilità di costruire un diffusore passivo sui (comunque ottimi) emettitori disponibili. Tuttavia, il rispettato Linkwitz ha utilizzato un metodo errato per stimare lo spettro cumulativo del secondo suono delle teste. La valutazione dell'energia accumulata nelle teste va effettuata solo quando sono collegate tramite filtri che correggono la risposta in frequenza secondo le esigenze di progetto. Pertanto, l'entusiasmo dei colleghi sviluppatori per quanto riguarda la ricerca e l'acquisizione di teste dinamiche, indicate da Linkwitz come preferite, non è un po' ottimale.

A questo proposito, siamo in una posizione più vantaggiosa. Spieghero. I nostri salotti sono piccoli e richiedono poca potenza di lavoro degli amplificatori anche per l'acustica (AC) con bassa sensibilità. La maggior parte di noi dispone già di amplificatori di potenza superiori a 50 watt per canale, il che, in determinate condizioni, consente di utilizzare più filtri passivi a ritenzione energetica per gli altoparlanti. Le testine dinamiche disponibili per noi sono, dopotutto, cloni di "Made in the USSR", che differiscono per parametri e sensibilità che non sono poi così male per costruire diffusori aperti.

In URSS, c'è sempre stato un problema con la produzione di driver a bassa-media frequenza con un basso fattore di qualità Qts. Per testine standard (25-,35-GDN, 15-,20-GDS, 8GD-1, 6GD-2, 4GD-53(35.8E), 2GD-40, 5GDSH-xx, ecc.), il valore Qts si trova entro 0,8 - 1,8, il che rende difficile il loro utilizzo classico sotto forma di scatola chiusa o invertitore di fase, ma è ideale per costruire un altoparlante aperto. Inoltre, alziamo la risposta in frequenza a frequenza di risonanza le testine possono essere ben utilizzate per compensare il corrispondente declino nella risposta in frequenza risultante di un diffusore aperto.

sistema sonoro. CA a tre vie per 4

teste dinamiche, di tipo aperto e presenta le seguenti caratteristiche:

La risposta in frequenza degli altoparlanti e di ciascuna delle bande in termini di pressione sonora è mostrata di seguito (linee continue), la linea tratteggiata mostra la risposta di fase. Le misure sono state effettuate con un microfono di misura a cardioide e un analizzatore di spettro con attenuazione di 1/6 di ottava sul rumore bianco in un punto di ascolto in una stanza reale di 16 mq ad una distanza di 1,5 m dagli altoparlanti:

Di seguito viene presentata la risposta all'impulso degli altoparlanti in termini di pressione sonora (nelle stesse condizioni) quando viene applicato un segnale a impulsi:

Perché è stata scelta una frequenza così bassa della giunzione tra il midrange e il tweeter. Riguarda i modelli di radiazione 4GD-35. Caratteristica di questo diffusore ad angoli 0 , 22 , 45 E67 gradi è mostrato sotto. Pertanto, se scegli una frequenza di giunzione di banda superiore a 2 kHz, nella regione di 2-4 kHz ci sarà un calo soggettivo, quello che Alexander Klyachin combatte con successo con il suo metodo di oscillazione del microfono durante la creazione di sistemi a 2 vie .

Il sistema acustico Agnetta utilizza crossover di primo-secondo ordine modificati, la cui topologia svolge le seguenti funzioni:

Shunting della risonanza meccanica principale delle testine con una bassa impedenza di uscita dei filtri, per la sezione a bassa frequenza lo shunt viene effettuato con una bassa impedenza di uscita dell'amplificatore.

L'alimentazione di radiatori a frequenze medie e superiori attraverso un'elevata reattanza del filtro e l'esclusione dello shunt di testa a queste frequenze mediante una bassa impedenza di uscita dell'amplificatore riduce la distorsione di intermodulazione a queste frequenze.

La soppressione della penetrazione dell'uscita dell'amplificatore back-EMF delle testine degli altoparlanti elimina l'interruzione del lavoro nell'amplificatore del negativo feedback(se disponibile).

Le deviazioni minime della caratteristica frequenza di fase dell'impedenza di ingresso degli altoparlanti dall'equivalente resistivo consentono di utilizzare appieno le caratteristiche di potenza dell'amplificatore.

La topologia del filtro è mostrata di seguito:

Collegamento a bassa frequenza: 2 testine 6GD-2 incluse in sequenza, induttanza L3031= 2,6 mH
Gamma media: Parallelo circuito oscillatorio C2021 C2031 L2031 L2081 fornisce elevata impedenza di uscita frequenze medie e alte ed efficaci head shunting alla frequenza di risonanza
Collegamento ad alta frequenza: L'induttanza L1101 fornisce shunt di risonanza della testa, l'induttanza L1011 elimina lo shunt teste ad alte frequenze.