http://www. /shikhman/arts/xe. htm

POVEDZ SLOVO O CHUDÁKOM PÍPÁKU

Tradične sa delenie stredových a výškových pásiem (alebo stredobasov a výšok) vyrába pasívnymi výhybkami (výhybkami). To je obzvlášť výhodné pri použití hotových súprav komponentov. Aj keď je výkon crossoverov optimalizovaný pre túto súpravu, nie vždy spĺňajú túto úlohu.
Zvýšenie indukčnosti kmitacej cievky s frekvenciou má za následok zvýšenie impedancie hlavy. Navyše táto indukčnosť v "priemerných" stredobasoch je 0,3-0,5 mH a už pri frekvenciách 2-3 kHz sa impedancia takmer zdvojnásobí. Preto sa pri výpočte pasívnych výhybiek používajú dva prístupy: pri výpočtoch využívajú skutočnú hodnotu impedancie na deliacej frekvencii alebo zavádzajú obvody na stabilizáciu impedancie (Zobelove kompenzátory). O tom sa už popísalo veľa, takže sa nebudeme opakovať.
Vo výškových reproduktoroch väčšinou chýbajú stabilizačné reťaze. V tomto prípade sa predpokladá, že prevádzkové frekvenčné pásmo je malé (dve alebo tri oktávy) a indukčnosť je zanedbateľná (zvyčajne menej ako 0,1 mH). V dôsledku toho je nárast impedancie malý. V extrémnych prípadoch je nárast impedancie kompenzovaný 5-10 ohmovým odporom zapojeným paralelne s výškovým reproduktorom.
Všetko však nie je také jednoduché, ako sa na prvý pohľad zdá, a aj taká skromná indukčnosť vedie ku kurióznym následkom. Problém spočíva v tom, že výškové reproduktory pracujú v spojení s hornopriepustným filtrom. Bez ohľadu na poradie má kapacitu zapojenú do série s výškovým reproduktorom a tvorí oscilačný obvod s indukčnosťou kmitacej cievky. Rezonančná frekvencia obvodu je v pracovnom frekvenčnom pásme výškového reproduktora a na frekvenčnej odozve sa objavuje "hrb", ktorého veľkosť závisí od kvalitatívneho faktora tohto obvodu. V dôsledku toho je zafarbenie zvuku nevyhnutné. Nedávno sa objavilo mnoho modelov vysoko citlivých výškových reproduktorov (92 dB a viac), ktorých indukčnosť dosahuje 0,25 mH. Preto sa otázka zladenia výškového reproduktora s pasívnou výhybkou stáva obzvlášť akútnou.
Na analýzu bolo použité simulačné prostredie Micro-Cap 6.0, ale rovnaké výsledky je možné získať aj pomocou iných programov (napríklad Electronic WorkBench). Ako ilustrácia sú uvedené len najcharakteristickejšie prípady, ostatné odporúčania sú uvedené na konci článku vo forme záverov. Pri výpočtoch bol použitý zjednodušený model výškového reproduktora zohľadňujúci len jeho indukčnosť a aktívny odpor. Toto zjednodušenie je celkom prijateľné, pretože vrchol rezonančnej impedancie väčšiny moderných výškových reproduktorov je malý a frekvencia mechanickej rezonancie pohyblivého systému je mimo prevádzkového frekvenčného pásma. Berieme do úvahy aj to, že frekvenčná odozva pre akustický tlak a frekvenčná odozva pre elektrické napätie- dva veľké rozdiely, ako sa hovorí v Odese.
Interakcia výškového reproduktora s výhybkou je citeľná najmä pri filtroch prvého rádu, ktoré sú typické pre lacné modely(obrázok 1):

kryštál "farba. Zvýšenie indukčnosti posúva rezonančný vrchol k nižším frekvenciám a zvyšuje jeho kvalitatívny faktor, čo vedie k citeľnému "kliknutiu". Vedľajším efektom zvýšenia kvalitatívneho faktora, ktorý sa dá zmeniť na dobrý, je zvýšenie strmosť frekvenčnej odozvy.V oblasti deliacej frekvencie sa blíži k filtrom 2 rádov, aj keď pri veľkej vzdialenosti sa vracia na pôvodnú hodnotu o 1 rád (6 dB / oktáva).
Zavedenie bočníkového odporu umožňuje "skrotiť" hrb na frekvenčnej odozve, takže niektoré funkcie EQ je možné priradiť aj výhybke. Ak je bočník vyrobený na báze premenlivého odporu (alebo sady odporov s prepínačom), potom je dokonca možné vykonať prevádzkové nastavenie frekvenčnej odozvy v rozmedzí 6-10 dB. (obrázok 2):

DIV_ADBLOCK703">

https://pandia.ru/text/78/430/images/image004_61.jpg" width="598" height="337 src=">
obrázok 4

Tretím spôsobom je zaviesť odpor v sérii s výškovým reproduktorom. Táto metóda je vhodná najmä pre výškové reproduktory s indukčnosťou nad 100 mH. V tomto prípade sa celková impedancia obvodu „rezistor-výškový reproduktor“ počas regulácie mení bezvýznamne, takže úroveň signálu sa prakticky nemení (obrázok 5):

kotúč "> Stabilizačné obvody nie sú potrebné len pre výškové reproduktory s nízkou indukčnosťou (menej ako 0,05 mH). Pre výškové reproduktory s indukčnosťou kmitacej cievky 0,05-0,1 mH sú najvýhodnejšie paralelné stabilizačné obvody (shunty). Pre výškové reproduktory s kmitacou cievkou indukčnosť viac 0,1 mH, možno použiť paralelné aj sériové stabilizačné obvody.Zmena odporu stabilizačného obvodu umožňuje ovplyvniť frekvenčnú charakteristiku.Pri filtroch 1. rádu má zmena parametrov stabilizačného obvodu citeľný vplyv na cutoff frekvenčné a hrbové parametre.Pre filtre 2. rádu je medzná frekvencia určená parametrami jeho prvkov a v menšej miere závisí od indukčnosti hlavy a parametrov stabilizačného obvodu.Hodnota rezonančného "hrbu" spôsobovala indukčnosťou výškového reproduktora je priamo závislá od odporu bočníka a nepriamo závislá od odporu sériového rezistora.medzná frekvencia je v priamej závislosti faktor kvality filtra. Faktor kvality filtra je úmerný výslednému zaťažovaciemu odporu (HF hlavy, berúc do úvahy odpor stabilizačného obvodu). Filter zvýšeného faktora kvality možno vypočítať podľa štandardnej metódy, ale znížiť ho 2-3 krát v porovnaní s nominálnym zaťažovacím odporom.

Navrhované metódy riadenia frekvenčnej odozvy sú aplikovateľné aj na filtre vyšších rádov, ale keďže sa tam zvyšuje počet „stupňov voľnosti“, je v tomto prípade ťažké dať konkrétne odporúčania. Príklad zmeny frekvenčnej odozvy filtra tretieho rádu v dôsledku bočného odporu je znázornený na obrázku 6:

home" troj-štvorpásmové reproduktory mali prepínateľnú frekvenčnú odozvu „normal / crystal / chirp" ("hladké-kryštálové-cvrlikanie"). Dosiahlo sa to zmenou úrovne stredového a výškového pásma.
Spínané tlmiče sa používajú v mnohých výhybkách a vo vzťahu k výškovému reproduktoru ich možno považovať za kombináciu sériových a paralelných stabilizačných obvodov. Ich vplyv na výslednú frekvenčnú charakteristiku je ťažké predpovedať, v tomto prípade je vhodnejšie uchýliť sa k modelovaniu.

DIV_ADBLOCK705">

Po krátkom počúvaní hudby som dospel k záveru, že pri zvýšenej úrovni hlasitosti prevládala hladina KV akustického tlaku nad zvyškom frekvencií do takej miery, že nastali nepohodlie. Musel som použiť ovládače tónov alebo jednoducho vypnúť hudbu. Zo svojej podstaty som nechcel ani jedno, ani druhé, a tak som sa zapojil do boja o „pohodlný“ zvuk.

V prvom rade sa objavil odpor vo výhybke, zapojenej do série s reproduktorom (obr. 2). Kondenzátor sa musel znovu vybrať, pretože sa zmenil odpor záťaže a s ním aj medzná frekvencia. Akustický tlak bol znížený.

Ale "komfort" sa nedosiahol. Došlo k opačnému efektu. Pri vyšších úrovniach hlasitosti boli HF zložky striedmo, no s poklesom hlasitosti siahala po ovládačoch tónov aj samotná ruka.

Musel som vyskúšať inú možnosť regulácie akustického tlaku - shunting hlavice s odporom 10-30 ohmov (obr. 3). Táto metóda sa niekedy používa. Čím menšia je hodnota odporu skratu, tým väčšie je potlačenie.

Ale obraz sa ukázal trochu inak, ako bol zamýšľaný. V podstate je potlačený rezonančný „hrb“ a celková zmena hladiny je zanedbateľná. Vplyv na frekvenčnú odozvu tiež nie je zlý, no hlavná úloha nie je vyriešená. Bez ovládačov tónov nič nefungovalo.

Sériové a paralelné odpory alebo obvody sa v tomto prípade nazývajú disipátory. (rozptýliť znamená rozptýliť). Nielenže rozptyľujú výkon, ale aj absorbujú produkty intermodulačného skreslenia v dynamike. Takže ich vplyv na charakter zvuku by mal byť obzvlášť viditeľný v lacných výškových reproduktoroch (Ed.)

Ovládanie tónu je v podstate zvýšenie alebo zníženie akustického tlaku v určitom frekvenčnom pásme v závislosti od konkrétny model hlavná jednotka. Každý má iné možnosti nastavenia: na niektorých zariadeniach by stačili, na iných nie. Existuje tiež názor, že použitie vstavaných ovládačov tónov zhoršuje zvuk systému v dôsledku korekcie frekvenčnej odozvy hlavnej jednotky a dodatočných fázových skreslení.
Okrem toho existujú obmedzenia týkajúce sa použitej schémy akustickej inštalácie. Pri použití dvojpásmovej prednej časti, keď sa pásmo nastavenia takmer úplne zhoduje s pracovnou oblasťou výškového reproduktora, nie je nastavenie akustického tlaku pomocou ovládača tónu také kritické. V systémoch s tromi pásmami však takéto nastavenie nemôže poskytnúť požadovaný účinok, pretože pri jeho použití bude frekvenčná odozva stredopásmovej hlavy skreslená, pričom časť pracovného pásma nevyhnutne spadá do zóny ovládania výšok.
Ako východisko je v týchto prípadoch opodstatnené použitie ekvalizéra s dostatočným počtom kontrolných pásiem. Použitie jednoduchého 7-9 pásmového EQ nemusí priniesť požadovaný efekt. Pokročilejšie ekvalizéry už stoja veľa peňazí, čo dramaticky, možno dokonca povedať - úplne vylučuje ich použitie vo väčšine amatérskych inštalácií. Aj keď, ak vezmeme do úvahy systém ako celok, použitie viacpásmového ekvalizéra skráti čas, kedy úplné prispôsobenie celý systém. Ale o tom teraz nehovoríme.

Vznikol nápad - použiť žiarovky na obmedzenie úrovne vysokofrekvenčných zložiek pri vysokej hlasitosti. Pri zahrievaní sa odpor cievky zvýši a výkon bude obmedzený. Barretery sa niekedy používajú v crossoveroch na ochranu pred preťažením - rovnaké lampy, ale naplnené vodíkom. Vodík prispieva k rýchlej obnove nízkeho odporu vlákna. V tomto prípade v dôsledku prudkej zmeny odporu dôjde k narušeniu dynamiky vysokofrekvenčnej reprodukcie. Ak použijete konvenčnú lampu - dôjde k hladkej kompresii vysokofrekvenčného rozsahu. Vlákno má tepelnú zotrvačnosť, ktorá závisí od jeho hmotnosti. Čím výkonnejšia je lampa, tým väčšia je tepelná zotrvačnosť.

Použitie žiarovky ako disipátora bolo spočiatku simulované na počítači pomocou programu MicroCap. Krížový obvod mal nasledujúcu podobu (obr. 4):

Bol simulovaný krížový obvod, hlava bola nahradená ekvivalentným obvodom (aby sa zohľadnil vplyv indukčnosti samotnej hlavy). Potom sa získali grafy frekvenčnej odozvy pre všetky vyššie uvažované možnosti.

Výsledky modelovania frekvenčnej odozvy sú uvedené v grafe (obr. 8): Pri nízkej hlasitosti je odpor žiarovky cca 0,5 Ohm. Frekvenčná charakteristika výhybky v tejto sekcii je takmer rovnaká ako frekvenčná charakteristika výhybky bez odporu.

Z grafov frekvenčnej odozvy je vidieť, že pokles tlaku o -3 dB pre všetky krivky nastáva pri približne rovnakej frekvencii. Pre možnosť s bočníkovým odporom bola zmenená hodnota kondenzátora, pretože medzná frekvencia pri uvažovanej hodnote vzrástla.

Krivka 1 - prechodová frekvenčná odozva bez odporu. Krivka 2 - Frekvenčná odozva výhybky so sériovým odporom 1,2 ohmu. Krivka 3 - frekvenčná odozva výhybky s bočníkovým odporom 16 ohmov a kondenzátorom 3,5 uF. Krivka 4 - frekvenčná charakteristika výhybky so žiarovkou. Odpor lampy v dôsledku zahrievania špirály je 4 ohmy. Krivka 5 - frekvenčná charakteristika výhybky so žiarovkou. Odpor lampy v dôsledku zahrievania špirály je 6 ohmov.

Po „teoretickej časti“ som prešiel na prax. Bolo potrebné merať odpor svietidiel pri rôznych napätiach. Nastavením iného prúdu pomocou reostatu zmeral napätie na lampe, silu prúdu a vypočítal odpor podľa Ohmovho zákona. Pre tri typy svietidiel boli získané nasledujúce výsledky (obr. 9-11):

Grafy ukazujú hodnotu napätia, pri ktorej začína slabé zahrievanie stredu špirály.

výsledky

Po vykonaní zmien v schéme svojho crossoveru začal počúvať. Pripomínam, že „komfort“ zvuku určoval sluch. Použitie RTA analyzátora sa pre jeho nedostatok neuskutočnilo ani v celomestskom meradle. Iba podľa ucha. Ak pri dlhšom počúvaní nie je chuť použiť tónové ovládače, prípadne vypnúť zdroj „podráždenia“, tak verím, že cieľ bol dosiahnutý.
Zdá sa mi, že v mojom systéme inštalácia žiaroviek z interiérových svetiel priniesla očakávaný efekt. Efekt „pískania“ je preč a nie je potrebné používať ovládače tónov na zvýšenie alebo zníženie hlasitosti.

SIAMSKÉ DVOJIČA

Mnoho moderných inštalácií používa dvojitú sadu výškových reproduktorov. Dôvodom sú zvýšené požiadavky na kvalitu zvuku. Rozšírenie dvojžiaričového vzoru uľahčuje nastavenie zvukovej scény a znižuje sa možnosť preťaženia výškových reproduktorov pri vysokej hlasitosti. Dôležitú úlohu zohráva aj vonkajšia atraktivita, najmä pri výstavných dielach.
Ďalší argument v prospech takéhoto riešenia vzniká pri zosilňovaní kanál po kanáli. Známy rozpor medzi nerovnomerným rozložením energie hudobného signálu v spektre a rovnakým výkonom kanálov zosilňovača je elegantne vyriešený, keď sú výškové reproduktory zapnuté v sérii. V tomto prípade je maximálny výstupný výkon "pípacích" kanálov zosilňovača polovičný v porovnaní s bežnou záťažou, čo umožňuje plne využiť jeho dynamický rozsah a znížiť skreslenie.
Všetko vyššie uvedené však znamená použitie presne rovnakých výškových reproduktorov. Je možná aj iná možnosť - s rôznymi výškovými reproduktormi reprodukujúcimi samostatné frekvenčné rozsahy. Pôvod tohto rozhodnutia treba hľadať v domácich akustických systémoch pred štvrťstoročím. Reprodukovať celý frekvenčný rozsah nad 3-5 kHz jedným výškovým reproduktorom bol potom celkom problém, tak sa to rozdelilo. Pásmo od 3-5 do 10-12 kHz bolo reprodukované malým kužeľovým výškovým reproduktorom, bežným pre tie roky, a všetko vyššie bolo reprodukované kupolovým alebo páskovým super výškovým reproduktorom. S rozvojom technológie toto riešenie prešlo z masového vybavenia domácností, ale má všetky šance na návrat k tomu automobilovému.
Problém reprodukovania celého vysokofrekvenčného rozsahu jedným výškovým reproduktorom bol vyriešený už dávno, ale dobrý širokopásmový výškový reproduktor je chúlostivý a drahý produkt. Minimálne v nižšom a strednom cenovom rozpätí zatiaľ žiadny dizajn a materiál kupoly nedokáže súčasne splniť všetky požiadavky, ktoré sú väčšinou protichodné. Vyžaduje vysokú tuhosť, nízku hmotnosť, dobré vnútorné tlmenie. V prípade masových produktov sú preto výsledky sklamaním:

Textilná kupola poskytuje vynikajúce prepracovanie horných stredov a detailov zvuku, no na hornom konci rozsahu je zvuk zvyčajne tlmený (blokovanie frekvenčnej odozvy). Kovová kupola poskytuje vynikajúcu reprodukciu vysokofrekvenčnej časti rozsahu. Nie vždy je však nízkofrekvenčná časť rozsahu reprodukovaná adekvátne, zvuk je často zafarbený rezonanciami samotnej kupoly (efekt ladičky). Polymérna alebo metalizovaná kupola poskytuje pomerne široký frekvenčný rozsah, ale spravidla s výrazne nerovnomernou frekvenčnou odozvou a vzorom žiarenia. V dôsledku toho môže zvuk získať inú farbu.

Záver: výhody rôznych materiálov sa musia kombinovať a nevýhody musia byť kompenzované. Predmetom štúdie boli výškové reproduktory:

Prology RX-20s (hodvábna kupola, indukčnosť 0,22 mH) Prology CX-25 (kupola z metalizovaného mylaru, indukčnosť 0,03 mH)

Pri počúvaní sa ukázalo, že hodvábnemu výškovému reproduktoru pri všetkých detailoch zvuku chýba „vzduch“ a výškový reproduktor Mylar krásne „cvaká“, no pri práci s filtrom prvého rádu má prenikavý „hlas“. Je zrejmé, že s vhodnou voľbou medznej frekvencie by tvorili vynikajúci pár.
Pre zjednodušenie konštrukcie a uľahčenie prevádzky zosilňovača je najvýhodnejšie použiť filtre prvého rádu. Vytvárajú minimálne fázové skreslenie, ktoré sa priaznivo porovnáva s inými dizajnmi. Filtre prvého rádu však poskytujú príliš malý útlm mimo prevádzkového pásma, takže sú vhodné len pre nízky príkon alebo dostatočne vysokú deliacu frekvenciu (7-10 kHz). Preto sa vo väčšine serióznych návrhov používajú filtre vyšších rádov, od druhého po štvrtý.
V tomto prípade bolo rozhodnuté použiť filter kvázi druhého rádu využívajúci indukčnosť kmitacej cievky. Citlivosť výškových reproduktorov sa ukázala byť takmer rovnaká a indukčnosť sa líšila takmer o jeden rád. To značne zjednodušilo konštrukciu pasívnej výhybky, pretože do obvodu vstúpila indukčnosť kmitacej cievky.
Nápad bol inšpirovaný článkom „Povedz slovo o úbohom piskorovi“ („Majster 12volt“ č. 47). Zvažovala interakciu výhybky a výškového reproduktora, ako aj spôsoby ovplyvňovania výslednej frekvenčnej odozvy. Pri práci s pasívnym vysokofrekvenčným filtrom tvorí indukčnosť kmitacej cievky s kapacitou filtra oscilačný obvod, jej rezonančná frekvencia je v pracovnom frekvenčnom pásme výškového reproduktora. V dôsledku toho sa na frekvenčnej odozve objaví "hrb", ktorého veľkosť závisí od faktora kvality tohto obvodu. To môže mať za následok zafarbenie zvuku a iné artefakty. V niektorých prípadoch sa však tieto javy dajú využiť.

https://pandia.ru/text/78/430/images/image020_18.gif" width="420" height="320 src=">
obrázok 2

Kondenzátor C1 definuje spodnú hranicu reprodukovateľného frekvenčného rozsahu celého systému. Indukčnosť kmitacej cievky BA1 sa podieľa na tvorbe frekvenčnej odozvy. V oblasti deliacej frekvencie je strmosť frekvenčnej odozvy blízka filtrom 2. rádu, aj keď pri veľkej vzdialenosti sa vracia k pôvodnej hodnote pre 1. rád (6 dB / oktáva). Horná hranica rozsahu pre BA1 je generovaná akusticky. Keďže návrat hodvábneho výškového reproduktora pri frekvenciách nad 11 kHz je citeľne znížený, nemá zmysel zavádzať ďalší útlm signálu. Súčasne indukčnosť kmitacej cievky a kondenzátor C2 tvoria zárezový filter pre frekvenciu asi 5 kHz. Potlačenie tohto frekvenčného rozsahu eliminovalo "prenikavý" zvuk Mylar tweetera, takže reprodukoval iba vysokofrekvenčnú časť rozsahu.
Frekvenčná odozva napäťového prechodu je znázornená na obrázku 3.

DIV_ADBLOCK711">

ZLEPŠITE ZVUK KOAXIÁLNYCH REPRODUKTOROV

Komponent akustické systémy dostali širokú distribúciu v automobilovom audi o a s príchodom rozpočtových súprav sa ich rozsah výrazne rozšíril. Pohodlie rozloženia, jednoduchosť nastavenia zvukovej scény im priniesli zaslúženú popularitu. V niektorých prípadoch je však vhodnejšie použiť koaxiálne reproduktory. Dôvodov môže byť veľa: zložitosť kozmetickej integrácie komponentov systémov alebo prídavných výškových reproduktorov, túžba zachovať pôvodný vzhľad kabíny, neštandardná veľkosť atď. V niektorých prípadoch je vo všeobecnosti nemožné nahradiť bežné koaxiálne káble iné reproduktory bez radikálnej zmeny sedadiel v dôsledku špecifických rozmerov alebo konštrukčných prvkov. Čo robiť v tomto prípade? Skúste z dostupných „surovín“ vyžmýkať maximum.
Najčastejšie sa koaxiálne reproduktory inštalujú do palubnej dosky a pracujú v akustickom prevedení „open case“. Kvôli akustike skrat reprodukcia frekvencií pod 200-300 Hz je výrazne oslabená bez ohľadu na veľkosť difúzora a frekvenčnú odozvu samotného žiariča. Všetky pokusy reprodukovať aspoň nejaké zdanie basov bez dolaďovania bežného miesta sú nezmyselné. Preto budeme koaxiál v prístrojovej doske považovať výlučne za stredno-vysokofrekvenčný žiarič a budeme skúmať, ako možno v tejto úlohe zlepšiť jeho vlastnosti.

Tri zdroje a tri zložky
(nie marxizmus, samozrejme, ale koaxiálny):

Hlavný chladič Sekundárny chladič Crossover

Hlavný radiátor hromadných konštrukcií je vybavený difúzorom vyrobeným z polypropylénu rôznych modifikácií a v štandardných koaxoch je často vyrobený z papiera. Z hľadiska kvality zvuku je vhodnejšia posledná možnosť. Prečo je jasné: hladký prechod z piestového režimu prevádzky do zónového režimu, žiadne podtóny, nízka hmotnosť, skôr vysoká horná hranica frekvenčného rozsahu (7-10 kHz).
Ak sa obrátime na štatistiku, tak väčšina koaxov "torpédových" kalibrov (10-13 cm) je vybavená jedným prídavným žiaričom. Najčastejšie ide o výškový reproduktor s textilnou alebo plastovou kupolou s priemerom 13-18 mm, niekedy pokovovaný. Prirodzená rezonančná frekvencia takýchto žiaričov je 1,5-3 kHz, budeme si to pamätať do budúcnosti.
Výhybka väčšiny koaxov funguje len s výškovým reproduktorom a je tvorená jediným kondenzátorom s kapacitou 3,3-4,7 mikrofarad, najčastejšie elektrolytickým. Ide teda o najjednoduchší filter prvého rádu s medznou frekvenciou 6-9 kHz, takže potlačenie signálov mimo pásma je nedostatočné a výškový reproduktor môže byť preťažený. Výsledkom je „prasiatko vŕzganie“ a citeľné rezonančné podtóny.

Kde začať

Prvým a najzrejmejším spôsobom, ako zlepšiť kvalitu zvuku, je teda výmena oxidového kondenzátora vo výhybke za slušnejší a zároveň prehodnotenie jeho hodnoty. Ak je hlavným vysielačom papier, potom s istotou získa späť stredofrekvenčný rozsah a pomoc výškového reproduktora je potrebná iba vo vysokofrekvenčnej časti rozsahu. V tomto prípade môže byť kapacita kondenzátora znížená až na 2 μF, čím sa posunie maximálny návrat do frekvenčného rozsahu nad 10 kHz. Ako už bolo raz poznamenané ("Povedz slovo o slabom výškovom reproduktore" - "Master 12volt" č. 47), elektrická rezonancia filtračnej kapacity s indukčnosťou kmitacej cievky výškového reproduktora vytvára malý hrb na frekvenčnej odozve. , tak to "potlačíme" hore, aby sme zlepšili návratnosť v tomto frekvenčnom rozsahu. Zvýšenie frekvencie sekcie tiež zvýši preťaženie výškového reproduktora, čo umožní bez rizika dodávať viac výkonu do reproduktorov.
Teraz sa poďme zaoberať hlavným žiaričom. Keďže koaxiálne zariadenia nepoužívajú „tvrdé“ difúzory náchylné na vnútorné rezonancie, prechod z piestovej do zónovej prevádzky prebieha hladko. Preto nie je potrebné dodatočne obmedzovať frekvenčné pásmo zhora.
Zvýšenie indukčnosti kmitacej cievky s frekvenciou má za následok zvýšenie impedancie hlavy. Navyše táto indukčnosť "priemerného" koaxiálneho je 0,2-0,4 mH a už pri frekvenciách 2-3 kHz sa impedancia takmer zdvojnásobí. Okolnosť je to nepríjemná, ale v našom prípade sa dá obrátiť na dobré.
V prípade komponentovej akustiky má výhybka väčšinou stabilizátor impedancie v podobe RC obvodu zapojeného paralelne s reproduktorom. Viaceré práce ukázali, že pre ovládače strednej triedy ukázalo sa, že je pohodlnejšie zapnúť sériový odpor (disipátor). Pri tomto zapojení už nie je hlava napájaná napäťovým zdrojom, ale prúdovým zdrojom, preto je stabilizovaná nielen impedancia v širokom frekvenčnom rozsahu, ale aj výrazné zníženie intermodulačného skreslenia, ktoré je citeľné najmä pri použití lacné širokopásmové a stredofrekvenčné hlavy.
Prax ukazuje, že stačí nainštalovať odpor s odporom približne rovným 0,5-1 nominálnej impedancie hlavy. Pri deliacej frekvencii nad 300 Hz by sa strata výkonu rezistora mala rovnať 15-20% menovitého výkonu hlavy. Malo by sa vziať do úvahy aj zníženie spätného rázu a degradácia tlmenia, ale dohodli sme sa, že nebudeme brať do úvahy oblasť nízkych frekvencií.
Teraz sa pozrime, k čomu povedie zaradenie rezistora do série s koaxiálnou hlavou. Na modelovanie ako obvykle používame prostredie MicroCap a jednoduchý model dynamická hlava s priemernými hodnotami pre koaxiálny kábel Re a Le.

mumlanie" v rezonančnej frekvenčnej oblasti hlavného reproduktora (100-150 Hz). Ale keďže sa citlivosť znížila asi o 6 dB, s najväčšou pravdepodobnosťou budete musieť zabudnúť na pripojenie upraveného koaxiálneho kábla k vstavanému zosilňovaču A ak áno, je tu aktívna výhybka na obmedzenie pracovného frekvenčného pásma zdola.
V rámci experimentu bolo niekoľko koaxiálnych reproduktorov rôznych značiek podrobených vylepšeniu:

AUDAX (štandardný Renault) Proology PX-1022 JBL P-452

Vo všetkých prípadoch bol zaznamenaný „osvietený“ zvuk stredofrekvenčného rozsahu, „chrapľavosť“ výškového reproduktora zmizla s veľkým vstupným výkonom a zlepšilo sa celkové vyváženie tónov. Aj drsný AUDAX s ťažkými kartónovými kužeľmi a hnusnými výškovými reproduktormi – a našli druhý dych.

Dizajn vysokofrekvenčných (HF) reproduktorov je najrozmanitejší. Môžu byť obyčajné, rohové alebo kupolové. Hlavným problémom pri ich tvorbe je rozšírenie smerovosti emitovaných kmitov. V tomto smere majú kupolové reproduktory určité výhody. Priemer difúzora alebo vyžarovacej membrány vysokofrekvenčných výškových reproduktorov leží v rozmedzí od 10 do 50 mm. Často sú výškové reproduktory vzadu tesne uzavreté, čo vylučuje možnosť modulácie ich žiarenia vyžarovaním LF a MF žiaričov.

Typický miniatúrny kužeľový výškový reproduktor poskytuje vysokofrekvenčné zvuky dobre, ale má veľmi úzky vzor žiarenia - zvyčajne v uhle 15 až 30 stupňov (vzhľadom na stredovú os). Tento uhol sa nastaví, keď sa výstup reproduktora zníži zvyčajne o -2 dB. Určuje uhol pri odchýlke od horizontálnej aj vertikálnej osi. V zahraničí sa tento uhol nazýva uhol rozptylu alebo rozptylu (rozptyľovania) zvuku.

Na zvýšenie uhla rozptylu sa vyrábajú difúzory alebo dýzy rôznych tvarov (guľaté, vo forme rohu atď.). Veľa závisí od materiálu difúzora. Bežné výškové reproduktory však nedokážu vyžarovať zvuky na frekvenciách oveľa vyšších ako 20 kHz. Umiestnenie špeciálnych reflektorov pred výškový reproduktor (najčastejšie vo forme plastovej mriežky) umožňuje výrazne rozšíriť smerový vzor. Takáto mriežka je často základným akustickým rámom výškového reproduktora alebo iného vysielača.

Večnou témou polemík je otázka, či je vôbec potrebné vyžarovať frekvencie nad 20 kHz, keďže naše ucho ich nepočuje a aj štúdiová technika často obmedzuje efektívny rozsah audio signálov na úrovni 10 až 15-18 kHz. To, že takéto sínusové signály nepočujeme, však neznamená, že neexistujú a neovplyvňujú tvar časových závislostí skutočných a pomerne zložitých zvukových signálov s oveľa nižšími opakovacími frekvenciami.

Existuje veľa presvedčivých dôkazov, že tento tvar je silne skreslený, keď je frekvenčný rozsah umelo obmedzený. Jedným z dôvodov sú fázové posuny rôznych zložiek komplexného signálu. Je zvláštne, že naše ucho nevníma fázové posuny samo o sebe, ale je schopné rozlíšiť signály s inou formou časovej závislosti, aj keď obsahujú rovnakú sadu harmonických s rovnakými amplitúdami (ale rôznymi fázami). Veľký význam má charakter poklesu frekvenčnej odozvy a linearity fázovej odozvy aj mimo efektívne reprodukovateľného frekvenčného rozsahu.

Všeobecne povedané, ak chceme mať jednotnú frekvenčnú odozvu a fázovú odozvu v celom zvukovom rozsahu, potom frekvenčný rozsah skutočne vyžarovaný akustikou by mal byť výrazne širší ako zvukový. To všetko plne ospravedlňuje vývoj širokopásmových žiaričov mnohými poprednými spoločnosťami v oblasti elektroakustiky.

Umiestnenie VF radiátorov Je tu problém - výsledok do značnej miery závisí od toho, kde sú hlavy umiestnené a ako sú orientované. Povedzme si niečo o HF hlave, alebo tweeteri.

Vlastnosti RF hláv Z teórie šírenia zvukových vĺn je známe, že so zvyšujúcou sa frekvenciou sa vyžarovací diagram žiariča zužuje a to vedie k zúženiu optimálnej zóny počúvania. To znamená, že môžete získať jednotnú tónovú rovnováhu a správnu scénu iba na malom priestore. Preto je rozšírenie vzoru RF žiarenia hlavnou úlohou všetkých konštruktérov reproduktorov. Najslabšiu závislosť vyžarovacieho diagramu od frekvencie pozorujeme pri kupolových výškových reproduktoroch. Práve tento typ RF žiaričov je najrozšírenejší v automobilových a domácich reproduktoroch. Ďalšími výhodami kupolových radiátorov sú ich malé rozmery a absencia potreby vytvárania akustického objemu a medzi nevýhody patrí nízka nižšia medzná frekvencia, ktorá leží v rozsahu 2,5-7 kHz. Všetky tieto vlastnosti sa berú do úvahy pri inštalácii výškového reproduktora Všetko ovplyvňuje miesto inštalácie: prevádzkový dosah výškového reproduktora, jeho smerové charakteristiky, počet inštalovaných komponentov (2- alebo 3-komponentné systémy), dokonca aj váš osobný vkus. Okamžite si urobme výhradu, že v tejto otázke neexistujú žiadne univerzálne odporúčania, takže na vás nemôžeme ukázať prstom - hovoria, vložte to sem a všetko bude v poriadku! Dnes však existuje veľa štandardných riešení, s ktorými je užitočné sa zoznámiť. Všetko nasledovné platí pre neprocesorové obvody, ale to platí aj pri použití procesora, len jeho prítomnosť poskytuje oveľa viac možností na kompenzáciu negatívneho vplyvu neoptimálneho umiestnenia.

praktické úvahy. Najprv si pripomeňme niektoré kánony. V ideálnom prípade by vzdialenosť medzi ľavým a pravým výškovým reproduktorom mala byť rovnaká a výškové reproduktory by mali byť inštalované vo výške očí (alebo uší) poslucháča. Najmä je vždy najlepšie tlačiť výškové reproduktory čo najviac dopredu, pretože čím ďalej sú od uší, tým menší je rozdiel vo vzdialenosti medzi ľavým a pravým ovládačom. Druhý aspekt: ​​výškový reproduktor by nemal byť ďaleko od stredotónovej alebo basovej / stredotónovej hlavy, inak nedosiahnete dobré tónové vyváženie a fázovú zhodu (zvyčajne sa riadi dĺžkou alebo šírkou dlane). Ak je však výškový reproduktor nastavený nízko, zvuková kulisa sa zrúti smerom nadol a vy ste akoby nad zvukom. Ak je nastavený príliš vysoko, kvôli veľkej vzdialenosti medzi výškovými reproduktormi a stredotónovými meničmi sa stratí integrita tónovej rovnováhy a zhody fáz. Napríklad pri počúvaní skladby s nahrávkou klavírnej skladby bude pri nízkych tónoch znieť ten istý nástroj v spodnej časti a pri vysokých tónoch prudko vyletí nahor.

Smerovosť RF hlavy. Keď sme zistili miesto inštalácie RF hlavy, mali by sme sa rozhodnúť pre jej smer. Ako ukazuje prax, na dosiahnutie správnej rovnováhy zafarbenia je lepšie nasmerovať výškový reproduktor na poslucháča a na získanie dobrej hĺbky zvukovej scény použiť odraz. Výber je určený osobnými pocitmi z hudby, ktorú počúvate. Hlavná vec je mať na pamäti, že môže existovať iba jedna optimálna poloha počúvania.
Je žiaduce orientovať výškový reproduktor v priestore tak, aby jeho stredová os smerovala k brade poslucháča, teda nastaviť iný uhol natočenia ľavého a pravého výškového reproduktora. Pri orientácii odrazového výškového reproduktora je potrebné pamätať na dve veci. Po prvé, uhol dopadu zvukovej vlny sa rovná uhlu odrazu a po druhé, predĺžením zvukovej dráhy posunieme zvukovú scénu ďalej a ak sa necháme uniesť, môžeme získať takzvaný tunelový efekt. , kedy je zvuková scéna ďaleko od poslucháča, akoby na konci úzkej chodby.

spôsob nastavenia. Po načrtnutí, v súlade s vyššie uvedenými odporúčaniami, umiestnenia RF hláv, stojí za to začať experimenty. Faktom je, že nikto nikdy vopred nepovie, kde presne bude zabezpečený 100% "zásah" vašich komponentov. Najoptimálnejšie miesto vám umožní určiť experiment, ktorý je pomerne jednoduchý na nastavenie. Vezmite akýkoľvek lepkavý materiál, ako je plastelína, obojstranná páska, suchý zips alebo modelárske horúce lepidlo, nasaďte si obľúbenú hudbu alebo testovací disk a so všetkým vyššie uvedeným začnite experimentovať. Skúste rôzne varianty miesta a orientácie v každom. Než konečne nainštalujete výškový reproduktor, je lepšie trochu viac počúvať a opraviť ho na plastelíne.

Kreativita. Nastavenie a výber umiestnenia výškového reproduktora má svoje vlastné nuansy pre 2- a 3-dielne systémy. Najmä v prvom prípade je ťažké zabezpečiť tesnú blízkosť výškového reproduktora a LF/MF žiariča. Ale v každom prípade sa nebojte experimentovať – videli sme inštalácie, kde HF hlavy skončili na tých najneočakávanejších miestach. Má zmysel dodatočný pár výškových reproduktorov? Napríklad americká spoločnosť „Boston Acoustics“ vyrába sady komponentných reproduktorov, kde už má crossover miesto na pripojenie druhého páru HF hláv. Ako vysvetľujú samotní vývojári, druhá dvojica je nevyhnutná na pozdvihnutie úrovne zvukovej scény.V testovacích podmienkach sme ich počúvali ako doplnok k hlavnej dvojici výškových reproduktorov a boli prekvapení, ako veľmi sa priestor zvukovej scény rozširuje a nuansy sú vylepšené.

Myslel som si, že to bude užitočné a zaujímavé pre mnohých. Informácie prevzaté z internetu.

Výškový reproduktor je tiež výškový reproduktor, je to tiež výškový reproduktor, najmenší vo vašom aute. Zvyčajne sa inštaluje do stĺpikov dverí. Veľkosť je cca 5 cm v priemere.

MF reproduktor - stredotónový reproduktor.

basový reproduktor - subwoofer (bidbass)

Jednou z povinných fáz ladenia zvuku v interiéri auta je výber optimálneho frekvenčného oddelenia medzi všetkými vyžarovacími hlavami: LF, LF/MF, MF (ak existujú) a HF. Existujú dva spôsoby riešenia tohto problému.

Po prvé, reštrukturalizácia a často aj kompletné prepracovanie bežnej pasívnej výhybky a po druhé pripojenie reproduktorov k zosilňovaču pracujúcemu v režime viacpásmového zosilnenia, takzvaný Bi-amp (obojsmerné zosilnenie) alebo Tri-amp. (trojcestné zosilnenie) možnosti.

Prvá metóda si vyžaduje seriózne znalosti z elektroakustiky a elektrotechniky, preto je na samostatné použitie dostupná len pre špecialistov a skúsených amatérskych rádioelektronických inžinierov, ale druhá, hoci vyžaduje väčší počet zosilňovacích kanálov, je dostupná aj menej trénovaný motorista.

Navyše veľká väčšina predávaných výkonových zosilňovačov je pôvodne vybavená vstavaným aktívnym crossoverom. U mnohých modelov je tak vyvinutý, že s úspechom a dostatočne vysokou kvalitou umožňuje realizovať viacpásmové prepínanie reproduktorov s Vysoké číslo reproduktory. Absencia vyvinutého crossoveru v zosilňovači alebo hlavnej jednotke však nezastaví fanúšikov tohto spôsobu hodnotenia interiéru, pretože na trhu existuje veľa externých crossoverov, ktoré môžu tieto problémy vyriešiť.

Po prvé, treba povedať, že stopercentne univerzálne odporúčania vám nedáme, keďže neexistujú. Vo všeobecnosti je akustika oblasť techniky, kde hrá veľkú rolu experiment a kreativita a v tomto zmysle majú fanúšikovia audiotechniky šťastie. Ale urobiť experiment, aby to nevyšlo, ako ten šialený profesor - s výbuchmi a dymom - musia sa dodržiavať určité pravidlá. Prvým pravidlom je neublížiť, ale o ďalších sa bude diskutovať nižšie.

Ťažkosti spôsobuje predovšetkým zaradenie stredotónových a (alebo) vysokofrekvenčných komponentov. A nejde len o to, že práve tieto rozsahy nesú maximálnu informačnú záťaž, sú zodpovedné za tvorbu stereo efektu, zvukovej scény a sú tiež veľmi náchylné na intermoduláciu a harmonické skreslenie, ak je medzná frekvencia nastavená nesprávne. , ale tiež, že táto frekvencia priamo závisí od spoľahlivosti stredových a výškových reproduktorov.

Zapnutie výškového reproduktora.

Voľba dolnej medznej frekvencie rozsahu signálov privádzaných do HF hlavy závisí od počtu pásiem reproduktorovej sústavy. Keď sa použije dvojpásmový reproduktor, tak v najtypickejšom prípade, t.j. keď je basová/stredobasová hlava umiestnená vo dverách, je vhodné zvoliť medznú frekvenciu čo najnižšiu, aby sa zvýšila úroveň zvukovej scény. Moderné vysokokvalitné výškové reproduktory s nízkou rezonančnou frekvenciou FS (800-1500 Hz) už dokážu reprodukovať signály od 2000 Hz. Väčšina používaných výškových reproduktorov má však rezonančnú frekvenciu 2000-3000 Hz, takže pamätajte, že čím bližšie k rezonančnej frekvencii nastavíme medznú frekvenciu, tým väčší tlak je na výškový reproduktor kladený.

V ideálnom prípade pri strmosti útlmu filtra 12 dB/okt by mala byť vzdialenosť medzi deliacou frekvenciou a rezonančnou frekvenciou väčšia ako oktáva. Napríklad, ak rezonančná frekvencia 2000 Hz hlavu, potom s filtrom tohto rádu by mala byť deliaca frekvencia nastavená na 4000 Hz. Ak naozaj chcete zvoliť medznú frekvenciu 3000 Hz, potom by mala byť strmosť charakteristiky útlmu filtra vyššia - 18 dB / okt a lepšia - 24 dB / okt.

Pri nastavovaní medznej frekvencie pre výškový reproduktor je potrebné zvážiť ďalší problém. Faktom je, že po zosúladení komponentov v reprodukovateľnom frekvenčnom rozsahu ich stále musíte zladiť v úrovni a fáze. To posledné je ako vždy kameňom úrazu – všetko sa zdá byť urobené správne, no zvuk „nie je rovnaký“. Je známe, že filter prvého rádu poskytne fázový posun 90 °, druhý - 180 ° (opačná fáza) atď., Takže počas ladenia nebuďte leniví počúvať reproduktory s rôznymi polaritami prepínania.

Ľudské ucho je veľmi citlivé na frekvenčný rozsah 1500-3000 Hz, a aby ho prenášalo čo najlepšie a najčistejšie, treba byť maximálne opatrný. V tejto oblasti je možné rozbiť (rozdeliť) zvukový rozsah, ale mali by ste sa zamyslieť nad tým, ako neskôr správne eliminovať následky nepríjemného zvuku. Z tohto hľadiska je trojpásmový akustický systém pohodlnejší a bezpečnejší na ladenie a stredotónový reproduktor v ňom použitý umožňuje nielen efektívne reprodukovať rozsah od 200 do 7000 Hz, ale aj vyriešiť problém výstavby zvuková scéna jednoduchšie. V trojpásmových reproduktoroch je výškový reproduktor zapnutý na vyšších frekvenciách - 3500-6000 Hz, teda zjavne nad kritickým frekvenčným pásmom, čo vám umožňuje znížiť (ale nie eliminovať) požiadavky na fázové prispôsobenie.

Zapnutie stredovej hlavy.

Pred diskusiou o voľbe frekvencie oddelenia stredových a basových rozsahov sa pozrime na konštrukčné vlastnosti stredotónových reproduktorov. V poslednej dobe sú stredotónové reproduktory s kupolovou membránou veľmi obľúbené u inštalatérov. V porovnaní s kužeľovými stredovými meničmi poskytujú širší obrazec žiarenia a jednoduchšie sa inštalujú, pretože nevyžadujú dodatočný akustický dizajn. Ich hlavnou nevýhodou je vysoká rezonančná frekvencia, ktorá leží v rozsahu 450-800 Hz.

Problém je v tom, že čím vyššia je nižšia medzná frekvencia pásma signálov privádzaných do stredotónového reproduktora, tým menšia by mala byť vzdialenosť medzi stredotónovou a basovou hlavou a tým kritickejšie je, kde presne basový reproduktor stojí a kde je. je orientovaný. Prax ukazuje, že kupolové stredotónové reproduktory je možné zapnúť s deliacou frekvenciou 500-600 Hz bez problémov s prispôsobením. Ako vidíte, pre väčšinu predávaných položiek je to dosť kritický rozsah, takže ak sa rozhodnete pre takéto rozdelenie, poradie separačného filtra by malo byť dosť vysoké - napríklad 4.

Treba dodať, že v poslednom čase sa začínajú objavovať kupolové reproduktory s rezonančnou frekvenciou 300-350 Hz. Môžu byť použité od frekvencie 400 Hz, ale zatiaľ sú náklady na takéto prípady dosť vysoké.

Rezonančná frekvencia stredotónových reproduktorov s kužeľovým difúzorom je v rozsahu 100-300 Hz, čo umožňuje ich použitie už od frekvencie 200 Hz (v praxi sa častejšie používa 300-400 Hz) a s nízkou -order filter, pričom woofer / stredotónový reproduktor je úplne oslobodený od potreby pracovať v strednom pásme. Reprodukcia signálov s frekvenciami od 300-400 Hz do 5000-6000 Hz medzi reproduktormi umožňuje dosiahnuť príjemný, kvalitný zvuk.

Zapnutie basového/stredotónového reproduktora.

Postupne sme sa dostali do nízkofrekvenčného rozsahu. Moderné stredo/basové reproduktory umožňujú efektívne pracovať vo frekvenčnom pásme od 40 do 5000 Hz. Horná hranica jeho prevádzkového frekvenčného rozsahu je určená miestom, kde začína pracovať výškový reproduktor (v 2-pásmovom reproduktore) alebo stredotónový menič (v 3-pásmovom reproduktore).

Mnohí sa obávajú otázky: stojí za to obmedziť jeho frekvenčný rozsah zdola? No uvidíme. Rezonančná frekvencia moderných basových/stredobasových reproduktorov s veľkosťou 16 cm leží v rozsahu 50-80 Hz a vzhľadom na vysokú pohyblivosť kmitacej cievky nie sú tieto reproduktory až také kritické pre prácu na frekvenciách pod rezonančnou frekvenciou. . Reprodukcia frekvencií pod rezonančnou si však vyžaduje určité úsilie, čo vedie k zníženiu návratnosti v rozsahu 90-200 Hz a v obojsmerných systémoch aj kvalite prenosu stredného rozsahu. Keďže hlavná energia úderov basového bubna spadá do frekvenčného rozsahu od 100 do 150 Hz, prvá vec, ktorú stratíte, je jasne definovaný úder (punch - hit). Obmedzením rozsahu signálov reprodukovaných nízkofrekvenčnou hlavou na 60-80 Hz zospodu pomocou hornopriepustného filtra jej umožníte nielen pracovať oveľa čistejšie, ale získate aj hlasnejší zvuk, v iných slová, lepší návrat.

Subwoofer.

Reprodukciu signálov s frekvenciami pod 60-80 Hz je lepšie zveriť samostatnému reproduktoru - subwooferu. Pamätajte však, že zvukový rozsah pod 60 Hz nie je v aute lokalizovaný, čo znamená, že miesto inštalácie subwoofera nie je také dôležité. Ak ste túto podmienku splnili a zvuk subwoofera je stále lokalizovaný, potom je potrebné v prvom rade zvýšiť poradie dolnopriepustného filtra. Zanedbať by ste nemali ani filter na potlačenie infra-nízkej frekvencie (Subsonic, alebo Finch). Nezabúdajte, že aj subwoofer má svoju rezonančnú frekvenciu a odrezaním frekvencií pod ňou dosiahnete pohodlné ozvučenie a spoľahlivú prevádzku subwoofera. Ako ukazuje prax, hľadanie hlbokých basov výrazne zvyšuje náklady na subwoofer. Verte mi, ak vami zostavený zvukový systém v dobrej kvalite reprodukuje zvukový rozsah od 50 do 16 000 Hz, je to dosť na pohodlné počúvanie hudby v aute.

Metódy párovania hlavy.

Pomerne často vzniká otázka: mám mať rovnaké poradie dolnopriepustných a hornopriepustných filtrov? Vôbec to nie je potrebné a dokonca to vôbec nie je potrebné. Napríklad, ak ste nainštalovali obojsmerný predný reproduktor s veľkým oddelením reproduktorov, potom, aby sa kompenzovali poklesy frekvenčnej odozvy na medznej frekvencii, basová / stredotónová hlava je často súčasťou filtra nižšieho rádu. . Navyše nie je ani potrebné, aby sa medzné frekvencie hornopriepustného filtra a dolnopriepustného filtra zhodovali.

Napríklad na kompenzáciu nadmerného jasu v oddelenom bode môže basová / stredotónová hlava pracovať až do 2 000 Hz a výškový reproduktor - od 3 000 Hz. Je dôležité si zapamätať, že pri použití filtra prvého rádu by rozdiel medzi medznými frekvenciami hornopriepustného filtra a dolnopriepustného filtra nemal byť väčší ako oktáva a mal by klesať so zvyšujúcim sa poradím. Rovnaká technika sa používa pri párovaní subwoofera a stredobasového reproduktora na tlmenie stojatých vĺn (bombanie basov). Napríklad pri nastavení medznej frekvencie dolnopriepustného filtra subwoofera na 50-60 Hz a hornopriepustného filtra LF / MF hlavy na 90-100 Hz sa podľa odborníkov objavia nepríjemné podtóny v dôsledku prirodzený nárast frekvenčnej odozvy v tejto frekvenčnej oblasti v dôsledku akustických vlastností kabíny je úplne eliminovaný.

Ak teda v autorádiu funguje pravidlo kvantity a kvality, platí to len z hľadiska nákladov na jednotlivé komponenty a človeko-rokov, ktoré určujú skúsenosti a zručnosť inštalatéra, ktorý prinúti systém odhaliť svoje zvukové vlastnosti. potenciál.

Ak sa ma pýtate, prečo je to potrebné, tak vám neodpoviem – potom tento článok nie je pre vás. Ak je všetko v poriadku s vašou motiváciou, potom ponúkam na preskúmanie niektoré mnou získané výsledky so skromnými prostriedkami a vedomosťami, ktoré mám k dispozícii.

Pre začiatok - pokusné prasiatko, kto to je?

Náš pacient je výškový reproduktor s kužeľovou membránou 3GD-31. Hlavným nárokom naň je výrazná nerovnomernosť a nerovnomernosť frekvenčnej odozvy. Tie. okrem nerovnomernosti cca 10dB medzi maximom peak a dip je tu mnoho menších nepravidelností, v dôsledku čoho je frekvenčná odozva podobná lesu. Namerané charakteristiky som sa rozhodol na začiatku článku neuvádzať, pretože. bude vizuálnejšie umiestniť ich vedľa konečných získaných po všetkých zmenách dizajnu.
Hlavnou myšlienkou môjho konania, alebo skôr dvoma hlavnými myšlienkami, je po prvé pridať do hlasitosti reproduktora prvky pohlcujúce zvuk, aby sa potlačili rezonancie, ktoré vznikajú v uzavretom objeme s pevnými stenami, ktoré ľahko odrážajú zvuk. bez citeľnej absorpcie jeho energie, čo je prípad špecifikovaného reproduktora. Druhým nápadom je spracovanie samotného materiálu difúzora (nie, nie kvapalinou A. Vorobyova ;-)), ale lakom, výsledkom čoho je kompozitný materiál, ktorý je tuhosťou prednejší ako originál (papier), no nie je horší ako tlmí svoje vlastné rezonancie, čo znižuje ohybovú deformáciu difúzora počas jeho prevádzky a tým pomáha znižovať rezonančné špičky-poklesy vo frekvenčnej odozve.

Čo sa mi to dostalo do hlavy?

Faktom je, že podobné experimenty som vykonával už dlho a získal som pomerne veľa potvrdení o správnosti a užitočnosti môjho prístupu, ale všetky výsledky boli dosť rozptýlené. Bolo to čiastočne kvôli nedostatku skúseností s akustickými meraniami (a ešte viac v interpretácii získaných výsledkov) a čiastočne kvôli neúplnej formulácii samotnej myšlienky, všeobecného plánu činnosti. A keď sa celá táto mozaika v mojej hlave vytvorila do viac-menej celého obrazu, rozhodol som sa vykonať experiment od začiatku do konca a súčasne vykonať všetky merania.

Čo sa teda urobilo?

Pre začiatok bol reproduktor rozobratý. Za týmto účelom boli vodiče cievky reproduktora prispájkované zo svoriek na puzdre, potom sa po nasiaknutí acetónom oddelil tesniaci kartónový krúžok a samotný kužeľ sa odlepil rovnakým spôsobom z kovového „lievika“ puzdra. . Ďalej bol difúzor odstránený z krytu a zatiaľ odložený.
Najprv bolo spracované puzdro reproduktora. Sektory boli vystrihnuté z látky, hrubé asi 3 mm, presne pokrývajúce vnútorný povrch tela, čo je zrezaný kužeľ. V spodnej časti (menšia základňa zrezaného kužeľa) bol z rovnakého materiálu vyrezaný kruh s otvorom v strede pre cievku. Potom bol vnútorný povrch korpusu a povrch plátenných prírezov pretretý jednou vrstvou lepidla Moment a takmer okamžite (pretože veľmi rýchlo schne a keď som dokončil rozotieranie plátenných vzorov, vrstva na korpuse už bola suchá ) pritlačené k sebe. Tu je fotka výsledného polotovaru.

V tej chvíli mi skrsla myšlienka, že za rozbitú frekvenčnú charakteristiku môžu nielen rezonancie v objeme skrine, ale aj v samotných stenách. puzdro je akýsi zvon vyrobený z lisovaného plechu. Na meranie jeho rezonancií som použil nasledujúcu techniku. Po umiestnení puzdra na mäkkú základňu s magnetom dole som mikrofón nainštaloval priamo nad neho, zapol nahrávanie zvuku a niekoľkokrát som udrel vonkajšok puzdra plastovou rukoväťou skrutkovača. Potom som zo záznamu vybral najúspešnejší (z hľadiska úrovne) signál a importoval som ho do LspLab na analýzu. Výsledky trochu neskôr. Potom, aby sa karoséria utlmila, bola z vonkajšej strany polepená gumou zo starodávnej bicyklovej duše rovnakou technológiou ako predchádzajúce plstenie. Potom, po úplnom vysušení - za deň, sa znova vykonali testy podľa rovnakej metódy ako vyššie. Zvuk z nárazu bol však oveľa slabší, takže som automaticky udrel o niečo silnejšie ako pri prvom meraní - z tohto dôvodu sa úroveň signálu pri druhom meraní podľa môjho názoru ukázala byť trochu nadhodnotená, ale je to tak nehrá v tomto prípade významnú úlohu. Takže tu sú prvé porovnávacie výsledky - prechodová odozva reproduktorovej skrine (vo forme sonogramu). Nižšie je uvedená pôvodná verzia.

Je jasne vidieť, že po revízii boli všetky rezonancie nad 3 kHz potlačené o hodnotu úrovne viac ako 20 dB! Z tohto obrázku sa zdá, že hlavná rezonancia pri 1200 Hz (mimochodom, zaujímavé je, že hlavná rezonancia kužeľa reproduktora sa nachádza presne na rovnakej frekvencii) sa stala oveľa silnejšou. Nie je to pravda, pretože program normalizuje úrovne na sonograme tak, že „najsilnejšie“ signály sú červené, ale táto stupnica platí len v rámci jedného grafu a na obrázku sú dva, takže červená na hornom grafe je o 20 dB slabšia než červená na spodnom grafe! Tu je ďalší - už známejší graf - frekvenčná odozva oboch meraní.

Je vidieť, že účinnosť tlmenia stúpa s frekvenciou a potlačenie pri frekvenciách 3 kHz a vyšších presahuje 30 dB! A to aj napriek tomu, že, ako som už povedal, v druhej dimenzii som narazil do tela silnejšie! Vy, milovníci AC boxov "upokojte sa", pre poriadok - dávam!

Difúzor bol potiahnutý (nie impregnovaný, resp. potiahnutý) nitrolakom (zo všetkých na tento účel testovaných materiálov mal najlepší vplyv na vlastnosti reproduktorov). Zvnútra len jedna vrstva, zvonka tri. Ale, samozrejme, to neboli vrstvy, ktoré nenatierajú steny! Pri nanášaní mäkkou kefou prvej vrstvy sa povrch iba navlhčí, a nie veľa. Druhá a tretia vrstva sú o niečo hrubšie, ale celkovo sú tri vrstvy také tenké, že je spod nich stále viditeľná vláknitá štruktúra papiera.

Pred montážou bola do dutiny medzi telom a difúzorom vložená dodatočná „šiška“ z vaty, aby sa dosiahlo maximálne pohltenie zvuku v objeme. Na nasledujúcom obrázku je puzdro pripravené na montáž.

Ďalšia zmena bola vykonaná na vedeniach cievky. Spočiatku boli tenké drôty samotného vinutia cievky prispájkované k medeným nitom na difúzore (a boli prispájkované mohutné kvapky spájky!), čo malo z hmoty všetkého tohto kovu a tuhosti časti vytvoriť nový rezonančný systém. difúzor, na ktorom je to celé nalepené. Tento stav sa mi vôbec nepáčil, a tak som sa rozhodol všetko prerobiť. Drôty cievky som odspájkoval z nitov, vyvŕtal ich a prispájkoval vodítka spájajúce cievku s vonkajšími svorkami priamo na vodiče kmitacej cievky. Na ďalšom obrázku, aj keď nie veľmi dobrá kvalita, ukazuje sa nový stav vecí. Zvyšné otvory sú zapečatené papierovými kruhmi.

Teraz uvediem súhrnný výsledok.

Pre začiatok uvádzame frekvenčnú odozvu pôvodného reproduktora a jeho po prepracovaní. Hrubé čiary zobrazujú frekvenčnú odozvu a fázovú odozvu po prepracovaní.

Na prvý pohľad som nedosiahol veľký úspech. Pokles pri 4 kHz sa znížil asi o 3 dB, vrchol pri 9 kHz sa znížil o pár dB a frekvenčná odozva sa vyrovnala z 12 na 20 kHz. Dá sa to úplne pripísať náhodným javom – rezonancie v difúzore sa podarilo prerozdeliť. Treba však povedať, že tento reproduktor sa pre účely môjho experimentu príliš nevydaril – spočiatku mal takmer obmedzujúcu kvalitu pre svoj dizajn. Pre porovnanie uvediem podobnú dvojicu frekvenčnej odozvy pre inú vzorku - horšiu.

Tu je celý zázračný efekt zdokonaľovania na tvári! Tento reproduktor však neberiem ako základ článku, pretože v tomto prípade ide o všetky údaje, ktoré som dostal, ale viac informácií som zozbieral o vyššie popísanom reproduktore.

Teraz chcem uviesť prechodové charakteristiky reproduktora. Sú rovnaké ako na telo - vo forme sonogramov je to podľa mňa jasnejšie.

Je jasne vidieť, že pôvodný reproduktor má oneskorené rezonancie v oblasti 5 a 10 kHz, ktoré dosahujú trvanie až 1,3 ms. Po zjemnení sa po prvé skrátia 1,5-krát a po druhé sa rozpadnú na mnoho menších, čo do intenzity aj trvania. Nad 10 kHz neexistujú vôbec - zmizli. Vo všeobecnosti sa impulzná odozva zlepšila oveľa výraznejšie ako frekvenčná.
Na základe tohto experimentu, ale aj niekoľkých predchádzajúcich som dospel k záveru, že lakovanie ovplyvňuje hlavne chod reproduktora v najvyššom frekvenčnom rozsahu a v strednom pásme fungujú rôzne materiály pohlcujúce zvuk.
Zdá sa, že tlmenie trupu nemalo zásadný vplyv na výsledok.

Na záver chcem povedať, že tento článok bol napísaný najmä s cieľom oboznámiť ľudí, ktorí nemajú prostriedky na inštrumentálne posúdenie objektívnych parametrov rečníkov, s efektom, aký majú konkrétne akcie na konkrétnu vzorku rečníkov.
V dôsledku týchto experimentov vznikol ďalší nápad na ďalšie zlepšenie parametrov. Bude základom pre ďalšie experimenty a v prípade úspechu aj témou ďalšieho takéhoto článku.

Je ich veľa rôzne druhyžiariče zvuku, najčastejšie sú však žiariče elektromagnetického typu, alebo, ako sa im tiež hovorí, reproduktory.

Reproduktory sú hlavnými konštrukčnými prvkami akustických systémov (AS). Bohužiaľ, jeden reproduktor nie je schopný reprodukovať celý počuteľný frekvenčný rozsah. Preto sa pre reprodukciu v plnom rozsahu v akustických systémoch používa niekoľko reproduktorov, kde každý je určený na reprodukciu vlastného frekvenčného pásma. Princíp činnosti nízkofrekvenčných (LF) a vysokofrekvenčných (HF) reproduktorov je rovnaký, rozdiely spočívajú v realizácii jednotlivých konštrukčných prvkov.

Princíp činnosti reproduktora je založený na interakcii striedavého magnetického poľa vytvoreného prúdom pretekajúcim drôtom magnetickej cievky s magnetickým poľom permanentného magnetu.

Napriek relatívnej jednoduchosti dizajnu majú reproduktory navrhnuté na prácu vo vysokokvalitných akustických systémoch veľké množstvo dôležité parametre, od ktorých závisí výsledný zvuk reproduktorovej sústavy.

Najdôležitejším ukazovateľom, ktorý charakterizuje reproduktor, je pásmo reprodukovateľných frekvencií. Môže byť špecifikovaný ako pár hodnôt (dolná medzná a horná medzná frekvencia) alebo daná ako frekvenčná odozva (AFC). Druhá možnosť je informatívnejšia. Frekvenčná charakteristika je grafická závislosť hladiny akustického tlaku, ktorú vytvára reproduktor vo vzdialenosti 1 meter pozdĺž pracovnej osi, od frekvencie. Frekvenčná odozva vám umožňuje vyhodnotiť frekvenčné skreslenie vložené reproduktorom do pôvodného signálu a tiež v prípade použitia reproduktora ako súčasti viacpásmového systému identifikovať optimálna hodnota medzná frekvencia medzného filtra. Práve frekvenčná charakteristika umožňuje klasifikovať reproduktor ako nízkofrekvenčný, stredofrekvenčný alebo vysokofrekvenčný.

Výber subwoofera

Pre basové reproduktory sú okrem frekvenčnej odozvy podstatnou skupinou indikátorov takzvané Thiel-Small parametre. Na ich základe sa vypočítajú akustické konštrukčné parametre pre reproduktor (skriňa akustického systému). Minimálny súbor parametrov je rezonančná frekvencia - fs, celkový faktor kvality - Qts, ekvivalentný objem - Vas.

Parametre Thiel-Small popisujú správanie sa reproduktora v oblasti pôsobenia piesta (pod 500 Hz), pričom ho považujú za oscilačný systém. Spolu s akustický dizajn(AO), reproduktor je hornopriepustný filter (HPF), ktorý umožňuje použiť pri výpočtoch matematický aparát prevzatý z teórie filtrov.

Odhad hodnôt Til-Small parametrov reproduktora a predovšetkým celkového faktora kvality Qts umožňuje posúdiť vhodnosť použitia reproduktora v akustických systémoch s jedným alebo druhým typom akustického dizajnu (AO) . Pre reproduktory s akustickým dizajnom fázovo invertovaného typu sa používajú najmä reproduktory s celkovým faktorom kvality do 0,4. Treba si uvedomiť, že fázovo invertované systémy sú dizajnovo najnáročnejšie v porovnaní s reproduktormi s uzavretým a otvoreným AO. Tento dizajn je citlivý na chyby vo výpočtoch a pri výrobe puzdra, ako aj pri použití nespoľahlivých hodnôt parametrov basového reproduktora.

Pri výbere basového reproduktora zohráva dôležitú úlohu parameter Xmax. Xmax označuje maximálne posunutie kužeľa povolené na udržanie konštantného počtu závitov vodiča kmitacej cievky v medzere magnetického obvodu reproduktora (pozri obrázok nižšie).

Pre satelitné reproduktory sú vhodné reproduktory s Xmax = 2-4mm. Pre subwoofery by sa mali použiť reproduktory s Xmax=5-9mm. Zároveň je zachovaná linearita premeny elektrických kmitov na akustické pri vysokých výkonoch (a podľa toho aj veľké amplitúdy kmitov), ​​čo sa prejavuje efektívnejším nízkofrekvenčným vyžarovaním.

Ak sa rozhodnete pre výrobu reproduktorovej sústavy „vlastnými rukami“, nevyhnutne budete čeliť otázke výberu značkových komponentov, čo sa týka frekvencie reproduktorov. Bez skúseností s prevádzkou produktov od rôznych výrobcov je niekedy ťažké vyrobiť optimálna voľba. Musíme sa riadiť mnohými faktormi, porovnávať mnohými spôsobmi, nielen čo sa týka pasových vlastností. Reproduktory ACTON úspešne doplnia vaše reproduktory, pretože okrem Vysoká kvalita majú množstvo výhod:

• majú najlepší pomer cena / kvalita vo svojom segmente;
• reproduktory špeciálne navrhnuté pre profesionálnych reproduktorov používané na ozvučenie spoločenských a kultúrnych podujatí;
• pre reproduktory bola vypracovaná dokumentácia na výrobu krytov;
• interakcia medzi spotrebiteľom a výrobcom sa uskutočňuje priamo bez sprostredkovateľov, čo zabraňuje problémom s dostupnosťou akýchkoľvek náhradných dielov a komponentov;
• informačná podpora pri návrhu AÚ;
• vysoká spoľahlivosť reproduktorov ACTON.

OD modelový rad sa môžete zoznámiť s reproduktormi ACTON.

Výber výškového reproduktora

Pri výbere výškového reproduktora určuje frekvenčná odozva nižšiu frekvenciu rozsahu, ktorý reprodukuje. Je potrebné, aby frekvenčné pásmo výškového reproduktora mierne prekrývalo frekvenčné pásmo basového reproduktora.

Niektoré výškové reproduktory sú navrhnuté tak, aby fungovali v spojení s klaksónom. Na rozdiel od priamo vyžarujúcich výškových reproduktorov (alebo, ako sa im hovorí, výškových reproduktorov), rohové výškové reproduktory majú vďaka vlastnostiam zvukovodu nižšiu medznú frekvenciu reprodukovaného zvukového rozsahu. Spodná medzná frekvencia takéhoto výškového reproduktora môže byť približne 2000-3000 Hz, čo v mnohých prípadoch umožňuje opustiť stredotónový reproduktor v reproduktoroch.

kvôli dizajnové prvky, Výškové reproduktory majú tendenciu mať vyššiu citlivosť ako basové reproduktory. Preto vo fáze návrhu filtra poskytuje obvod útlmu (supresoru) potrebný na zníženie nadmerného žiarenia, čím sa hodnoty citlivosti výškových a basových reproduktorov dostanú na rovnakú úroveň.

Pri výbere výškového reproduktora je dôležité zvážiť jeho výkon, ktorý sa vyberá na základe výkonu basového reproduktora. V tomto prípade sa výkon výškového reproduktora berie nižšie ako výkon basového reproduktora, čo vyplýva z analýzy spektrálnej hustoty zvukového signálu zodpovedajúceho ružovému šumu (s poklesom smerom k vysokým frekvenciám). Pre praktický výpočet výkonu rozptýleného výškovým reproduktorom v reproduktoroch s medznou frekvenciou 3-5 kHz môžete použiť kalkulačku na našej stránke.

Pripomeňme, že výškové reproduktory nemožno použiť bez hornopriepustného filtra (HPF), ktorý obmedzuje prienik nízkofrekvenčnej časti spektra.

Faktory poškodenia reproduktorov

V prípade abnormálnej prevádzky je možné mechanické a elektrické poškodenie reproduktorov. K mechanickému poškodeniu dochádza, keď amplitúda kmitov difúzora prekročí prípustnú amplitúdu, ktorá závisí od mechanických vlastností prvkov pohyblivého systému. Najkritickejšia frekvenčná zóna pre takéto poškodenie je blízko mechanickej rezonančnej frekvencie reproduktora a nižšie, t.j. kde je amplitúda kmitania maximálna. Elektrické poškodenie je výsledkom nevratného prehriatia kmitacej cievky. Najkritickejšie frekvenčné pásmo pre poškodenie tohto druhu zodpovedá pásmu umiestnenému v blízkosti elektromechanickej rezonancie reproduktora. K poškodeniu oboch typov dochádza v dôsledku prekročenia maximálneho povoleného elektrického výkonu dodávaného do reproduktora. Aby sa predišlo takýmto následkom, hodnota maximálneho výkonu sa normalizuje.

Existuje niekoľko štandardov, ktoré výrobcovia používajú na štandardizáciu výkonu svojich produktov.Najbližšie z hľadiska reálnych podmienok v prípade použitia reproduktorovej sústavy na bodovanie verejných podujatí môže byť štandard AES. Výkon podľa tejto normy je definovaný ako druhá mocnina RMS napätia v určitom pásme ružového šumu, ktorému je reproduktor schopný vydržať minimálne 2 hodiny, vydelený hodnotou minimálnej impedancie Zmin. Norma reguluje prítomnosť reproduktora vo „voľnom vzduchu“ bez puzdra. Niektorí výrobcovia reproduktor pri testovaní vkladajú do puzdra a približujú tak jeho pracovné podmienky reálnym podmienkam, čo z ich pohľadu vedie k objektívnejším výsledkom. Poznanie výkonu reproduktora slúži ako vodítko pri výbere zosilňovača, ktorého výkon by mal zodpovedať výkonu AES reproduktora.

Stojí za zmienku, že skutočnú hodnotu energie dodávanej do reproduktora je ťažké posúdiť bez špeciálnych meraní a môže sa značne líšiť aj pri rovnakom nastavení hlasitosti na zariadeniach audiocesty.

Môže to ovplyvniť veľa faktorov, ako napríklad:

• Spektrum reprodukovaného signálu (hudobný žáner, frekvenčný a dynamický rozsah hudobného diela, prevládajúce hudobné nástroje);
• Charakteristika pasívnych filtračných obvodov a aktívnych výhybiek, ktoré obmedzujú spektrum pôvodného signálu vstupujúceho do reproduktorov;
• Použitie ekvalizéra a iných zariadení na korekciu frekvencie v audio ceste;
• Režim prevádzky zosilňovača (vzhľad nelineárneho skreslenia a orezania);
• Dizajn systému reproduktorov;
• Porucha zosilňovača (výskyt konštantnej zložky v spektre zosilneného signálu)

Nasledujúce opatrenia zvyšujú spoľahlivosť reproduktorových systémov:

• Zníženie hornej medznej frekvencie basového reproduktora pomocou dolnopriepustného filtra (LPF). V tomto prípade je časť spektra signálu, ktorá významne prispieva k ohrevu cievky, obmedzená;
• Obmedzenie šírky pásma pod frekvenciou ladenia bassreflexu pomocou obvodov LOW-PASS (hornopriepustný filter). Toto opatrenie obmedzuje amplitúdu kmitov kužeľa mimo prevádzkového rozsahu reproduktorov od nízkych frekvencií, čím zabraňuje mechanickému poškodeniu basového reproduktora;
• Nastavenie HPF výškového reproduktora na vyššiu frekvenciu;
• Navrhovanie reproduktorových skríň, ktoré poskytujú najlepšie podmienky pre prirodzenú konvekciu reproduktorov;
• Vylúčenie reproduktorov so zosilňovačom pracujúcim v režime nelineárneho skreslenia, orezania;
• Prevencia výskytu hlasných spínacích kliknutí, "navíjanie" mikrofónu;
• Použitie obmedzovača v audio ceste.

Všimnite si, že akustické systémy, ktoré sa používajú na profesionálne ozvučenie (najmä na diskotékach), sú často nútené pracovať s vysokým výkonom. Počas prevádzky môže ohrev kmitacej cievky reproduktora dosiahnuť 200 stupňov a prvky magnetického obvodu - 70 stupňov. Dlhodobá prevádzka v extrémnych podmienkach vedie k tomu, že reproduktory „horia“. Môže to byť spôsobené prekročením povoleného elektrického výkonu dodávaného do reproduktora, ako aj poruchou zosilňovača. Bezpečnosť setu v mnohých ohľadoch závisí od kvalifikácie DJa. V tomto ohľade, bez ohľadu na to, ktorý reproduktor si vyberiete, musíte zvážiť dostupnosť súprav na opravu. Situáciu zároveň komplikuje aj fakt, že spravidla nevyhorí jeden reproduktor naraz, ale hneď niekoľko, čo znefunkční celú zostavu. Vzhľadom na všetky vyššie uvedené skutočnosti sme dospeli k záveru, že otázka načasovania a nákladov na dodanie súprav na opravu je tiež mimoriadne dôležitá vo fáze výberu reproduktorov pre reproduktory.