Ograničavanje nivoa HF zvučnika. Iskustvo u poboljšanju parametara visokofrekventne dinamike. Sugerirano je da ako postoji dovoljno niskofrekventnih komponenti u audio signalu da preopterećuju pojačalo, vjerovatno je da će kao rezultat rezanja izlaza

Ima ih mnogo razne vrste emiteri zvuka, ali najčešći su emiteri elektromagnetnog tipa, ili kako ih još zovu, zvučnici.

Zvučnici su glavni strukturni elementi akustičkih sistema (AS). Nažalost, jedan zvučnik nije u stanju da reproducira čitav zvučni opseg frekvencija. Stoga se za reprodukciju punog opsega u akustičnim sistemima koristi nekoliko zvučnika, od kojih je svaki dizajniran za reprodukciju vlastitog frekvencijskog opsega. Principi rada niskofrekventnih (NF) i visokofrekventnih (HF) zvučnika su isti, a razlike leže u implementaciji pojedinih strukturnih elemenata.

Princip rada zvučnika zasniva se na interakciji naizmjeničnog magnetnog polja stvorenog strujom koja teče kroz žicu magnetne zavojnice sa magnetno polje permanentni magnet.

Uprkos uporednoj jednostavnosti dizajna, zvučnici namenjeni za upotrebu u visokokvalitetnim akustičnim sistemima imaju veliki broj važni parametri od kojih zavisi konačni zvuk sistema zvučnika.

Najvažniji pokazatelj koji karakteriše zvučnik je reprodukovani frekvencijski opseg. Može se naznačiti kao par vrijednosti (donja granica i gornja granica frekvencije) ili dati u obliku amplitudno-frekventnog odziva (AFC). Druga opcija je informativnija. Frekvencijski odziv je grafička zavisnost nivoa zvučni pritisak, koju stvara zvučnik na udaljenosti od 1 metar duž radne ose, od frekvencije. Frekvencijski odziv vam omogućava da procijenite frekventne distorzije koje zvučnik unosi u originalni signal, a također, u slučaju korištenja zvučnika kao dijela višepojasni sistema, da identifikujete optimalnu vrijednost frekvencije skretnog filtera. Frekvencijski odziv omogućava da se zvučnik klasifikuje kao niskofrekventni, srednjefrekventni ili visokofrekventni.

Odabir subwoofera

Za NF zvučnike, pored frekventnog odziva, bitna grupa indikatora su i takozvani Thiel-Small parametri. Na osnovu njih se izračunavaju parametri akustični dizajn za zvučnik (kućište zvučnog sistema). Minimalni skup parametara rezonantna frekvencija- fs, ukupni faktor kvaliteta - Qts, ekvivalentna zapremina - Vas.

Thiel-Small parametri opisuju ponašanje zvučnika u području djelovanja klipa (ispod 500Hz), smatrajući ga oscilirajućim sistemom. Zajedno sa akustičnim dizajnom (AO), zvučnik je visokopropusni filter (HPF), koji omogućava upotrebu matematičkih alata pozajmljenih iz teorije filtera u proračunima.

Procjena Thiel-Small vrijednosti parametara zvučnika, a prije svega, ukupnog faktora kvalitete Qts, omogućava nam da prosudimo o preporučljivosti korištenja zvučnika u akustičnim sistemima s jednom ili drugom vrstom akustičkog dizajna (AO) . Za zvučnike sa fazno invertovanim akustičnim dizajnom uglavnom se koriste zvučnici sa ukupnim faktorom kvaliteta do 0,4. Vrijedi napomenuti da su fazno obrnuti sistemi najzahtjevniji, sa stanovišta dizajna, u poređenju sa zvučnicima koji imaju zatvoreni i otvoreni AO. Ovaj dizajn osjetljiv na greške napravljene u proračunima i u proizvodnji kućišta, kao i pri korištenju nepouzdanih vrijednosti za parametre woofera.

Prilikom odabira woofera, parametar Xmax igra važnu ulogu. Xmax pokazuje maksimalni dozvoljeni pomak konusa, pri kojem se održava konstantan broj zavoja žice zvučne zavojnice u procjepu magnetskog kola zvučnika (vidi sliku ispod).

Za satelitske sisteme zvučnika prikladni su zvučnici sa Xmax = 2-4mm. Za subwoofere treba koristiti zvučnike sa Xmax=5-9mm. Istovremeno, održava se linearnost pretvorbe električnih vibracija u akustične pri velikim snagama (i, shodno tome, velikim amplitudama vibracija), što se očituje efikasnijim niskofrekventnim zračenjem.

Ako ste odlučili napraviti sustav zvučnika vlastitim rukama, neizbježno ćete se suočiti s pitanjem odabira markiranih komponenti, uključujući frekvenciju zvučnika. Bez iskustva u korištenju proizvoda raznih proizvođača, ponekad je teško napraviti najbolji izbor. Morate se rukovoditi mnogim faktorima i upoređivati ​​prema mnogim parametrima, ne samo onima koji se odnose na karakteristike pasoša. ACTON zvučnici će uspješno upotpuniti vaš sistem zvučnika jer pored visokog kvaliteta imaju niz prednosti:

  • imaju optimalan odnos cene i kvaliteta u svom segmentu;
  • zvučnici su posebno dizajnirani za profesionalne zvučnike koji se koriste za sinkronizaciju društvenih i kulturnih događaja;
  • razvijena je dokumentacija za izradu kućišta za zvučnike;
  • interakcija između potrošača i proizvođača vrši se direktno bez posrednika, čime se izbjegavaju problemi s dostupnošću rezervnih dijelova i komponenti;
  • informatička podrška o dizajnu zvučnika;
  • visoka pouzdanost ACTON zvučnika.

WITH raspon modela ACTON zvučnici sa kojima se možete upoznati.

Odabir visokotonca

Prilikom odabira visokotonca, frekvencijski odziv određuje nižu frekvenciju raspona koji reproducira. Neophodno je da se frekvencijski pojas visokotonca donekle preklapa sa frekvencijskim opsegom woofera.

Neki visokotonci su dizajnirani da rade u kombinaciji sa sirenom. Za razliku od visokotonaca s direktnim zračenjem (ili visokotonaca, kako ih zovu), visokotonci s rogovima, zbog svojstava sirene, imaju nižu graničnu frekvenciju reprodukovanog audio opsega. Donja granična frekvencija takvog visokofrekventnog zvučnika može biti otprilike 2000-3000 Hz, što u mnogim slučajevima omogućava napuštanje srednjetonskog zvučnika u sistemu zvučnika.

Zbog svog dizajna, visokotonci obično imaju veću osjetljivost od woofera. Stoga je u fazi projektovanja filtera u njemu predviđen krug atenuatora (supresora), koji je neophodan za smanjenje viška zračenja, čime se vrijednosti osjetljivosti visokofrekventnih i niskofrekventnih zvučnika dovode na istu razinu.

Prilikom odabira visokotonca važno je uzeti u obzir njegovu snagu, koja se bira na osnovu snage woofera. U ovom slučaju, snaga VF zvučnika se uzima manjom od snage NF zvučnika, što proizilazi iz analize spektralne gustine audio signala, što odgovara ružičastom šumu (koji ima pad prema visokim frekvencijama). Za praktičan proračun snage raspršene visokofrekventnom dinamikom u zvučnicima s frekvencijom skretnice od 3-5 kHz, možete koristiti kalkulator na našoj web stranici.

Podsjetimo da se VF zvučnici ne mogu koristiti bez visokopropusnog filtera (HPF), koji ograničava prodiranje niskofrekventnog dijela spektra.

Faktori oštećenja zvučnika

U slučaju nenormalnih uslova rada moguća su mehanička i električna oštećenja zvučnika. Mehanička oštećenja nastaju kada amplituda vibracija difuzora premašuje dozvoljenu amplitudu, koja zavisi od mehaničkih svojstava elemenata pokretnog sistema. Najkritičnija frekvencijska zona za takvo oštećenje je blizu i ispod frekvencije mehaničke rezonancije zvučnika, tj. gdje je amplituda oscilacija maksimalna. Električna oštećenja nastaju kao rezultat nepovratnog pregrijavanja zvučne zavojnice. Najkritičniji frekvencijski opseg za oštećenja ove vrste odgovara opsegu koji se nalazi u blizini elektromehaničke rezonancije zvučnika. Obje vrste oštećenja nastaju kao rezultat prekoračenja maksimalno dozvoljene električne snage koja se dovodi do zvučnika. Kako bi se izbjegle takve posljedice, maksimalna vrijednost snage je standardizirana.

Postoji nekoliko standarda pomoću kojih proizvođači normalizuju snagu svojih proizvoda. Najbliži sa stanovišta stvarnih uslova u slučaju korišćenja akustičkog sistema za ozvučenje javnih događaja je AES standard. Snaga prema ovom standardu definira se kao kvadrat efektivnog napona u određenom pojasu ružičastog šuma koji zvučnik može izdržati najmanje 2 sata, podijeljen sa minimalnom vrijednošću impedance Zmin. Standard reguliše prisustvo zvučnika u "slobodnom vazduhu" bez kućišta. Prilikom testiranja, neki proizvođači zvučnik postavljaju u kućište, čime se njegovi radni uslovi približavaju realnim, što, sa njihove tačke gledišta, dovodi do objektivnijih rezultata. Poznata snaga zvučnika služi kao vodič pri odabiru pojačala čija snaga treba da odgovara vrijednosti snage AES zvučnika.

Vrijedi napomenuti da je stvarnu vrijednost snage koja se dovodi do zvučnika teško procijeniti bez posebnih mjerenja i može uvelike varirati čak i uz istu postavku kontrole jačine zvuka na uređajima za zvučnu stazu.

Na to mogu uticati mnogi faktori, kao što su:

  • Spektar reprodukovanog signala (muzički žanr, frekvencijski i dinamički opseg muzičkog dela, dominantni muzički instrumenti);
  • Karakteristike krugova pasivnog filtera i aktivnih skretnica koje ograničavaju spektar izvornog signala koji ulazi u zvučnike;
  • Korištenje ekvilajzera i drugih uređaja za korekciju frekvencije u audio stazi;
  • Način rada pojačala (pojava nelinearne distorzije i klipinga);
  • Dizajn kućišta akustičkog sistema;
  • Neispravnost pojačala (pojava konstantne komponente u spektru pojačanog signala)

Sljedeće mjere povećavaju pouzdanost rada sistema zvučnika:

  • Smanjenje gornje granice frekvencije woofer zvučnika pomoću niskopropusnog filtera (LPF). U ovom slučaju, dio spektra signala koji daje značajan doprinos zagrijavanju zavojnice je ograničen;
  • Ograničava frekventni opseg ispod frekvencije podešavanja bas refleksa pomoću LOW-PASS (filter visokih frekvencija) kola. Ova mjera ograničava amplitudu vibracija difuzora izvan radnog opsega zvučnika na niskofrekventnoj strani, sprječavajući mehaničko oštećenje woofera;
  • Podešavanje visokofrekventnog visokofrekventnog zvučnika na višu frekvenciju;
  • Dizajn kućišta zvučnika koja pružaju najbolje uslove za prirodnu konvekciju zvučnika;
  • Eliminacija rada zvučnika sa pojačalom koji radi u nelinearnom izobličenju i režimu klipinga;
  • Sprečavanje pojave glasnih klikova pri prebacivanju, „navijanja“ mikrofona;
  • Korištenje limitera u audio stazi.

Imajte na umu da su sistemi zvučnika koji se koriste za profesionalno snimanje zvuka (posebno u diskotekama) često prisiljeni da rade na velike snage. Tokom rada, zagrijavanje zvučne zavojnice zvučnika može doseći 200 stepeni, a elementi magnetnog kola - 70 stepeni. Dugotrajan rad u ekstremnim uslovima dovodi do činjenice da zvučnici „gore“. Ovo može biti uzrokovano prekoračenjem dozvoljene električne snage koja se dovodi do zvučnika ili neispravnim pojačalom. Sigurnost seta na mnogo načina zavisi od kvalifikacija DJ-a. Zbog toga, bez obzira koji zvučnik odaberete, morate uzeti u obzir dostupnost kompleta za popravku. Istovremeno, situaciju dodatno komplikuje činjenica da u pravilu ne pregori jedan zvučnik u isto vrijeme, već nekoliko, što onesposobljava cijeli set. Uzimajući u obzir sve navedeno, zaključujemo da je pitanje vremena i cijene isporuke kompleta za popravku također izuzetno važno u fazi odabira zvučnika za zvučnike.

Dizajn visokofrekventnih (HF) zvučnika je najrazličitiji. Mogu biti obične, rogove ili kupolaste. Glavni problem u njihovom stvaranju je širenje pravca emitovanih oscilacija. U tom smislu, kupolasti zvučnici imaju određene prednosti. Prečnik difuzora ili zračeće membrane visokotonaca se kreće od 10 do 50 mm. Često su visokotonci sa stražnje strane čvrsto zatvoreni, što eliminira mogućnost modulacije njihovog zračenja zračenjem niskofrekventnih i srednjefrekventnih emitera.

Tipičan minijaturni konusni visokotonac dobro proizvodi visokofrekventne zvukove, ali ima vrlo uzak uzorak zračenja - obično unutar ugla od 15 do 30 stepeni (u odnosu na centralnu osu). Ovaj ugao se postavlja kada je izlaz zvučnika tipično smanjen za -2 dB. Naznačen je ugao odstupanja i od horizontalne i od vertikalne ose. U inostranstvu se ovaj ugao naziva ugao disperzije ili disperzije zvuka.

Za povećanje kuta disperzije izrađuju se difuzori ili priključci za njih raznih oblika(kuglasti, u obliku roga, itd.). Mnogo ovisi o materijalu difuzora. Međutim, konvencionalni visokotonci ne mogu da emituju zvukove sa frekvencijama primetno većim od 20 kHz. Postavljanje posebnih reflektora ispred visokotonca (najčešće u obliku plastične rešetke) omogućava vam da značajno proširite uzorak usmjerenosti. Takva rešetka je često element akustičnog okvira visokotonca ili drugog emitera.

Vječna tema rasprave je pitanje da li je uopće potrebno emitovati frekvencije iznad 20 kHz, jer ih naše uho ne čuje, a čak i studijska oprema često ograničava efektivni raspon zvučnih signala na nivou od 10 do 15-18 kHz. Međutim, činjenica da takve sinusoidne signale ne čujemo ne znači da oni ne postoje i da ne utiču na oblik vremenskih zavisnosti stvarnih i prilično složenih audio signala sa mnogo više niske frekvencije ponavljanja.

Postoji mnogo uvjerljivih dokaza da je ovaj oblik u velikoj mjeri izobličen kada je frekvencijski opseg umjetno ograničen. Jedan od razloga za to su fazni pomaci različitih komponenti složenog signala. Zanimljivo je da naše uho ne osjeća same pomake faze, ali je u stanju razlikovati signale s različitim oblicima vremenske ovisnosti, čak i ako sadrže isti skup harmonika s istim amplitudama (ali različitim fazama). Priroda opadanja frekvencijskog odziva i linearnost faznog odziva čak i izvan efektivno reprodukovanog frekventnog opsega su od velike važnosti.

Uopšteno govoreći, ako želimo da imamo ujednačen frekventni i fazni odziv u čitavom audio opsegu, onda bi frekvencijski opseg koji stvarno emituje akustika trebao biti znatno širi od audio. Sve ovo u potpunosti opravdava razvoj širokopojasnih emitera od strane mnogih vodećih kompanija u oblasti elektroakustike.

Postavljanje HF emitera Postoji problem - rezultat u velikoj mjeri ovisi o tome gdje su glave postavljene i kako su orijentirane. Hajde da pričamo o VF glavi, ili visokotoncu.

Karakteristike VF glava Iz teorije širenja zvučnih valova poznato je da se povećanjem frekvencije sužava dijagram zračenja emitera, a to dovodi do sužavanja optimalnog područja slušanja. Odnosno, moguće je postići ujednačenu tonsku ravnotežu i ispravnu scenu samo na malom prostoru. Stoga je proširenje dijagrama zračenja HF emitera glavni zadatak svih dizajnera zvučnika. Najslabija ovisnost dijagrama zračenja o frekvenciji uočena je kod visokotonaca s kupolom. Upravo je ova vrsta HF emitera najčešća u automobilskim i kućnim zvučnicima. Ostale prednosti kupolastih radijatora su njihova mala veličina i odsustvo potrebe za stvaranjem akustičnog volumena, dok nedostaci uključuju nisku donju graničnu frekvenciju koja se nalazi u rasponu od 2,5-7 kHz. Sve ove karakteristike se uzimaju u obzir prilikom ugradnje visokotonca. Na lokaciju ugradnje utiče sve: radni opseg visokotonca, njegove karakteristike usmerenosti, broj instaliranih komponenti (2- ili 3-komponentni sistemi), pa čak i vaš lični. ukus. Odmah da rezervišemo da ne postoje univerzalne preporuke po ovom pitanju, pa ne možemo da upiremo prstom u vas - kažu, stavite ovde i sve će biti OK! Međutim, danas postoje mnoga standardna rješenja s kojima je korisno upoznati se. Sve od navedenog vrijedi za ne-procesorska kola, ali to vrijedi i za korištenje procesora, njegovo prisustvo jednostavno pruža mnogo više mogućnosti za kompenzaciju negativan uticaj neoptimalna lokacija.

Praktična razmatranja. Prvo, podsjetimo se nekih kanona. U idealnom slučaju, udaljenost do lijevog i desnog visokotonca bi trebala biti ista, a visokotonci bi trebali biti postavljeni u visini očiju (ili ušiju) slušatelja. Posebno je uvijek najbolje pomaknuti glave visokotonaca što je više moguće, jer što su one dalje od ušiju, manja je razlika u udaljenostima do lijevog i desnog drajvera. Drugi aspekt: ​​visokotonac ne bi trebao biti daleko od srednjeg tona ili glave basa/srednje tona, inače nećete dobiti dobar tonski balans i fazno usklađivanje (obično vođeno dužinom ili širinom dlana). Međutim, ako je visokotonac nisko postavljen, zvučna pozornica pada i čini se da ste iznad zvuka. Ako je postavka previsoka, zbog velike udaljenosti između visokotonaca i srednjetonskih zvučnika, gubi se integritet tonskog balansa i faznog usklađivanja. Na primjer, kada slušate numeru sa snimkom klavirskog komada, na niskim notama isti instrument će zvučati nisko, a na visokim notama će naglo skočiti prema gore.

Usmjerenost HF glave. Kada ste shvatili gdje ćete instalirati VF glavu, trebali biste odlučiti o njegovom smjeru. Kao što praksa pokazuje, da bi se postigao ispravan timbralni balans, bolje je visokotonac usmjeriti prema slušaocu, a za postizanje dobre dubine zvučne scene koristiti refleksiju. Izbor je određen vašim ličnim osjećajima o muzici koju slušate. Ovdje je glavna stvar zapamtiti da može postojati samo jedna optimalna lokacija za slušanje.
Preporučljivo je orijentirati visokotonac u prostoru tako da mu je središnja os usmjerena prema bradi slušatelja, odnosno postaviti različit ugao rotacije lijevog i desnog visokotonca. Dvije su stvari koje treba imati na umu kada usmjeravate reflektirajući visokotonac. Prvo, upadni ugao zvučni talas jednak je kutu refleksije, drugo, produžavanjem zvučnog puta, zvučnu pozornicu odvodimo dalje, a ako se zanesete, možete dobiti tzv. tunelski efekat, kada je zvučna pozornica daleko od slušatelja, kao na kraju uskog hodnika.

Način postavljanja. Nakon što je, u skladu s datim preporukama, naznačeno mjesto RF glava, vrijedi započeti eksperimente. Činjenica je da niko nikada neće unapred reći gde će se tačno 100% „pogoditi“ sa vašim komponentama. Najoptimalnija lokacija omogućit će vam da odredite eksperiment, koji je prilično jednostavan za postavljanje. Uzmite bilo koji ljepljivi materijal, na primjer, plastelin, dvostranu traku, čičak ili model vruće ljepilo, stavite svoju omiljenu muziku ili test disk i, uzimajući u obzir sve navedeno, počnite eksperimentirati. Isprobajte različite lokacije i opcije orijentacije u svakoj od njih. Prije nego što konačno instalirate visokofrekventni drajver, bolje je poslušati još malo i ispraviti ga na plasticine.to nowhere.

Kreativni pristup. Postavljanje i odabir lokacije visokotonca ima svoje nijanse za 2- i 3-komponentne sisteme. Konkretno, u prvom slučaju, teško je osigurati blisku blizinu visokotonca i emitera niske frekvencije/srednje frekvencije. Ali u svakom slučaju, ne treba se plašiti eksperimentisanja – naišli smo na instalacije gde su VF glave završavale na najneočekivanijim mestima. Ima li smisla imati dodatni par visokotonaca? Na primjer, američka kompanija Boston Acoustics proizvodi setove komponentnih zvučnika, gdje crossover već ima prostor za povezivanje drugog para VF glava. Kako objašnjavaju sami programeri, drugi par je neophodan za podizanje nivoa zvučne scene U uslovima testiranja slušali smo ih kao dodatak glavnom paru visokotonaca i bili smo iznenađeni koliko se prostor zvučne scene značajno proširio. poboljšana je razrada nijansi

Ako me pitate zašto je to potrebno, onda vam neću odgovoriti - onda ovaj članak nije za vas. Ako je sve u redu sa vašom motivacijom, onda vam nudim neke rezultate do kojih sam došao sa skromnim sredstvima i znanjem koje imam.

Za početak, zamorac, ko je on?

Naš pacijent - visokotonac sa konusnom dijafragmom 3GD-31. Glavna zamjerka protiv njega je značajna neujednačenost i neujednačenost frekvencijskog odziva. One. Osim neravnomjernosti od oko 10 dB između maksimalnog vrha i donjeg dijela, postoji mnogo manjih nepravilnosti, zbog čega je frekvencijski odziv sličan šumi. Odlučio sam da ne predstavljam izmjerene karakteristike na početku članka, jer... Biće jasnije postaviti ih pored konačnih dobijenih nakon svih promjena dizajna.
Glavna ideja mojih akcija, odnosno dvije glavne ideje, je, prvo, dodati elemente koji apsorbiraju zvuk unutar jačine zvučnika kako bi se suzbile rezonancije koje nastaju u zatvorenom volumenu sa čvrstim zidovima koji lako reflektuju zvuk bez primjetno apsorbira svoju energiju, što je tijelo pomenutog zvučnika. Druga ideja je da se obradi sam materijal difuzora (ne, ne tekućinom A. Vorobyova ;-)), već lakom, što rezultira kompozitnim materijalom koji je superiorniji od originala (papira) u krutosti, ali nije inferioran u odnosu na on prigušuje sopstvene rezonancije, što smanjuje deformaciju savijanja difuzora tokom njegovog rada i na taj način pomaže u smanjenju rezonantnih pikova i padova u frekvencijskom odzivu.

Šta mi prolazi kroz glavu?

Činjenica je da slične eksperimente provodim već duže vrijeme i da sam dobio dosta potvrda o ispravnosti i korisnosti mog pristupa, ali su svi rezultati bili prilično razbacani. To je dijelom bila posljedica nedostatka iskustva u akustičkim mjerenjima (a više u interpretaciji dobijenih rezultata), dijelom posljedica nepotpunog razvoja same ideje i općeg plana akcije. I tako, kada se cijeli ovaj mozaik u mojoj glavi stvorio u manje-više potpunu sliku, odlučio sam provesti eksperiment od početka do kraja, istovremeno vršeći sva mjerenja.

Šta je urađeno?

Za početak, zvučnik je rastavljen. Da bi se to postiglo, odlemljeni su kablovi zavojnice zvučnika sa terminala na kućištu, zatim je, nakon namakanja acetonom, odvojio kartonski brtveni prsten, a sam difuzor je na isti način odlijepljen od metalnog "lijevka" kućišta. . Zatim je difuzor izvađen iz kućišta i za sada stavljen na stranu.
Prvo je obrađeno kućište zvučnika. Sektori su izrezani iz tkanine debljine oko 3 mm, precizno pokrivajući unutrašnju površinu tijela, koja je bila krnji konus. Na dnu (manja osnova krnjeg konusa) od istog materijala je izrezan krug sa rupom u sredini za zavojnicu. Nakon toga je unutrašnja površina tijela i površina platnenih blankova premazani jednim slojem Moment ljepila i to gotovo odmah (pošto se vrlo brzo suši i kada sam završio sa namazanjem platnenih šara, sloj na tijelu se već osušio ) pritisnuti jedno uz drugo. Evo fotografije dobivenog poluproizvoda.

U tom trenutku mi je pala na pamet ideja da ne samo rezonancije u zapremini kućišta, već i u samim zidovima mogu biti krive za narušen frekventni odziv. tijelo je svojevrsno zvono od štancanog lima. Da bih izmjerio njegove rezonancije, koristio sam sljedeću tehniku. Postavivši kućište na mekanu podlogu, sa magnetom okrenutim nadole, postavio sam mikrofon direktno iznad njega, uključio snimanje zvuka i plastičnom drškom šrafcigera udario nekoliko puta van kućišta. Zatim sam odabrao najuspješniji signal (u smislu nivoa) sa snimka i uvezao ga u LspLab za analizu. Rezultati malo kasnije. Zatim je, kako bi se navlažilo tijelo, spolja prekriveno gumom iz drevne biciklističke unutrašnje gume, po istoj tehnologiji kao i prethodni platneni pokrivač. Zatim, nakon potpunog sušenja - dan kasnije, ponovo su izvršena ispitivanja, koristeći istu metodu kao gore. Međutim, zvuk od udarca je bio mnogo slabiji, pa sam automatski udario malo jače nego u prvom mjerenju - zbog toga je nivo signala u drugom mjerenju, po mom mišljenju, ispao nešto precijenjen, ali ovo jeste ne igraju značajnu ulogu u ovom slučaju. Dakle, evo prvih komparativnih rezultata - prolazni odziv kabineta zvučnika (u obliku sonograma). Ispod je originalna verzija.

Jasno je vidljivo da su nakon modifikacije sve rezonancije iznad 3 kHz potisnute za nivo veći od 20 dB! Sa ove slike se čini da je glavna rezonancija na 1200Hz (usput, zanimljivo, glavna rezonancija membrane zvučnika smještena upravo na istoj frekvenciji) postala mnogo jača. Ovo nije tačno, jer program normalizuje nivoe na sonogramu tako da "najjači" signali postaju crveni, ali ova skala važi samo unutar jednog grafikona, a na slici ih ima dva, tako da je crvena na gornjem grafikonu 20 dB slabija od crvena na donjem grafikonu! Evo još jednog - već poznatijeg grafikona - frekvencijskog odziva oba mjerenja.

Vidi se da efikasnost prigušenja raste sa frekvencijom, a potiskivanje na frekvencijama od 3 kHz i više prelazi 30 dB! I to uprkos činjenici da sam, kao što sam već rekao, u drugoj dimenziji jače udario tijelo! Vama, onima koji vole da “smiruju” zvučničke kutije, napomenu - dajem!

Difuzor je premazan (ne impregniran, već premazan) nitro lakom (od svih testiranih materijala za ovu svrhu, najbolje je uticao na svojstva zvučnika). WITH unutra samo jedan sloj, sa spoljnim slojem od tri. Ali, naravno, to nisu bili slojevi koji se ne oslikavaju na zidovima! Prilikom nanošenja prvog sloja mekom četkom, površina se samo navlaži, i to ne mnogo. Drugi i treći sloj su malo deblji, ali ukupno su tri sloja toliko tanka da se ispod njih još uvijek vidi vlaknasta struktura papira.

Prije montaže, u šupljinu između tijela i difuzora dodatno je umetnuta “krofna” od vate kako bi se postigla maksimalna apsorpcija zvuka u volumenu ako je to moguće. Sljedeća slika prikazuje tijelo pripremljeno za montažu.

Još jedna promjena je napravljena na terminalima zavojnice. U početku su tanke žice samog namota zavojnice bile zalemljene na bakrene zakovice na difuzoru (i zalemljene su velike kapi lema!), koji bi od mase cijelog ovog metala i krutosti dijela trebao stvoriti novi rezonantni sistem. difuzor na koji je sve bilo zaglavljeno. Ovakvo stanje mi se uopšte nije dopalo, pa sam odlučio da sve ponovim. Odlemio sam žice zavojnice od zakovica, izbušio ih i zalemio vodove koji povezuju zavojnicu s vanjskim terminalima direktno na žice glasovne zavojnice. Sljedeća slika, iako ne baš kvalitetne, pokazuje novo stanje stvari. Preostale rupe su zapečaćene papirnim krugovima.

Sada ću dati sažeti rezultat.

Za početak, evo frekventnog odziva originalnog zvučnika i njega nakon modifikacije. Podebljane linije pokazuju frekvencijski odziv i frekvencijski odziv nakon modifikacije.

Na prvi pogled nisam postigao veliki uspjeh. Pa, pad na 4 kHz se smanjio za oko 3 dB, vrh na 9 kHz se smanjio za nekoliko dB, a frekvencijski odziv se smanjio sa 12 na 20 kHz. To se može pripisati slučajnim pojavama - rezonancije u difuzoru su uspješno preraspodijeljene. Međutim, treba reći da ovaj zvučnik nije bio baš uspješan za potrebe mog eksperimenta – u početku je imao gotovo maksimalan kvalitet dizajna. Za usporedbu, dat ću sličan par frekvencijskog odziva za drugi uzorak - lošiji.

Tu su svi čudesni efekti poboljšanja na licu! Međutim, ne koristim ovaj zvučnik kao osnovu za ovaj članak jer su u ovom slučaju ovo svi podaci koje sam dobio, ali sam prikupio više informacija o gore opisanom zvučniku.

Sada želim da donesem prolazne karakteristike dinamika. Isti su kao i za tijelo - u obliku sonograma, po mom mišljenju to je jasnije.

Jasno je vidljivo da originalni zvučnik ima odložene rezonancije u području od 5 i 10 kHz, dostižući trajanje do 1,3 ms. Nakon modifikacije, prvo se skraćuju 1,5 puta, a drugo, raspadaju se na mnogo manjih, kako po intenzitetu tako i po trajanju. Iznad 10 kHz ih uopšte nema – nestali su. Općenito, impulsni odziv se poboljšao mnogo primjetnije od frekvencijskog odziva.
Na osnovu ovog eksperimenta, kao i nekoliko prethodnih, došao sam do zaključka da lakiranje uglavnom utiče na performanse zvučnika u najvišem frekvencijskom opsegu, a razni materijali koji apsorbuju zvuk rade u srednjem frekvencijskom opsegu.
Čini se da prigušivanje tijela nije imalo značajan utjecaj na rezultate.

U zaključku želim da kažem da je ovaj članak napisan uglavnom sa ciljem da se ljudi koji nemaju sredstva za instrumentalnu procenu objektivnih parametara govornika upoznaju sa uticajem koji određene akcije imaju na konkretnog uzorka govornika.
Kao rezultat ovih eksperimenata, pojavila se još jedna ideja za dalje poboljšanje parametara. To će biti osnova za daljnje eksperimente i, ako budu uspješni, tema sljedećeg takvog članka.

Mislio sam da će mnogima biti korisno i zanimljivo. Informacije preuzete sa interneta.

Visokofrekventni zvučnik je takođe visokotonac, takođe je i visokotonac, najmanji u vašem automobilu. Obično se ugrađuje u stubove vrata. Veličina oko 5 cm u prečniku.

Srednjotonski zvučnik je zvučnik srednjeg tona.

LF niskofrekventni zvučnik (bidbass)

Jedna od obaveznih faza podešavanja zvuka u automobilu je odabir optimalnog odvajanja frekvencija između svih emitujućih glava: LF, LF/MF, MF (ako ih ima) i HF. Postoje dva načina za rješavanje ovog problema.

Prvo, restrukturiranje, a često i potpuna prerada standardnog pasivnog crossovera, i drugo, povezivanje zvučnika na pojačalo koje radi u višepojasnom modu pojačanja, tzv. opcije za uključivanje Bi-amp (dvosmjerno pojačanje) ili Tri -amp (trosmjerno pojačanje).

Prva metoda zahtijeva ozbiljno poznavanje elektroakustike i elektrotehnike, pa je za samostalnu upotrebu dostupna samo stručnjacima i iskusnim radioamaterskim inženjerima elektronike, ali je druga, iako zahtijeva veći broj kanala za pojačavanje, dostupna i manje obučenim. auto enthusiast.

Štoviše, velika većina prodanih pojačala snage u početku je opremljena ugrađenim aktivnim crossoverom. U mnogim modelima je toliko razvijen da je uspješno i prilično visoke kvalitete omogućava vam da implementirate višepojasnu vezu zvučnika sa velikim brojem zvučnika. Međutim, nedostatak razvijenog crossovera u pojačalu ili glavnoj jedinici ne zaustavlja ljubitelje ovog načina ozvučenja unutrašnjosti, jer na tržištu postoji mnogo vanjskih crossovera koji mogu riješiti ove probleme.

Prije svega, treba reći da vam nećemo dati 100% univerzalne preporuke, jer one ne postoje. Generalno, akustika je oblast tehnologije u kojoj eksperimentisanje i kreativnost igraju veliku ulogu, iu tom smislu, ljubitelji audio inženjeringa imaju sreće. Ali da biste izvršili eksperiment, da ne ispadne kao onaj ludi profesor - s eksplozijama i dimom - morate se pridržavati određenih pravila. Prvo pravilo je ne naškoditi, a o ostalima ćemo govoriti u nastavku.

Najteži dio je uključivanje srednjih i/ili visokofrekventnih komponenti. I poenta ovdje nije samo u tome da ovi opsezi nose maksimalno informacijsko opterećenje, odgovorni su za formiranje stereo efekta, zvučne pozornice, a također su vrlo podložni intermodulacijama i harmonijskim izobličenjima ako je frekvencija skretnice pogrešno postavljena, već i da su ova frekvencija direktno utiče i na pouzdanost srednjetonskih i visokotonskih zvučnika.

Uključivanje HF glave.

Izbor donje granične frekvencije opsega signala koji se dovode u VF glavu zavisi od broja opsega sistema zvučnika. Kada se koristi dvosmjerni zvučnik, tada u najtipičnijem slučaju, tj. Kada se glava za bas/srednje tonove nalazi u vratima, kako bi se podigao nivo zvučne scene, preporučljivo je odabrati graničnu frekvenciju što je moguće nižu. Moderni visokokvalitetni visokotonci sa niskom rezonantnom frekvencijom FS (800-1500 Hz) mogu reproducirati signale čak i do 2000 Hz. Međutim, većina korištenih VF glava ima rezonantnu frekvenciju od 2000-3000 Hz, pa treba imati na umu da što bliže rezonantnoj frekvenciji postavimo frekvenciju skretnice, teško opterećenje pada na visokotonac.

U idealnom slučaju, sa nagibom prigušenja filtera od 12 dB/oktava, razmak između frekvencije skretnice i rezonantne frekvencije trebao bi biti veći od oktave. Na primjer, ako je rezonantna frekvencija glave 2000 Hz, tada s filterom ovog reda frekvenciju skretnice treba postaviti na 4000 Hz. Ako zaista želite da odaberete frekvenciju skretnice od 3000 Hz, onda bi nagib karakteristike prigušenja filtera trebao biti veći - 18 dB/oct, ili još bolje - 24 dB/oct.

Postoji još jedno pitanje koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja frekvencije skretnice za visokotonac. Činjenica je da nakon usklađivanja komponenti za reprodukovani frekventni opseg, morate ih uskladiti i po nivou i fazi. Ovo posljednje je, kao i uvijek, kamen spoticanja - čini se da je sve urađeno kako treba, ali zvuk "nije u redu". Poznato je da će filtar prvog reda proizvesti fazni pomak od 90°, filter drugog reda će proizvesti fazni pomak od 180° (antifazni) itd., tako da tokom podešavanja nemojte biti lijeni slušati zvučnike sa različitim polaritetima prebacivanja.

Ljudsko uho je veoma osetljivo na frekvencijski opseg od 1500-3000 Hz, a da bi ga što bolje i jasnije prenosilo, treba biti izuzetno oprezan. Moguće je prekinuti (podijeliti) zvučni opseg u ovoj zoni, ali kasnije treba razmisliti o tome kako pravilno otkloniti posljedice neugodnog zvuka. Sa ove tačke gledišta, trosmerni je praktičniji i sigurniji za postavljanje. sistem zvučnika, a srednjetonski zvučnik koji se koristi u njemu omogućava ne samo efikasnu reprodukciju opsega od 200 do 7000 Hz, već i lakše rješavanje problema izgradnje zvučne pozornice. U trosmjernim zvučnicima, HF zvučnik se uključuje na višim frekvencijama - 3500-6000 Hz, odnosno očito iznad kritičnog frekvencijskog pojasa, a to omogućava smanjenje (ali ne i eliminaciju) zahtjeva za fazno usklađivanje.

Uključivanje glave srednjeg tona.

Prije diskusije o izboru frekvencije za podjelu srednjeg i niskofrekventnog raspona, osvrnimo se na karakteristike dizajna zvučnika srednjeg opsega. IN u poslednje vreme Zvučnici srednjeg tona sa kupolastom membranom su veoma popularni među instalaterima. U poređenju sa konusnim srednjetonskim zvučnicima, oni pružaju širi polarni uzorak i lakše se instaliraju jer ne zahtijevaju dodatni akustični dizajn. Njihov glavni nedostatak je visoka rezonantna frekvencija, koja se nalazi u rasponu od 450-800 Hz.

Problem je u tome što što je viša donja granična frekvencija opsega signala koji se dovodi do srednjetonskog zvučnika, to bi razmak između srednjetonskih i niskofrekventnih glava trebao biti manji i što je kritičnije gdje se tačno niskotonski zvučnik nalazi i gdje se nalazi. orijentisan. Praksa pokazuje da se kupolasti srednjetonski zvučnici mogu uključiti sa frekvencijom skretnice od 500-600 Hz bez ikakvih problema sa usklađivanjem. Kao što vidite, za većinu prodanih primjeraka ovo je prilično kritičan raspon, pa ako se odlučite za takvo razdvajanje, redoslijed filtera za razdvajanje trebao bi biti prilično visok - na primjer, 4.

Treba dodati da su se nedavno počeli pojavljivati ​​kupolasti zvučnici sa rezonantnom frekvencijom od 300-350 Hz. Mogu se koristiti počevši od frekvencije od 400 Hz, ali za sada je cijena takvih primjeraka prilično visoka.

Rezonantna frekvencija srednjetonskih zvučnika sa konusnim difuzorom je u rasponu od 100-300 Hz, što im omogućava da se koriste počevši od frekvencije od 200 Hz (u praksi se češće koristi 300-400 Hz) i sa niskim -order filter, dok je woofer/srednjotonski zvučnik potpuno oslobođen potrebe za radom u srednjem tonu. Reprodukcija signala sa frekvencijama od 300-400 Hz do 5000-6000 Hz bez razdvajanja između zvučnika omogućava postizanje ugodnog, kvalitetnog zvuka.

Uključivanje woofer-a/srednjetonskog zvučnika.

Postepeno smo dostigli opseg niskih frekvencija. Moderni srednjetonski/bas zvučnici vam omogućavaju efikasan rad u frekvencijskom opsegu od 40 do 5000 Hz. Gornja granica njegovog opsega radne frekvencije određena je mjestom gdje visokotonac (u 2-sistemskom zvučniku) ili srednjetonski zvučnik (u 3-smjernom zvučniku) počinje raditi.

Mnogi ljudi su zabrinuti zbog pitanja: vrijedi li ograničiti njegov frekvencijski raspon odozdo? Pa, hajde da shvatimo. Rezonantna frekvencija modernih LF/MF zvučnika standardne veličine od 16 cm leži u rasponu od 50-80 Hz i zbog velike pokretljivosti glasovne zavojnice ovi zvučnici nisu toliko kritični za rad na frekvencijama ispod rezonantne. . Ipak, reprodukcija frekvencija ispod rezonantne zahtijeva određeni napor, što dovodi do smanjenja izlaza u rasponu od 90-200 Hz, au dvosmjernim sistemima i kvaliteta prijenosa srednjeg tona. Budući da se glavna energija udaraca bas bubnja javlja u frekvencijskom opsegu od 100 do 150 Hz, prva stvar koju gubite je jasno definisan udarac. Ograničavanjem opsega signala koje reprodukuje niskofrekventna glava na 60-80 Hz pomoću visokopropusnog filtera, ne samo da ćete omogućiti da radi mnogo čistije, već ćete dobiti i glasniji zvuk, drugim riječima, bolji izlaz.

Subwoofer.

Bolje je dodijeliti signale s frekvencijama ispod 60-80 Hz zasebnom zvučniku - subwooferu. Ali zapamtite da opseg zvuka ispod 60 Hz nije lokaliziran u automobilu, što znači da lokacija subwoofera nije toliko važna. Ako ste ispunili ovaj uvjet, a zvuk subwoofera je još uvijek lokaliziran, tada prije svega morate povećati redoslijed niskopropusnog filtera. Takođe ne biste trebali zanemariti filter za suzbijanje infra-niskih frekvencija (Subsonic ili FINCH). Ne zaboravite da subwoofer ima i svoju rezonantnu frekvenciju i odsijecanjem frekvencija ispod njega postižete ugodan zvuk i pouzdan rad subwoofera. Kao što pokazuje praksa, potraga za dubokim basom značajno povećava cijenu subwoofera. Vjerujte mi, ako ozvučenje koje ste sastavili ima dobar kvalitet reprodukuje opseg zvuka od 50 do 16.000 Hz, što je sasvim dovoljno za udobno slušanje muzike u automobilu.

Metode uparivanja glave.

Često se postavlja pitanje: treba li imati isti redoslijed niskopropusnih i visokopropusnih filtera? Uopšte nije potrebno, a uopšte nije ni potrebno. Na primjer, ako ste instalirali dvosmjerni prednji zvučnik s velikim razmakom zvučnika, tada se, kako bi se kompenzirali pad frekvencijskog odziva na frekvenciji skretnice, glava niske frekvencije/srednje frekvencije često uključuje u filter nižeg reda. Štaviše, nije čak ni neophodno da se granične frekvencije visokopropusnog filtera i niskopropusnog filtera poklapaju.

Recimo, da bi se kompenzirao višak svjetline na mjestu razdvajanja, bas/srednjotonska glava može raditi do 2000 Hz, a visokotonac - počevši od 3000 Hz. Važno je zapamtiti da kada koristite filter prvog reda, razlika između graničnih frekvencija visokopropusnog filtera i niskopropusnog filtera ne bi trebala biti veća od oktave i opadati s povećanjem reda. Ista tehnika se koristi kada se uparuju subwoofer i midwoofer za ublažavanje stojećih talasa (bas bum). Na primjer, pri postavljanju granične frekvencije niskopropusnog filtera subwoofera na 50-60 Hz, i visokopropusnog filtera niskofrekventne/srednjotonske glave na 90-100 Hz, prema mišljenju stručnjaka, izazivaju se neugodni prizvuci prirodnim porastom frekvencijskog odziva u ovom frekventnom području zbog akustičkih svojstava kabine potpuno su eliminirani.

Pa čak i ako pravilo prelaska sa kvantitete na kvalitet funkcionira u auto audiu, ono se potvrđuje samo u odnosu na cijenu pojedinih komponenti i čovjeko-godina, koji određuju iskustvo i vještinu instalatera koji će natjerati sistem da otkrije svoj zvuk potencijal.