ada banyak berbagai jenis pemancar suara, tetapi yang paling umum adalah pemancar tipe elektromagnetik, atau disebut juga speaker.

Speaker merupakan elemen struktural utama sistem pengeras suara(SEBAGAI). Sayangnya, satu speaker tidak mampu mereproduksi seluruh rentang frekuensi suara. Oleh karena itu, untuk reproduksi jangkauan penuh dalam sistem akustik, beberapa speaker digunakan, yang masing-masing dirancang untuk mereproduksi pita frekuensinya sendiri. Prinsip pengoperasian speaker frekuensi rendah (LF) dan frekuensi tinggi (HF) adalah sama; perbedaannya terletak pada penerapan elemen struktur individual.

Prinsip pengoperasian speaker didasarkan pada interaksi medan magnet bolak-balik yang diciptakan oleh arus yang mengalir melalui kawat kumparan magnet dengan medan magnet magnet permanen.

Meskipun desainnya relatif sederhana, speaker yang dimaksudkan untuk digunakan dalam sistem akustik berkualitas tinggi memilikinya jumlah besar parameter penting yang menjadi dasar suara akhir sistem speaker.

Indikator terpenting yang menjadi ciri seorang pembicara adalah pita frekuensi yang direproduksi. Ini dapat ditunjukkan sebagai pasangan nilai (frekuensi batas bawah dan batas atas), atau diberikan dalam bentuk respons frekuensi amplitudo (AFC). Opsi kedua lebih informatif. Respon frekuensi adalah ketergantungan grafis dari level tersebut tekanan suara, dibuat oleh speaker pada jarak 1 meter sepanjang sumbu kerja, dari frekuensi. Respons frekuensi memungkinkan Anda mengevaluasi distorsi frekuensi yang ditimbulkan oleh speaker ke dalam sinyal asli, dan juga, jika speaker digunakan sebagai bagian dari sistem multi-band, untuk mengidentifikasi nilai optimal dari frekuensi filter crossover. Respon frekuensi inilah yang memungkinkan speaker diklasifikasikan menjadi frekuensi rendah, frekuensi menengah, atau frekuensi tinggi.

Memilih subwoofer

Untuk speaker LF, selain respons frekuensi, kelompok indikator penting adalah apa yang disebut parameter Thiel-Small. Berdasarkan mereka, parameter dihitung desain akustik untuk speaker (rumah sistem suara). Kumpulan parameter minimum frekuensi resonansi- fs, faktor kualitas total - Qts, volume setara - Vas.

Parameter Thiel-Small menggambarkan perilaku speaker di wilayah aksi piston (di bawah 500Hz), menganggapnya sebagai sistem berosilasi. Bersama dengan desain akustik (AO), speakernya adalah filter high-pass (HPF), yang memungkinkan penggunaan alat matematika yang dipinjam dari teori filter dalam perhitungan.

Penilaian nilai Thiel-Small dari parameter speaker, dan pertama-tama, faktor kualitas total Qts, memungkinkan kita untuk menilai kelayakan penggunaan speaker dalam sistem akustik dengan satu atau beberapa jenis desain akustik (AO) . Untuk speaker dengan desain akustik fase terbalik, sebagian besar digunakan speaker dengan faktor kualitas total hingga 0,4. Perlu dicatat bahwa sistem pembalikan fase adalah yang paling menuntut, dari sudut pandang desain, dibandingkan dengan speaker yang memiliki AO tertutup dan terbuka. Desain ini sensitif terhadap kesalahan yang dibuat dalam perhitungan dan pembuatan rumahan, serta ketika menggunakan nilai parameter woofer yang tidak dapat diandalkan.

Saat memilih woofer, parameter Xmax memainkan peran penting. Xmax menunjukkan perpindahan kerucut maksimum yang diizinkan, di mana jumlah lilitan kabel kumparan suara dipertahankan secara konstan di celah sirkuit magnetik speaker (lihat gambar di bawah).

Untuk sistem speaker satelit, speaker dengan Xmax = 2-4mm cocok. Untuk subwoofer, sebaiknya digunakan speaker dengan Xmax=5-9mm. Pada saat yang sama, linearitas konversi getaran listrik menjadi getaran akustik pada daya tinggi (dan, karenanya, amplitudo getaran besar) dipertahankan, yang memanifestasikan dirinya dalam radiasi frekuensi rendah yang lebih efisien.

Jika Anda memutuskan untuk membuat sistem speaker dengan tangan Anda sendiri, Anda pasti akan dihadapkan pada pertanyaan dalam memilih komponen bermerek, termasuk frekuensi speaker. Tanpa pengalaman menggunakan produk dari produsen berbeda, terkadang sulit menentukan pilihan terbaik. Anda harus berpedoman pada banyak faktor dan membandingkan berdasarkan banyak parameter, tidak hanya yang berkaitan dengan karakteristik paspor. Speaker ACTON akan berhasil melengkapi sistem speaker Anda karena selain berkualitas tinggi, speaker ini juga memiliki sejumlah keunggulan:

• memiliki rasio harga/kualitas yang optimal di segmennya;
• pembicara dirancang khusus untuk pembicara profesional yang digunakan untuk mengisi suara acara sosial dan budaya;
• dokumentasi pembuatan rumah telah dikembangkan untuk pembicara;
• interaksi antara konsumen dan produsen dilakukan secara langsung tanpa perantara sehingga terhindar dari kendala ketersediaan suku cadang dan komponen;
• dukungan informasi mengenai desain speaker;
• keandalan yang tinggi dari speaker ACTON.

DENGAN rentang model Speaker ACTON yang dapat Anda kenali.

Memilih tweeter

Saat memilih tweeter, respons frekuensi menentukan frekuensi yang lebih rendah dari rentang yang direproduksinya. Pita frekuensi tweeter perlu tumpang tindih dengan pita frekuensi woofer.

Beberapa tweeter dirancang untuk bekerja bersama dengan klakson. Tidak seperti tweeter radiasi langsung (atau tweeter, demikian sebutannya), tweeter horn, karena sifat dari horn, memiliki frekuensi cutoff yang lebih rendah dari rentang audio yang direproduksi. Frekuensi batas bawah dari speaker frekuensi tinggi tersebut dapat mencapai sekitar 2000-3000 Hz, yang dalam banyak kasus memungkinkan untuk mengabaikan speaker midrange dalam sistem speaker.

Karena desainnya, tweeter cenderung memiliki sensitivitas lebih tinggi dibandingkan woofer. Oleh karena itu, pada tahap desain filter, disediakan rangkaian attenuator (penekan) di dalamnya, yang diperlukan untuk mengurangi radiasi berlebih, yang membawa nilai sensitivitas speaker frekuensi tinggi dan frekuensi rendah ke tingkat yang sama.

Saat memilih tweeter, penting untuk mempertimbangkan kekuatannya, yang dipilih berdasarkan kekuatan woofer. Dalam hal ini, daya speaker HF diambil lebih rendah daripada daya speaker LF, berdasarkan analisis kerapatan spektral sinyal audio, sesuai dengan pink noise (yang mengalami penurunan ke arah frekuensi tinggi). Untuk perhitungan praktis daya yang dihamburkan oleh dinamika frekuensi tinggi pada speaker dengan frekuensi crossover 3-5 kHz, Anda dapat menggunakan kalkulator di situs web kami.

Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa speaker HF tidak dapat digunakan tanpa filter lolos tinggi (HPF), yang membatasi penetrasi bagian spektrum frekuensi rendah.

Faktor Kerusakan Speaker

Jika terjadi kondisi pengoperasian yang tidak normal, kerusakan mekanis dan elektrik pada speaker dapat terjadi. Kerusakan mekanis terjadi ketika amplitudo getaran diffuser melebihi amplitudo yang diizinkan, yang bergantung pada sifat mekanik elemen sistem yang bergerak. Zona frekuensi paling kritis untuk kerusakan tersebut adalah di dekat dan di bawah frekuensi resonansi mekanis speaker, yaitu. dimana amplitudo osilasi maksimum. Kerusakan listrik terjadi akibat panas berlebih yang tidak dapat diperbaiki pada kumparan suara. Pita frekuensi paling kritis untuk kerusakan semacam ini adalah pita yang terletak di dekat resonansi elektro-mekanis speaker. Kedua jenis kerusakan tersebut terjadi akibat melebihi daya listrik maksimum yang diizinkan yang disuplai ke speaker. Untuk menghindari konsekuensi seperti itu, nilai daya maksimum distandarisasi.

Ada beberapa standar yang digunakan produsen untuk menormalkan kekuatan produknya. Yang paling dekat dari sudut pandang kondisi nyata dalam hal penggunaan sistem akustik untuk membunyikan acara publik adalah standar AES. Daya menurut standar ini didefinisikan sebagai kuadrat tegangan rms pada pita derau merah muda tertentu yang dapat ditahan oleh speaker selama minimal 2 jam, dibagi dengan nilai impedansi minimum Zmin. Standar tersebut mengatur keberadaan speaker di “udara bebas” tanpa housing. Saat pengujian, beberapa produsen menempatkan speaker di dalam rumahan, sehingga membawa kondisi pengoperasiannya lebih dekat dengan kondisi nyata, yang, dari sudut pandang mereka, memberikan hasil yang lebih obyektif. Peringkat daya speaker yang diketahui berfungsi sebagai panduan saat memilih amplifier yang dayanya harus sesuai dengan nilai daya speaker AES.

Perlu dicatat bahwa nilai sebenarnya dari daya yang disuplai ke speaker sulit diperkirakan tanpa pengukuran khusus dan dapat sangat bervariasi bahkan dengan pengaturan kontrol volume yang sama pada perangkat jalur suara.

Hal ini dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti:

• Spektrum sinyal yang direproduksi (genre musik, frekuensi dan rentang dinamis suatu karya musik, alat musik yang dominan);
• Karakteristik rangkaian filter pasif dan crossover aktif yang membatasi spektrum sinyal asli yang masuk ke speaker;
• Menggunakan equalizer dan perangkat koreksi frekuensi lainnya di jalur audio;
• Mode pengoperasian amplifier (penampilan distorsi dan kliping nonlinier);
• Desain rumah sistem akustik;
• Kerusakan penguat (munculnya komponen konstan dalam spektrum sinyal yang diperkuat)

Langkah-langkah berikut meningkatkan keandalan pengoperasian sistem speaker:

• Mengurangi frekuensi batas atas speaker woofer menggunakan low-pass filter (LPF). Dalam hal ini, bagian spektrum sinyal yang memberikan kontribusi signifikan terhadap pemanasan kumparan dibatasi;
• Membatasi pita frekuensi di bawah frekuensi penyetelan refleks bass menggunakan sirkuit LOW-PASS (high-pass filter). Tindakan ini membatasi amplitudo getaran diffuser di luar jangkauan pengoperasian speaker frekuensi rendah, mencegah kerusakan mekanis pada woofer;
• Menyesuaikan speaker frekuensi tinggi frekuensi tinggi ke frekuensi yang lebih tinggi;
• Desain penutup speaker yang memberikan kondisi terbaik untuk konveksi alami speaker;
• Penghapusan pengoperasian speaker dengan amplifier yang beroperasi dalam mode distorsi dan kliping nonlinier;
• Mencegah terjadinya klik peralihan yang keras, “berakhirnya” mikrofon;
• Menggunakan pembatas di jalur audio.

Perhatikan bahwa sistem pengeras suara yang digunakan untuk perekaman suara profesional (terutama di diskotik) sering kali terpaksa digunakan kekuatan tinggi. Selama pengoperasian, pemanasan kumparan suara speaker dapat mencapai 200 derajat, dan elemen sirkuit magnetik - 70 derajat. Pengoperasian jangka panjang dalam kondisi ekstrem menyebabkan fakta bahwa speaker “terbakar”. Hal ini mungkin disebabkan oleh kelebihan daya listrik yang diizinkan yang disuplai ke speaker, atau karena amplifier yang rusak. Dalam banyak hal, keamanan set bergantung pada kualifikasi DJ. Oleh karena itu, speaker mana pun yang Anda pilih, Anda perlu mempertimbangkan ketersediaan kit perbaikan. Pada saat yang sama, situasinya semakin diperumit oleh fakta bahwa, sebagai suatu peraturan, tidak hanya satu speaker yang terbakar pada saat yang sama, tetapi beberapa speaker, yang menonaktifkan seluruh rangkaian. Mengingat semua hal di atas, kami menyimpulkan bahwa pertanyaan tentang waktu dan biaya pengiriman kit perbaikan juga sangat penting pada tahap pemilihan speaker untuk speaker.

Amplifier dan loudspeaker adalah penghubung dalam rantai yang sama; yang satu tidak dapat bekerja tanpa yang lain. Dalam edisi terakhir, kami memeriksa secara rinci pertanyaan: “Kekuatan apa yang harus dimiliki amplifier?” dan sekarang kita akan mencoba menjawab pertanyaan kedua: “Kekuatan apa yang seharusnya dimiliki oleh pembicara?” Sebagian jawaban atas pertanyaan ini diberikan pada materi sebelumnya, karena, seperti disebutkan di atas, tidak mungkin untuk mempertimbangkan yang satu tanpa yang lain, tetapi sejumlah detail tetap tidak tersentuh dan, seperti yang kami janjikan, kali ini kami akan menganalisisnya secara lebih rinci. detail.

JENIS KEKUATAN

Banyak produsen speaker mobil menggunakan metode non-standar untuk mengukur daya, yang tidak selalu lebih menarik daripada metode yang umum digunakan untuk peralatan rumah tangga - hanya saja lebih nyaman bagi mereka. Namun, sebagian besar menggunakan parameter standar, di antaranya biasanya kita tertarik pada tiga parameter: nilai (RMS), daya maksimum dan puncak. Parameter utama dari parameter ini adalah daya pengenal, dan inilah yang akan kami maksudkan di masa depan jika kami hanya mengatakan “kekuatan”. Rasio numeriknya adalah sebagai berikut: maksimum biasanya 2 kali lebih tinggi dari daya pengenal, dan puncaknya 3-4 kali lebih tinggi. Aturan ini tidak bisa disebut ketat: ada beberapa model yang daya maksimumnya hanya sedikit lebih tinggi dari daya terukur.

Meskipun demikian, karena daya pengenalnya adalah yang terkecil di atas, sejumlah produsen menggunakan sedikit trik: pada kemasan dan halaman pertama petunjuk, angka daya yang terlalu besar diberikan dalam jumlah besar tanpa menyebutkan jenisnya. , dan kebenaran hanya dapat ditentukan dengan menemukannya di dalam dokumen parameter teknis, atau dengan melihat bagian belakang speaker, atau dengan mencari tulisan yang tidak mencolok pada kemasannya. Jangan tertipu trik ini.

Jadi, nilai dayanya persis dengan nilai di mana Anda dapat mendengarkan musik di speaker ini untuk waktu yang lama tanpa takut akan distorsi nonlinier dan, terlebih lagi, kegagalan speaker.

APA YANG LEBIH PENTING – KEKUATAN ATAU SENSITIVITAS?

Pada artikel terakhir kami mencatat bahwa menggandakan daya akan meningkatkan tingkat tekanan suara sebesar 3 dB. Artinya, speaker dengan daya rendah namun sensitivitas tinggi mampu mengembangkan tekanan suara yang sama (volume suara yang sama) seperti kepala yang lebih bertenaga namun kurang sensitif. Oleh karena itu, jika Anda harus memilih antara dua speaker dengan kualitas suara yang sama, salah satunya lebih sensitif tetapi kurang bertenaga dibandingkan yang kedua, lebih baik pilih yang pertama. Mengapa membayar lebih untuk kekuatan amplifier, jika bahkan dengan amplifier berdaya rendah Anda akan mendapatkan volume yang sama?

Omong-omong, karena keadaan tertentu (misalnya, karakteristik amplifier transistor), speaker yang sangat sensitif untuk sektor otomotif praktis tidak diproduksi. Namun dalam setiap kelas, perbedaan sensitivitas yang signifikan dapat ditemukan, dan ini adalah sumber dari segala macam spekulasi: pengujian kami sangat jarang mengkonfirmasi kesesuaian antara nilai yang dinyatakan dan nilai sebenarnya, jadi kami menyarankan Anda untuk membayar perhatian pada “hadiah khusus” kami, dan bukan pada angka yang diberikan.

Kadang-kadang Anda menemukan speaker dengan sensitivitas rendah, tetapi dayanya sangat tinggi, yang pada daya rendah tidak hanya diputar dengan tenang, tetapi juga dengan kualitas yang lebih buruk, tetapi jika Anda "memutar kenopnya" dengan baik, suaranya menjadi optimal. Opsi ini dapat direkomendasikan bagi mereka yang sebagian besar hanya mendengarkan musik keras dan siap membeli amplifier dengan daya setidaknya seratus watt per saluran.

Secara nyata meningkatkan volume suara dan mengurangi impedansi speaker menjadi 3, dan bahkan hingga 2 ohm - in akhir-akhir ini Semakin banyak model seperti ini yang bermunculan. Satu-satunya keadaan. Yang harus diperhatikan adalah amplifier harus mampu mengatasi beban seperti itu dengan baik. Kami sangat tidak menyarankan untuk menyambungkan speaker 2-3 ohm langsung ke amplifier internal radio mobil atau penerima CD - meskipun ini berhasil, ini akan menjadi ujian berat bagi head unit dan, kemungkinan besar, pada akhirnya akan gagal. .

RASIO DAYA SPEAKER DAN DAYA AMPLIFIER

Pada prinsipnya tidak ada salahnya jika RMS amplifier lebih kecil dari pada speaker, namun dalam hal ini Anda perlu menangani kontrol sensitivitas dengan lebih hati-hati. Paradoksnya adalah amplifier yang kurang bertenaga, ketika mulai kelebihan beban, kemungkinan besar akan membuat speaker Anda terbakar dibandingkan amplifier yang lebih bertenaga! Ini semua tentang fenomena yang disebut "kliping" - yaitu. operasi dalam mode batas, ketika penguat menghasilkan sinyal yang sangat terdistorsi dengan kandungan harmonik yang lebih tinggi. Karena alasan inilah tweeter paling sering padam di speaker. Omong-omong, di head unit pada prinsipnya tidak ada pengatur sensitivitas, jadi Anda hanya perlu menentukan sekali dengan telinga awal munculnya distorsi saat volume dinaikkan, dan kemudian jangan pernah memutar kenop pengatur lebih jauh dari level ini.

SPEAKER DAYA DAN RANGE FREKUENSI

Alasan lain kegagalan speaker, terutama yang mereproduksi rentang rendah/menengah, adalah mengabaikan rentang frekuensi yang sebenarnya direproduksi. Banyak produsen menunjukkan rentang frekuensi yang diperluas pada speaker mereka untuk menarik pembeli. Misalnya untuk speaker coaxial dengan ukuran standar 10 cm dan daya 30 W, rentang frekuensinya adalah 50 - 20.000 Hz. Bukan nilai atas yang membingungkan, melainkan nilai yang lebih rendah. Jika Anda memasukkan sinyal 50 Hz pada tingkat daya yang ditentukan ke dalam speaker ini, Anda tidak hanya tidak akan mendengar 50 Hz, namun Anda dapat dengan mudah merusak speaker tersebut. Hal ini sering terjadi ketika, karena terbawa oleh berbagai skema untuk menaikkan bass, mereka lupa bahwa speaker tidak mampu mereproduksi register yang lebih rendah. Hasilnya adalah kerucut speaker woofer/midrange robek. Untuk mencegah hal ini terjadi, rentang frekuensi yang direproduksi oleh speaker harus dibatasi setidaknya dengan menggunakan filter high-pass orde kedua. Frekuensi cutoff filter yang disetel bergantung pada ukuran speaker. Jadi, latihan menunjukkan bahwa untuk kepala 10 cm seharusnya sekitar 100 Hz, untuk kepala 13 cm - 80 Hz, dan untuk kepala 16 cm - 60 Hz. Apa pun di bawah ini harus direproduksi oleh subwoofer. Selain itu, dengan membatasi rentang frekuensi lebih rendah dari sinyal yang direproduksi oleh speaker LF/MF, Anda akan segera merasakan output yang lebih baik di rentang lainnya, pengoperasiannya lebih hidup dan keras. Speaker yang dapat bekerja dengan baik tanpa filter bandwidth rendah memang ada, namun jumlahnya sedikit.

Aturan umumnya adalah ini: semakin sempit rentang frekuensi yang dikirim ke speaker atau head terpisah, semakin besar daya yang dapat ditahannya. Misalnya, untuk banyak speaker frekuensi tinggi individual, beberapa nilai daya diberikan sekaligus, bergantung pada frekuensi cutoff filter lolos tinggi: jika speaker beroperasi mulai dari 2000 Hz, ini adalah satu daya, jika dari 5000, maka nilai daya jauh lebih tinggi. Hal yang sama berlaku untuk speaker midrange, bass/midrange head, dan subwoofer - satu-satunya perbedaan adalah keduanya dapat memvariasikan dua batas rentang frekuensi yang direproduksi sekaligus: atas dan bawah.

Rasio umum antara daya HF, MF, LF/MF, dan kepala subwoofer sama dengan amplifier;

SUBWOOFER DAN PARAMETERNYA

Secara terpisah, kita harus mempertimbangkan kelas speaker khusus - subwoofer. Tipe ini pengeras suara baru-baru ini menjadi bagian dari sistem audio mobil, tetapi karena memungkinkan reproduksi bass yang lebih dalam, pengeras suara menjadi sangat populer di kalangan penggemar mobil. Namun, subwoofer mobil sangat berbeda dengan subwoofer rumah. Jadi, jika untuk peralatan rumah tangga kekuatan subwoofer 300 W dianggap “di atas atap”, maka untuk mobil itu adalah parameter rata-rata dan normal. Mengapa kekuatan seperti itu? Ingatlah bahwa subwoofer di dalam mobil harus “meneriakkan” kebisingan jalan raya, tetapi di rumah hal itu tidak diperlukan. Selain itu, desain woofer mobil memiliki ciri khas tersendiri. Untuk mendapatkan bass yang dalam dalam volume kecil, pabrikan melakukan sejumlah pengorbanan, yang utama adalah penurunan sensitivitas. Untuk mendapatkan volume yang cukup dengan sensitivitas rendah, Anda harus menyuplai kekuatan suara yang tinggi. Membuat amplifier mobil yang bertenaga juga bukan tugas yang mudah, sehingga baru-baru ini desain subwoofer dengan dua belitan kumparan suara terpisah menjadi populer, dan beberapa produsen bahkan melangkah lebih jauh dengan memasang sebanyak 4 belitan kumparan suara. Solusi ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar ketika memilih resistansi optimal untuk amplifier tertentu - sederhananya, ini memungkinkan Anda untuk "memeras" watt maksimum dari amplifier tersebut. Resistansi yang diperlukan diperoleh melalui sambungan belitan yang sesuai (seri, paralel, seri paralel). Benar, tenaga, hambatan, dan jumlah belitan tidak memengaruhi musikalitas subwoofer. Bahkan subwoofer berdaya rendah namun dibuat dengan benar dapat mengungguli subwoofer SPL yang mengerikan dalam kualitas suara. Meskipun untuk menciptakan tekanan suara yang dibutuhkan, Anda memerlukan setidaknya dua subwoofer berdaya rendah. Tergantung pada tugas yang ada atau orientasi genre speaker, daya pengenal subwoofer dipilih 2-4 kali lebih tinggi daripada daya speaker full-range. Semakin besar kekuatannya, semakin baik, karena Anda selalu dapat membuatnya bermain lebih pelan, namun lebih keras – tidak. Namun kita perlu mempertimbangkan kemungkinan-kemungkinan nyata jaringan di kapal mobil Anda (dan dompet, tentu saja).

Selain itu, jenis desain akustik subwoofer juga sangat penting. Secara khusus, cadangan daya tambahan untuk opsi terburuk dalam hal output sangat disambut baik - layar akustik tanpa akhir; speaker memutar volume besar, misalnya, ke dalam bagasi. Model dalam case tertutup memiliki sensitivitas yang lebih tinggi, tetapi juga rendah, dan output terbaik adalah model dengan refleks bass, terutama dalam case tipe bandpass.

APA YANG TERJADI BILA JUMLAH KEPALA BERTAMBAH

Seringkali ada instalasi dengan kepala LF/MF ganda atau tiga kali lipat, dan ada banyak sekali pilihan dengan dua subwoofer. Apa fungsinya dan mengapa hal ini diperlukan? Dengan menggandakan head, Anda meningkatkan tingkat tekanan suara setidaknya 3 dB, ini setara dengan menggandakan daya, asalkan daya listrik yang disuplai dari amplifier juga berlipat ganda. Jika dua kepala menerima daya yang sama dari amplifier sebagai satu, maka tingkat tekanan suara akan sedikit berubah. Dalam hal ini, kami tidak memperoleh apa pun dalam hal daya, namun peningkatan area radiasi dari diffuser akan menghasilkan bass yang lebih dalam. Namun, efek ini bergantung pada jarak pemisahan kepala, dan akan muncul pada frekuensi yang jaraknya sepadan dengan panjang gelombang atau melebihinya. Mereka yang tertarik dengan detail dapat merujuk ke buku “Broadcasting and Electroacoustics” yang diedit oleh Yu.A. Kovalgin, diterbitkan oleh penerbit “Radio and Communications” pada tahun 1999. Di sana, di halaman 224, dibahas masalah efisiensi speaker yang mencakup beberapa head dengan tipe yang sama. Dalam ilmu akustik, speaker seperti ini biasa disebut speaker. Mereka digunakan untuk meningkatkan directivity dan meningkatkan efisiensi sistem speaker.

Justru karena peningkatan respons bass maka kepala ganda hanya digunakan untuk kepala bass/midrange atau subwoofer. Ada juga opsi untuk tweeter ganda, tetapi jarang dan memiliki tugas lain, misalnya mengurangi directivity speaker pada frekuensi tinggi. Dalam banyak kasus, menggunakan dua kepala LF dapat memecahkan masalah yang kompleks - khususnya, dua kepala 12" lebih mudah untuk diakomodasi daripada satu kepala 15". Namun, perlu diingat bahwa harga dua kepala jelas akan lebih tinggi daripada salah satu seri yang sama, tetapi dengan ukuran standar yang lebih besar.

JENIS KEKUATAN SISTEM SPEAKER

Nominal– nilai akar rata-rata kuadrat daya listrik yang dibatasi oleh tingkat distorsi nonlinier tertentu.

sinus maksimum– kekuatan sinyal sinusoidal kontinu dalam rentang frekuensi tertentu, di mana speaker dapat beroperasi dalam waktu lama tanpa kerusakan mekanis dan termal.

Kebisingan maksimal– tenaga listrik dari sinyal derau khusus dalam rentang frekuensi tertentu, yang dapat ditahan oleh loudspeaker untuk waktu yang lama tanpa kerusakan termal dan mekanis.

Puncak– daya jangka pendek maksimum yang dapat ditahan oleh speaker tanpa merusaknya ketika sinyal derau khusus diterapkan pada speaker tersebut dalam jangka waktu singkat (biasanya 1 detik). Pengujian diulang sebanyak 60 kali dengan selang waktu 1 menit.

Jangka panjang maksimum – tenaga listrik dari sinyal derau khusus dalam rentang frekuensi tertentu yang dapat ditahan oleh loudspeaker tanpa kerusakan mekanis permanen selama 1 menit. Pengujian diulang sebanyak 10 kali dengan selang waktu 2 menit.

Materi disediakan oleh majalah Car&Music, No.12/2003. Kategori " Kiat yang berguna", teks: Edouard Seguin

Teori harmonik

Kompresi amplitudo

Apa yang harus dilakukan?

Penguat daya yang kelebihan beban (kliping).- kejadian umum. Artikel ini membahas tentang kelebihan beban yang disebabkan oleh peningkatan level sinyal masukan, yang mengakibatkan sinyal keluaran menjadi terbatas.

Setelah menganalisis “fenomena” kelebihan beban semacam ini, yang diduga menyebabkan kerusakan pada speaker, kami akan mencoba membuktikan bahwa penyebab sebenarnya adalah kompresi amplitudo (kompresi) sinyal.

MENGAPA LOUDSPEAKER PERLU PERLINDUNGAN?

Semua kepala loudspeaker memiliki batas daya pengoperasian. Melebihi daya ini mengakibatkan kerusakan pada pengeras suara (LS). Kerusakan tersebut dapat dibedakan menjadi beberapa jenis. Mari kita lihat lebih dekat dua di antaranya.

Tipe pertama adalah perpindahan berlebihan dari diffuser GG. Diffuser GG adalah permukaan memancar yang bergerak akibat pemberian sinyal listrik. Permukaan ini bisa berbentuk kerucut, berbentuk kubah atau datar. Getaran diffuser membangkitkan getaran di udara dan mengeluarkan suara. Menurut hukum fisika, untuk menghasilkan suara yang lebih keras atau mereproduksi frekuensi yang lebih rendah, diffuser harus berosilasi dengan amplitudo perpindahan yang lebih besar, sambil mendekati batas mekanisnya. Jika dipaksakan bergerak lebih jauh maka akan mengakibatkan defleksi yang berlebihan. Hal ini paling sering terjadi pada GG frekuensi rendah, meskipun hal ini juga dapat terjadi pada GG frekuensi menengah dan bahkan frekuensi tinggi (jika Anda tidak cukup membatasinya. frekuensi rendah). Jadi, perpindahan diffuser yang berlebihan paling sering menyebabkan kerusakan mekanis pada kepala.

Musuh kedua GG adalah energi panas yang dihasilkan dari kehilangan panas pada kumparan suara. Tidak ada perangkat yang 100% efisien. Sedangkan untuk GG, daya input 1 W tidak diubah menjadi daya akustik 1 W. Hampir sebagian besar GG memiliki efisiensi kurang dari 10%. Kerugian yang disebabkan oleh efisiensi rendah diubah menjadi pemanasan kumparan suara, menyebabkan deformasi mekanis dan hilangnya bentuk. Bingkai kumparan suara yang terlalu panas menyebabkan melemahnya strukturnya, dan bahkan kehancuran total. Selain itu, panas berlebih dapat menyebabkan lem berbusa dan masuk ke celah udara sehingga menyebabkan voice coil tidak lagi bergerak bebas. Akhirnya, belitan kumparan suara bisa saja meledak seperti sambungan sekering. Jelas sekali bahwa hal ini tidak dapat dibiarkan.

Menentukan daya yang diizinkan dari speaker multi-band selalu menjadi masalah serius bagi pengguna dan pengembang. Pengguna yang paling sering mengganti tweeter yang rusak

Mereka yakin bahwa apa yang terjadi bukanlah kesalahan mereka. Tampaknya - daya keluaran Amplifiernya 50 W, dan daya speakernya 200 W, namun tweeternya mati setelah beberapa waktu. Masalah ini memaksa para insinyur untuk mencari tahu mengapa hal ini terjadi. Banyak teori yang dikemukakan. Beberapa di antaranya telah dikonfirmasi secara ilmiah, yang lainnya masih berupa teori.

Mari kita pertimbangkan beberapa pandangan mengenai situasi ini.

TEORI HARMONIKA

Studi tentang distribusi energi di seluruh spektrum sinyal menunjukkan bahwa, apa pun jenis musiknya, tingkat energi frekuensi tinggi di dalamnya sinyal suara jauh lebih rendah daripada tingkat energi frekuensi rendah. Fakta ini membuat semakin sulit untuk mengetahui mengapa tweeter rusak. Tampaknya jika amplitudo frekuensi tinggi lebih rendah, maka speaker frekuensi rendahlah yang harus dirusak terlebih dahulu, dan bukan speaker frekuensi tinggi.

Produsen speaker juga menggunakan informasi ini ketika mengembangkan produknya. Memahami spektrum energi musik memungkinkan mereka meningkatkan suara tweeter secara signifikan dengan menggunakan sistem penggerak yang lebih ringan, serta menggunakan kabel yang lebih tipis pada kumparan suara. Pada speaker, kekuatan speaker frekuensi tinggi biasanya tidak melebihi 1/10 dari total daya speaker itu sendiri.

Tapi karena pada rentang frekuensi rendah (LF) terdapat lebih banyak energi musik dibandingkan pada rentang frekuensi tinggi (HF), yang berarti karena dayanya yang rendah, energi frekuensi tinggi tidak dapat merusak speaker frekuensi tinggi. Oleh karena itu, sumber frekuensi tinggi yang cukup kuat untuk merusak tweeter ada di tempat lain. Jadi, dimana lokasinya?

Telah disarankan bahwa jika terdapat cukup komponen frekuensi rendah dalam sinyal audio untuk membebani amplifier, kemungkinan besar, sebagai akibat dari pembatasan sinyal keluaran, distorsi frekuensi tinggi akan cukup kuat untuk merusak tweeter.

Tabel 1. Amplitudo harmonik gelombang persegi 100 Hz, 0 dB = 100 W

Harmonis	Amplitudo	Tingkat dalam dV	Tingkat di W	Frekuensi
1	1	0	100	100Hz
2	0	-T	0	200Hz
3	1/3	-9.54	11.12	300Hz
4	0	-T	0	400Hz
5	1/5	-13.98	4	500Hz
6	0	-T	0	600Hz
7	1/7	-16.9	2.04	700Hz
8	0	-T	0	800Hz
9	1/9	-19.1	1.23	900Hz
10	0	-T	0	1000Hz
11	1/11	-20.8	0.83	1100Hz
12	0	-T	0	1200Hz
13	1/13	-22.3	0.589	1300Hz

Teori ini menjadi cukup luas pada awal tahun 70-an dan lambat laun mulai dianggap sebagai “dogma”. Namun, dari hasil studi mengenai keandalan dan keamanan amplifier daya dalam kondisi tertentu, serta praktik pengoperasian amplifier dan speaker oleh pengguna pada umumnya, ternyata kelebihan beban merupakan kejadian umum dan tidak terlalu terlihat oleh pengguna. telinga seperti yang dipikirkan kebanyakan orang. Respons indikator kelebihan beban penguat biasanya tertunda dan tidak selalu secara akurat menunjukkan kelebihan beban sebenarnya. Selain itu, banyak produsen amplifier yang sengaja memperlambat responsnya berdasarkan gagasan mereka sendiri tentang seberapa besar distorsi yang harus terjadi agar indikator dapat menyala.

Amplifier yang lebih canggih dan terdengar lebih baik, termasuk. Amplifier dengan soft clipping juga akan merusak tweeter. Namun, amplifier yang lebih bertenaga menyebabkan lebih sedikit kerusakan pada tweeter. Fakta tersebut semakin memperkuat teori bahwa sumber kerusakan speaker frekuensi tinggi masih berupa kelebihan beban amplifier (kliping). Tampaknya hanya ada satu kesimpulan - kliping adalah penyebab utama kerusakan speaker frekuensi tinggi.

Tapi mari kita terus mengeksplorasi fenomena ini.

KOMPRESI AMPLITUD

Ketika amplitudo sinyal sinusoidal dibatasi, penguat menimbulkan distorsi besar pada sinyal asli, dan bentuk sinyal yang dihasilkan menyerupai bentuk persegi panjang. Dalam hal ini, persegi panjang ideal (berliku-liku) memiliki paling banyak tingkat tinggi harmonik yang lebih tinggi. (lihat Gambar 1). Gelombang sinus yang tidak terlalu terpotong memiliki harmonik dengan frekuensi yang sama tetapi pada tingkat yang lebih rendah.

Perhatikan komposisi spektral sinyal gelombang persegi dengan frekuensi 100 Hz dan daya 100 W disajikan pada Tabel 1.

Seperti yang Anda lihat, daya yang mencapai tweeter setelah sinyal ini melewati crossover ideal dengan frekuensi cutoff 1 kHz kurang dari 2 W (0,83 + 0,589 = 1,419 W). Tidak banyak. Dan jangan lupa bahwa dalam kasus ini, kelebihan beban ideal yang parah dari amplifier 100 watt disimulasikan, yang mampu mengubah sinus menjadi liku-liku. Peningkatan kelebihan beban lebih lanjut tidak lagi meningkatkan harmonisa.

Beras. 1. Komponen harmonik gelombang persegi 100 Hz relatif terhadap gelombang sinus 100 Hz

Hasil analisis ini menunjukkan bahwa meskipun speaker frekuensi tinggi yang lemah dengan daya 5-10 W digunakan pada speaker 100W, kerusakan harmonik tidak mungkin terjadi, meskipun sinyalnya berbentuk liku-liku. Namun speakernya masih rusak.

Artinya kita perlu menemukan hal lain yang dapat menyebabkan kegagalan tersebut. Jadi ada apa?

Alasannya adalah kompresi amplitudo sinyal.

Dibandingkan dengan model amplifier lama, amplifier modern berkualitas tinggi memiliki jangkauan dinamis yang lebih besar dan terdengar lebih baik saat digerakkan. Oleh karena itu, pengguna lebih tergoda untuk melakukan overdrive amplifier dan memotongnya pada puncak dinamis frekuensi rendah, karena dalam hal ini, distorsi suara yang besar tidak terjadi. Hal ini mengakibatkan kompresi karakteristik dinamis musik. Volume frekuensi tinggi bertambah, tetapi volume frekuensi rendah tidak. Hal ini dirasakan oleh telinga sebagai peningkatan kecerahan suara. Beberapa orang mungkin menafsirkan ini sebagai peningkatan volume tanpa disertai perubahan keseimbangan suara.

Misalnya, kita akan meningkatkan level sinyal pada input amplifier 100 watt. Komponen frekuensi rendah akan dibatasi hingga 100 W karena kelebihan beban. Ketika level input semakin ditingkatkan, komponen frekuensi tinggi akan meningkat hingga mencapai titik kliping 100 W.

Lihat gambar. 2, 3 dan 4. Grafiknya dinyatakan dalam volt. Pada beban 8 ohm, 100 W sama dengan tegangan 40 V. Sebelum batasan tersebut, komponen frekuensi rendah memiliki daya 100 W (40 V), dan komponen frekuensi tinggi hanya memiliki daya 5- 10W (9-13V).

Misalkan sinyal musik dengan komponen frekuensi rendah dan frekuensi tinggi diumpankan ke amplifier 100 watt (8 ohm). Kami menggunakan campuran sinyal sinusoidal HF tingkat rendah dengan sinyal LF tingkat tinggi (lihat Gambar 2). Tingkat komponen RF yang disuplai ke tweeter, setidaknya 10 dB di bawah level komponen frekuensi rendah. Sekarang mari kita naikkan volume hingga sinyal terbatas (+3 dB kelebihan beban, lihat Gambar 3).

Beras. 2. Gelombang sinus tingkat rendah dan frekuensi tinggi bercampur dengan semburan gelombang sinus frekuensi rendah tingkat tinggi

Beras. 3. Output amplifier 100 watt dengan kelebihan beban 3 dB

Beras. 4. Output amplifier 100 watt dengan kelebihan beban 10 dB

Harap dicatat bahwa, dilihat dari bentuk gelombangnya, hanya komponen frekuensi rendah yang dibatasi, dan level komponen frekuensi tinggi meningkat. Tentu saja, clipping menghasilkan harmonik, tetapi levelnya jauh lebih rendah dibandingkan liku-liku yang kita bahas sebelumnya. Amplitudo komponen HF meningkat sebesar 3 dB sehubungan dengan LF (ini setara dengan kompresi amplitudo sinyal sebesar 3 dB).

Ketika penguat kelebihan beban sebesar 10 dB, amplitudo komponen HF akan meningkat sebesar 10 dB. Jadi, setiap peningkatan volume sebesar 1 dB menyebabkan peningkatan amplitudo komponen HF sebesar 1 dB. Pertumbuhan tersebut akan terus berlanjut hingga daya komponen RF mencapai 100W. Sedangkan level puncak komponen frekuensi rendah tidak boleh melebihi 100 W (lihat Gambar 4). Grafik ini sesuai dengan kompresi hampir 100%, karena... hampir tidak ada perbedaan antara komponen HF dan LF.

Sekarang mudah untuk melihat seberapa besar kekuatan sinyal RF melebihi kekuatan tweeter 5-10 watt. Memang benar bahwa kelebihan beban akan menghasilkan harmonisa tambahan, tetapi harmonisa tersebut tidak akan pernah mencapai tingkat sinyal frekuensi tinggi asli yang diperkuat.

Anda mungkin berpikir bahwa distorsi sinyal tidak tertahankan. Jangan membodohi diri sendiri. Anda akan takjub mengetahui betapa tingginya batas kelebihan beban, yang jika melebihi batas tersebut, Anda tidak dapat lagi mendengarkan apa pun. Matikan saja indikator kelebihan beban pada amplifier dan lihat pada level berapa Anda memutar kontrol volume amplifier. Jika Anda mengukur tingkat sinyal keluaran penguat dengan osiloskop, tingkat kelebihan beban akan mengejutkan Anda. Tingkat kelebihan beban 10 dB pada komponen frekuensi rendah sering terjadi.

APA YANG HARUS DILAKUKAN?

Jika kita dapat melindungi amplifier dari beban berlebih (clipping), kita dapat menggunakan speaker dengan lebih efisien. Untuk mencegah kelebihan beban dan kompresi amplitudo yang diakibatkannya, setiap penguat modern harus menggunakan apa yang disebut. pembatas slip. Mereka mencegah kompresi amplitudo yang disebutkan di atas karena Ketika nilai ambang batas tercapai pada frekuensi apa pun, level semua frekuensi berkurang dengan jumlah yang sama.

Dalam pembatas eksternal, ambang batas respons (threshold) ditentukan oleh pengguna. Sempurnakan

Ambang batas untuk membatasi amplifier ini cukup sulit. Selain itu, level kliping amplifier bukanlah nilai konstan. Ini berubah tergantung pada tegangan suplai, hambatan AC, dan bahkan sifat sinyal. Ambang batas harus terus memantau faktor-faktor ini. Solusi paling tepat adalah dengan mengikat ambang batas ke sinyal kelebihan beban penguat.

Cukup logis untuk memasang pembatas di dalam amplifier. Dalam amplifier modern, mudah untuk menentukan momen terjadinya kelebihan beban dengan sangat akurat. Inilah yang disebut amplifier bawaan. pembatas slip. Segera setelah sinyal keluaran penguat mencapai tingkat kelebihan beban, rangkaian kontrol menyalakan elemen kontrol pembatas.

Parameter kedua, setelah ambang respons, yang melekat pada pembatas apa pun adalah waktu respons dan rilis. Yang lebih penting adalah waktu pemulihan setelah kelebihan beban (waktu pelepasan).

Ada dua opsi untuk menggunakan amplifier:

• bekerja sebagai bagian dari kompleks penguat multi-band,

• bekerja pada speaker broadband.

Dalam kasus pertama, hanya pita frekuensi rendah, atau pita frekuensi menengah dan frekuensi tinggi yang dapat disuplai ke amplifier. Saat menyetel waktu pelepasan yang lama dan mengoperasikan amplifier pada pita frekuensi menengah-tinggi, “ekor” pemulihan pembatas dapat terlihat oleh telinga. Dan sebaliknya, dengan waktu pelepasan yang singkat dan pengoperasian pada pita frekuensi rendah, distorsi bentuk sinyal dapat terjadi.

Saat mengoperasikan amplifier pada speaker pita lebar, Anda harus mencari nilai kompromi untuk waktu pemulihan.

Dalam hal ini, produsen amplifier mengambil dua jalur - memilih waktu rilis kompromi, atau memperkenalkan saklar waktu rilis (SLOW-FAST).

KESIMPULAN:

Jika Anda bertanya kepada saya mengapa ini perlu, maka saya tidak akan menjawab Anda - maka artikel ini bukan untuk Anda. Jika semuanya sesuai dengan motivasi Anda, maka saya tawarkan kepada Anda beberapa hasil yang saya peroleh dengan sarana dan pengetahuan sederhana yang saya miliki.

Pertama-tama, kelinci percobaan, siapa dia?

Pasien kami adalah speaker frekuensi tinggi dengan diafragma kerucut 3GD-31. Keluhan utama terhadapnya adalah respon frekuensi yang tidak merata dan tidak merata. Itu. Selain ketidakrataan sekitar 10 dB antara puncak dan lembah maksimum, terdapat banyak ketidakteraturan yang lebih kecil, sehingga respons frekuensinya mirip dengan hutan. Saya memutuskan untuk tidak menyajikan karakteristik terukur di awal artikel, karena... Akan lebih jelas untuk menempatkannya di sebelah hasil akhir yang diperoleh setelah semua perubahan desain.
Ide utama dari tindakan saya, atau lebih tepatnya dua ide utama, adalah, pertama, menambahkan elemen penyerap suara di dalam volume speaker untuk menekan resonansi yang timbul dalam volume tertutup dengan dinding kokoh yang mudah memantulkan suara tanpa secara nyata menyerap energinya, yaitu tubuh pembicara tersebut. Ide kedua adalah mengolah bahan diffuser itu sendiri (bukan, bukan dengan cairan A. Vorobyov ;-)), tetapi dengan pernis, menghasilkan bahan komposit yang lebih unggul dari aslinya (kertas) dalam hal kekakuan, tetapi tidak kalah dengan itu dalam meredam resonansinya sendiri, yang mengurangi deformasi lentur diffuser selama pengoperasiannya dan dengan demikian membantu mengurangi puncak dan penurunan resonansi dalam respons frekuensi.

Apa yang ada di kepalaku?

Faktanya adalah saya telah melakukan eksperimen serupa sejak lama dan telah menerima cukup banyak konfirmasi tentang kebenaran dan kegunaan pendekatan saya, tetapi semua hasilnya agak tersebar. Hal ini sebagian disebabkan oleh kurangnya pengalaman dalam pengukuran akustik (dan lebih banyak lagi dalam interpretasi hasil yang diperoleh), sebagian lagi karena belum lengkapnya pengembangan ide itu sendiri dan rencana tindakan secara umum. Jadi, ketika seluruh mosaik ini terbentuk di kepala saya menjadi gambaran yang kurang lebih lengkap, saya memutuskan untuk melakukan percobaan dari awal hingga akhir, sekaligus melakukan semua pengukuran.

Jadi apa yang telah dilakukan?

Pertama, speaker dibongkar. Untuk melakukan ini, kabel kumparan speaker dilepas dari terminal pada casing, kemudian, setelah direndam dengan aseton, cincin penyegel karton dipisahkan dan diffuser itu sendiri dikupas dari "corong" logam casing dengan cara yang sama. . Selanjutnya, diffuser dikeluarkan dari wadahnya dan disisihkan untuk saat ini.
Pertama, rumah speaker diproses. Bagian tersebut dipotong dari kain setebal 3 mm, tepatnya menutupi permukaan bagian dalam bodi yang berbentuk kerucut terpotong. Di bagian bawah (alas kerucut yang lebih kecil) dipotong lingkaran dari bahan yang sama dengan lubang di tengahnya untuk kumparan. Setelah itu permukaan bagian dalam badan dan permukaan kain blanko diolesi dengan satu lapis lem Moment dan hampir seketika (karena sangat cepat kering dan ketika saya selesai menyebarkan pola kain, lapisan pada badan sudah kering. ) saling menekan. Berikut adalah foto produk setengah jadi yang dihasilkan.

Pada saat itu, muncul pemikiran di benak saya bahwa tidak hanya resonansi pada volume casing, tetapi juga pada dinding itu sendiri, dapat menjadi penyebab rusaknya respons frekuensi. badannya adalah sejenis lonceng yang terbuat dari lembaran logam yang dicap. Untuk mengukur resonansinya, saya menggunakan teknik berikut. Setelah meletakkan casing di atas alas yang empuk, dengan magnet menghadap ke bawah, saya memasang mikrofon tepat di atasnya, menyalakan rekaman suara dan memukul bagian luar casing beberapa kali dengan gagang plastik obeng. Kemudian saya memilih sinyal yang paling sukses (dalam hal level) dari rekaman dan mengimpornya ke LspLab untuk dianalisis. Hasilnya beberapa saat kemudian. Kemudian untuk meredam bodinya, bagian luarnya dilapisi dengan karet dari ban dalam sepeda kuno, dengan teknologi yang sama dengan penutup kain sebelumnya. Kemudian setelah benar-benar kering – sehari kemudian dilakukan pengujian kembali dengan cara yang sama seperti di atas. Namun, suara benturannya jauh lebih lemah, jadi otomatis saya memukulnya sedikit lebih keras daripada pengukuran pertama - karena itu, level sinyal pada pengukuran kedua, menurut saya, ternyata agak berlebihan, tetapi ini memang benar. tidak memainkan peran penting dalam kasus ini. Nah, inilah hasil komparatif pertama - respon sementara kabinet speaker (dalam bentuk sonogram). Di bawah ini adalah versi aslinya.

Terlihat jelas bahwa setelah modifikasi, semua resonansi di atas 3 kHz ditekan hingga lebih dari 20 dB! Dari gambar ini nampaknya resonansi utama pada 1200Hz (yang menariknya, resonansi utama kerucut speaker terletak persis pada frekuensi yang sama) menjadi lebih kuat. Ini tidak benar, karena program menormalkan level pada sonogram sehingga sinyal "terkuat" menjadi merah, tetapi skala ini hanya valid dalam satu grafik, dan ada dua sinyal di gambar, sehingga warna merah di grafik atas lebih lemah 20 dB daripada warna merah pada grafik bawah! Berikut ini grafik lainnya - yang sudah lebih familiar - respons frekuensi dari kedua pengukuran.

Dapat dilihat bahwa efisiensi redaman meningkat seiring dengan frekuensi dan penekanan pada frekuensi 3 kHz dan lebih tinggi melebihi 30 dB! Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa, seperti yang telah saya katakan, di dimensi kedua saya memukul tubuh saya lebih keras! Untuk Anda, mereka yang suka "menenangkan" kotak speaker, sebuah catatan - saya berikan kepada Anda!

Diffuser dilapisi (tidak diresapi, tetapi dilapisi) dengan pernis nitro (dari semua bahan yang diuji untuk tujuan ini, bahan ini memiliki efek terbaik pada sifat speaker). Di bagian dalam hanya ada satu lapisan, di bagian luar ada tiga. Tapi, tentu saja, ini bukanlah lapisan yang tidak dilukis di dinding! Saat mengaplikasikan lapisan pertama dengan sikat lembut, permukaannya hanya dibasahi, tidak banyak. Lapisan kedua dan ketiga sedikit lebih tebal, namun secara total, ketiga lapisan tersebut sangat tipis sehingga struktur berserat kertas masih terlihat di bawahnya.

Sebelum perakitan, “donat” kapas juga dimasukkan ke dalam rongga antara badan dan diffuser untuk mencapai penyerapan suara maksimal dalam volume jika memungkinkan. Gambar berikut menunjukkan bodi yang disiapkan untuk perakitan.

Perubahan lain dilakukan pada terminal koil. Awalnya, kabel tipis dari belitan kumparan itu sendiri disolder ke paku keling tembaga pada diffuser (dan sejumlah besar solder disolder!), yang seharusnya menciptakan sistem resonansi baru dari massa semua logam ini dan kekakuan bagiannya. diffuser tempat semuanya terjebak. Saya sama sekali tidak menyukai keadaan ini, jadi saya memutuskan untuk mengulang semuanya. Saya melepas kabel koil dari paku keling, mengebornya dan menyolder kabel yang menghubungkan koil ke terminal eksternal langsung ke kabel koil suara. Gambar berikutnya, meskipun kualitasnya tidak terlalu bagus, menunjukkan keadaan baru. Lubang yang tersisa ditutup dengan lingkaran kertas.

Sekarang saya akan memberikan hasil ringkasannya.

Pertama-tama, berikut adalah respon frekuensi speaker asli dan setelah dimodifikasi. Garis tebal menunjukkan respon frekuensi dan respon frekuensi setelah modifikasi.

Sekilas, saya tidak mencapai banyak kesuksesan. Nah, penurunan pada 4 kHz menurun sekitar 3 dB, puncak pada 9 kHz menurun beberapa dB, dan respons frekuensi mendatar dari 12 menjadi 20 kHz. Hal ini dapat dikaitkan dengan fenomena acak - resonansi dalam diffuser berhasil didistribusikan kembali. Namun, harus dikatakan bahwa speaker ini tidak terlalu berhasil untuk keperluan percobaan saya - pada awalnya speaker ini memiliki kualitas yang hampir maksimal untuk desainnya. Sebagai perbandingan, saya akan memberikan pasangan respons frekuensi serupa untuk sampel lain - lebih buruk.

Di sinilah semua efek ajaib perbaikan pada wajah! Namun, saya tidak menggunakan pembicara ini sebagai dasar artikel ini karena dalam hal ini hanya data yang saya terima, tetapi saya mengumpulkan lebih banyak informasi tentang pembicara yang dijelaskan di atas.

Sekarang saya ingin memberikan karakteristik sementara dari speaker. Sama saja dengan bodinya - berupa sonogram, menurut saya lebih jelas.

Terlihat jelas bahwa speaker asli memiliki resonansi tertunda di wilayah 5 dan 10 kHz, mencapai durasi hingga 1,3 ms. Setelah dimodifikasi, pertama, mereka dipersingkat 1,5 kali, dan kedua, mereka hancur menjadi lebih kecil, baik dalam intensitas maupun durasi. Di atas 10 kHz mereka tidak ada sama sekali - mereka telah menghilang. Secara umum, respons impuls telah meningkat jauh lebih baik dibandingkan respons frekuensi.
Berdasarkan percobaan ini, serta beberapa percobaan sebelumnya, saya sampai pada kesimpulan bahwa lapisan pernis terutama mempengaruhi kinerja speaker pada rentang frekuensi tertinggi, dan berbagai bahan penyerap suara bekerja pada rentang frekuensi menengah.
Peredam bodi tampaknya tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil.

Sebagai kesimpulan, saya ingin mengatakan bahwa artikel ini ditulis terutama dengan tujuan untuk memperkenalkan orang-orang yang tidak memiliki sarana penilaian instrumental terhadap parameter obyektif pembicara tentang pengaruh tindakan tertentu terhadap sampel pembicara tertentu.
Sebagai hasil dari eksperimen ini, muncul ide lain untuk lebih meningkatkan parameternya. Ini akan menjadi dasar untuk eksperimen lebih lanjut dan, jika berhasil, menjadi topik artikel berikutnya.

Saya pikir ini akan berguna dan menarik bagi banyak orang. Informasi diambil dari Internet.

Speaker frekuensi tinggi juga merupakan tweeter, juga merupakan tweeter, yang terkecil di mobil Anda. Biasanya dipasang di pilar pintu. Ukuran diameternya sekitar 5cm.

Speaker midrange adalah speaker kelas menengah.

Speaker frekuensi rendah LF (bidbass)

Salah satu tahapan wajib dalam mengatur suara di dalam mobil adalah memilih pemisahan frekuensi optimal antara semua kepala pemancar: LF, LF/MF, MF (jika ada) dan HF. Ada dua cara untuk mengatasi masalah ini.

Pertama, restrukturisasi, dan seringkali pengerjaan ulang lengkap dari crossover pasif standar, dan kedua, menghubungkan speaker ke amplifier yang beroperasi dalam mode amplifikasi multi-band, yang disebut opsi untuk mengaktifkan Bi-amp (amplifikasi dua arah) atau Tri -amp (amplifikasi tiga arah).

Metode pertama memerlukan pengetahuan yang serius tentang elektroakustik dan teknik kelistrikan, sehingga untuk penggunaan mandiri metode ini hanya tersedia bagi spesialis dan insinyur elektronik radio amatir yang berpengalaman, tetapi metode kedua, meskipun memerlukan lebih banyak saluran amplifikasi, juga tersedia bagi mereka yang kurang terlatih. penggila mobil.

Selain itu, sebagian besar power amplifier yang dijual pada awalnya dilengkapi dengan crossover aktif built-in. Dalam banyak model, hal ini dikembangkan sedemikian rupa sehingga berhasil dan cukup berkualitas tinggi memungkinkan Anda menerapkan koneksi speaker multi-band dengan sejumlah besar speaker. Namun, kurangnya crossover yang dikembangkan pada amplifier atau head unit tidak menghentikan penggemar metode pembunyian interior ini, karena ada banyak crossover eksternal di pasaran yang dapat mengatasi masalah ini.

Pertama-tama, harus dikatakan bahwa kami tidak akan memberi Anda rekomendasi universal 100%, karena rekomendasi tersebut tidak ada. Secara umum, akustik adalah bidang teknologi di mana eksperimen dan kreativitas memainkan peran besar, dan dalam hal ini, penggemar teknik audio beruntung. Namun untuk melakukan eksperimen, agar tidak menjadi seperti eksperimen profesor gila itu - dengan ledakan dan asap - Anda harus mengikuti aturan tertentu. Aturan pertama adalah jangan menyakiti, dan aturan lainnya akan dibahas di bawah.

Bagian tersulitnya adalah memasukkan komponen frekuensi menengah dan/atau frekuensi tinggi. Dan intinya di sini bukan hanya rentang ini membawa beban informasi maksimum, bertanggung jawab atas pembentukan efek stereo, panggung suara, dan juga sangat rentan terhadap intermodulasi dan distorsi harmonik jika frekuensi crossover tidak diatur dengan benar, tetapi juga bahwa frekuensi ini secara langsung mempengaruhi keandalan speaker midrange dan tweeter.

Menghidupkan kepala HF.

Pilihan frekuensi batas bawah dari rentang sinyal yang disuplai ke kepala HF bergantung pada jumlah pita sistem speaker. Jika speaker dua arah digunakan, maka dalam kasus yang paling umum, yaitu. Jika kepala bass/midrange terletak di pintu, untuk menaikkan level tingkat suara, disarankan untuk memilih frekuensi cutoff serendah mungkin. Tweeter modern berkualitas tinggi dengan frekuensi resonansi rendah FS (800-1500 Hz) dapat mereproduksi sinyal serendah 2000 Hz. Namun sebagian besar driver HF yang digunakan memiliki frekuensi resonansi 2000-3000 Hz, sehingga perlu diingat bahwa semakin dekat frekuensi resonansi yang kita atur pada frekuensi crossover, maka semakin besar beban yang ditempatkan pada driver HF.

Idealnya, dengan kemiringan atenuasi filter 12 dB/oktaf, pemisahan antara frekuensi crossover dan frekuensi resonansi harus lebih besar dari satu oktaf. Misalnya, jika frekuensi resonansi kepala adalah 2000 Hz, maka dengan filter urutan ini frekuensi crossover harus disetel ke 4000 Hz. Jika Anda benar-benar ingin memilih frekuensi crossover 3000 Hz, maka kemiringan karakteristik atenuasi filter harus lebih tinggi - 18 dB/okt, atau lebih baik lagi - 24 dB/okt.

Ada masalah lain yang perlu dipertimbangkan ketika mengatur frekuensi crossover untuk tweeter. Faktanya adalah setelah mencocokkan komponen untuk rentang frekuensi yang direproduksi, Anda juga perlu mencocokkannya berdasarkan level dan fase. Yang terakhir, seperti biasa, adalah batu sandungan - sepertinya semuanya dilakukan dengan benar, tetapi suaranya “tidak benar”. Diketahui filter orde pertama akan menghasilkan pergeseran fasa sebesar 90°, filter orde kedua akan menghasilkan pergeseran fasa sebesar 180° (antifase), dan seterusnya, sehingga pada saat penyetelan jangan malas untuk mendengarkan speaker. dengan polaritas peralihan yang berbeda.

Telinga manusia sangat sensitif terhadap rentang frekuensi 1500-3000 Hz, dan untuk mentransmisikannya dengan baik dan sejelas mungkin, seseorang harus sangat berhati-hati. Dimungkinkan untuk memutus (membagi) rentang suara di area ini, tetapi Anda harus memikirkan cara menghilangkan konsekuensi dari suara yang tidak menyenangkan tersebut dengan benar nanti. Dari sudut pandang ini, sistem speaker tiga arah lebih nyaman dan aman untuk dipasang, dan speaker kelas menengah yang digunakan di dalamnya memungkinkan tidak hanya mereproduksi rentang 200 hingga 7000 Hz secara efektif, tetapi juga menyelesaikan masalah dengan lebih mudah. membangun panggung suara. Pada speaker tiga arah, speaker HF dihidupkan pada frekuensi yang lebih tinggi - 3500-6000 Hz, jelas di atas pita frekuensi kritis, dan ini memungkinkan untuk mengurangi (tetapi tidak menghilangkan) persyaratan untuk pencocokan fase.

Menghidupkan kepala kelas menengah.

Sebelum membahas pilihan frekuensi untuk membagi rentang frekuensi menengah dan rendah, mari kita beralih ke fitur desain speaker kelas menengah. Baru-baru ini, speaker kelas menengah dengan diafragma kubah menjadi sangat populer di kalangan pemasang. Dibandingkan dengan speaker kerucut kelas menengah, speaker ini memberikan pola kutub yang lebih lebar dan lebih mudah dipasang karena tidak memerlukan desain akustik tambahan. Kerugian utamanya adalah frekuensi resonansinya yang tinggi, berada pada kisaran 450-800 Hz.

Masalahnya adalah semakin tinggi frekuensi batas bawah dari pita sinyal yang dipasok ke speaker midrange, semakin kecil jarak antara head frekuensi menengah dan rendah dan semakin penting di mana tepatnya woofer berada dan di mana letaknya. berorientasi. Praktek menunjukkan bahwa speaker dome midrange dapat dinyalakan dengan frekuensi crossover 500-600 Hz tanpa masalah pencocokan. Seperti yang Anda lihat, untuk sebagian besar salinan yang terjual, ini adalah kisaran yang cukup kritis, jadi jika Anda memutuskan pemisahan seperti itu, urutan filter pemisahan harus cukup tinggi - misalnya, ke-4.

Perlu ditambahkan bahwa belakangan ini dome speaker dengan frekuensi resonansi 300-350 Hz sudah mulai bermunculan. Mereka dapat digunakan mulai dari frekuensi 400 Hz, namun untuk saat ini biaya spesimen tersebut cukup tinggi.

Frekuensi resonansi speaker midrange dengan cone diffuser terletak pada kisaran 100-300 Hz, yang memungkinkan untuk digunakan mulai dari frekuensi 200 Hz (dalam praktiknya, 300-400 Hz lebih sering digunakan) dan dengan frekuensi rendah. -filter tatanan, sedangkan speaker woofer/midrange benar-benar terbebas dari kebutuhan untuk bekerja di midrange. Reproduksi sinyal dengan frekuensi dari 300-400 Hz hingga 5000-6000 Hz tanpa pemisahan antar speaker memungkinkan diperolehnya suara berkualitas tinggi yang menyenangkan.

Menghidupkan speaker woofer/jarak menengah.

Secara bertahap kami mencapai rentang frekuensi rendah. Speaker midrange/bass modern memungkinkan Anda beroperasi secara efektif pada rentang frekuensi dari 40 hingga 5000 Hz. Batas atas rentang frekuensi pengoperasiannya ditentukan oleh lokasi tweeter (pada speaker 2 arah) atau speaker midrange (pada speaker 3 arah) mulai beroperasi.

Banyak orang khawatir dengan pertanyaan: apakah layak membatasi rentang frekuensinya dari bawah? Baiklah, mari kita cari tahu. Frekuensi resonansi speaker LF/MF modern dengan ukuran standar 16 cm terletak pada kisaran 50-80 Hz dan karena mobilitas kumparan suara yang tinggi, speaker ini tidak terlalu penting untuk beroperasi pada frekuensi di bawah frekuensi resonansi. . Namun demikian, mereproduksi frekuensi di bawah frekuensi resonansi memerlukan upaya tertentu, yang menyebabkan penurunan output dalam kisaran 90-200 Hz, dan dalam sistem dua arah, juga dalam kualitas transmisi midrange. Karena energi utama pukulan bass drum terjadi pada rentang frekuensi 100 hingga 150 Hz, hal pertama yang Anda hilangkan adalah pukulan yang jelas. Dengan membatasi jangkauan sinyal yang direproduksi oleh head frekuensi rendah hingga 60-80 Hz menggunakan filter high-pass, Anda tidak hanya akan membuatnya bekerja lebih bersih, tetapi juga mendapatkan suara yang lebih keras, dengan kata lain, output yang lebih baik.

Subwoofer.

Sinyal dengan frekuensi di bawah 60-80 Hz paling baik ditetapkan ke speaker terpisah - subwoofer. Namun perlu diingat bahwa rentang suara di bawah 60 Hz tidak terlokalisasi di dalam mobil, yang berarti lokasi subwoofer tidak begitu penting. Jika kondisi ini sudah Anda penuhi, dan suara subwoofer masih terlokalisasi, maka pertama-tama Anda perlu menambah urutan filter low-pass. Anda juga tidak boleh mengabaikan filter penekan frekuensi infra-rendah (Subsonik, atau FINCH). Jangan lupa bahwa subwoofer juga memiliki frekuensi resonansinya sendiri dan dengan memotong frekuensi di bawahnya, Anda akan mendapatkan suara yang nyaman dan pengoperasian subwoofer yang andal. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, mengejar bass yang dalam secara signifikan meningkatkan biaya subwoofer. Percayalah, jika sound system yang Anda rakit memilikinya kualitas yang baik mereproduksi rentang suara dari 50 hingga 16.000 Hz, ini cukup untuk nyaman mendengarkan musik di dalam mobil.

Metode pemasangan kepala.

Seringkali muncul pertanyaan: haruskah Anda memiliki urutan filter low-pass dan high-pass yang sama? Itu sama sekali tidak perlu, dan bahkan tidak perlu sama sekali. Misalnya, jika Anda memasang speaker depan dua arah dengan jarak speaker yang besar, maka untuk mengkompensasi penurunan respons frekuensi pada frekuensi crossover, head frekuensi rendah/jarak menengah sering kali disertakan dengan a filter tingkat rendah. Selain itu, frekuensi cutoff dari filter lolos tinggi dan filter lolos rendah bahkan tidak perlu bertepatan.

Katakanlah, untuk mengimbangi kecerahan berlebih pada titik pemisahan, head bass/midrange dapat beroperasi hingga 2000 Hz, dan tweeter - mulai dari 3000 Hz. Penting untuk diingat bahwa saat menggunakan filter orde pertama, perbedaan antara frekuensi cutoff filter lolos tinggi dan filter lolos rendah tidak boleh lebih dari satu oktaf dan menurun seiring bertambahnya urutan. Teknik yang sama digunakan saat memasangkan subwoofer dan midwoofer untuk melemahkan gelombang berdiri (bass boom). Misalnya, saat menyetel frekuensi cutoff filter low-pass subwoofer ke 50-60 Hz, dan filter high-pass head frekuensi rendah/menengah ke 90-100 Hz, menurut para ahli, nada tambahan yang tidak menyenangkan akan terjadi. oleh kenaikan alami respons frekuensi di wilayah frekuensi ini karena sifat akustik salon

Jadi meskipun aturan transisi dari kuantitas ke kualitas berlaku di audio mobil, hal ini hanya dikonfirmasi dalam kaitannya dengan biaya masing-masing komponen dan tahun kerja, yang menentukan pengalaman dan keterampilan penginstal yang akan membuat sistem mengeluarkan suaranya. potensi.