Ci sono molti vari tipi emettitori sonori, invece, gli emettitori più comuni sono di tipo elettromagnetico, o, come vengono anche chiamati, altoparlanti.

Gli altoparlanti sono i principali elementi strutturali dei sistemi acustici (AS). Sfortunatamente, un diffusore non è in grado di riprodurre l'intera gamma di frequenze udibili. Pertanto, per la riproduzione a gamma completa nei sistemi acustici, vengono utilizzati più altoparlanti, ognuno dei quali è progettato per riprodurre la propria banda di frequenza. Il principio di funzionamento degli altoparlanti a bassa frequenza (LF) e ad alta frequenza (HF) è lo stesso, le differenze risiedono nell'implementazione dei singoli elementi strutturali.

Il principio di funzionamento dell'altoparlante si basa sull'interazione del campo magnetico alternato creato dalla corrente che scorre attraverso il filo della bobina magnetica, con campo magnetico magnete permanente.

Nonostante la relativa semplicità del design, gli altoparlanti progettati per funzionare in sistemi acustici di alta qualità hanno un gran numero di parametri importanti da cui dipende il suono finale del sistema di altoparlanti.

L'indicatore più importante che caratterizza l'altoparlante è la banda di frequenze riproducibili. Può essere specificato come una coppia di valori (frequenza di taglio inferiore e frequenza di taglio superiore) o fornito come risposta in frequenza (AFC). La seconda opzione è più informativa. La risposta in frequenza è una dipendenza grafica del livello pressione sonora generato dall'altoparlante ad una distanza di 1 metro lungo l'asse di lavoro, sulla frequenza. La risposta in frequenza consente di valutare la distorsione in frequenza introdotta dall'altoparlante nel segnale originale, e anche, nel caso di utilizzo dell'altoparlante come parte di un sistema multibanda, di identificare il valore ottimale della frequenza di crossover del filtro crossover. È la risposta in frequenza che consente di classificare l'altoparlante come bassa frequenza, media frequenza o alta frequenza.

Selezione di un subwoofer

Per i woofer, oltre alla risposta in frequenza, un gruppo essenziale di indicatori sono i cosiddetti parametri Thiel-Small. Sulla base di essi, vengono calcolati i parametri progettazione acustica per altoparlante (cabinet dell'altoparlante). Set minimo di parametri frequenza di risonanza- fs, fattore di qualità totale - Qts, volume equivalente - Vas.

I parametri Thiel-Small descrivono il comportamento dell'altoparlante nella regione di azione del pistone (sotto i 500Hz), considerandolo come un sistema oscillante. Insieme al design acustico (AO), l'altoparlante è un filtro passa-alto (HPF), che consente di utilizzare l'apparato matematico preso in prestito dalla teoria dei filtri nei calcoli.

La stima dei valori Til-Small dei parametri dell'altoparlante e, prima di tutto, il fattore di qualità totale Qts, consente di giudicare l'opportunità di utilizzare l'altoparlante in sistemi acustici con uno o un altro tipo di progettazione acustica (AO) . Per gli altoparlanti con design acustico del tipo a inversione di fase, vengono utilizzati principalmente altoparlanti con un fattore di qualità totale fino a 0,4. Va notato che i sistemi a fase invertita sono i più esigenti, in termini di design, rispetto agli altoparlanti con AO chiuso e aperto. Questo disegno sensibile agli errori commessi nei calcoli e nella fabbricazione del case, nonché quando si utilizzano valori inaffidabili per i parametri del woofer.

Quando si sceglie un woofer, il parametro Xmax gioca un ruolo importante. Xmax indica lo spostamento massimo consentito del cono, al quale viene mantenuto un numero costante di spire del filo della bobina mobile nell'intervallo del circuito magnetico dell'altoparlante (vedere la figura sotto).

Per gli altoparlanti satellite sono adatti altoparlanti con Xmax = 2-4 mm. Per i subwoofer, dovrebbero essere usati altoparlanti con Xmax=5-9mm. Allo stesso tempo, viene preservata la linearità della conversione delle oscillazioni elettriche in oscillazioni acustiche ad alte potenze (e, di conseguenza, grandi ampiezze di oscillazioni), che si manifesta in una radiazione a bassa frequenza più efficiente.

Se decidi di realizzare un sistema di altoparlanti "con le tue mani", dovrai inevitabilmente affrontare la questione della scelta dei componenti di marca, in termini di frequenza degli altoparlanti. Senza esperienza nell'utilizzo di prodotti di vari produttori, a volte è difficile fare la scelta migliore. Dobbiamo essere guidati da molti fattori, confrontare in molti modi, non solo legati alle caratteristiche del passaporto. Gli altoparlanti ACTON completeranno con successo i tuoi altoparlanti, perché, oltre all'alta qualità, hanno una serie di vantaggi:

• avere il miglior rapporto qualità/prezzo nel proprio segmento;
• altoparlanti appositamente progettati per altoparlanti professionali utilizzati per la sonorizzazione di eventi sociali e culturali;
• per gli altoparlanti è stata sviluppata la documentazione per la fabbricazione di involucri;
• l'interazione tra il consumatore e il produttore avviene direttamente senza intermediari, il che evita problemi con la disponibilità di eventuali pezzi di ricambio e componenti;
• supporto informativo sulla progettazione dell'AU;
• alta affidabilità degli altoparlanti ACTON.

CON gamma di modelli puoi familiarizzare con gli altoparlanti ACTON.

Selezione di un tweeter

Quando si sceglie un tweeter, la risposta in frequenza determina la frequenza più bassa della gamma che riproduce. È necessario che la banda di frequenza del tweeter si sovrapponga leggermente alla banda di frequenza del woofer.

Alcuni tweeter sono progettati per funzionare insieme a una tromba. A differenza dei tweeter a radiazione diretta (o, come vengono chiamati, tweeter), i tweeter a tromba, a causa delle proprietà della tromba, hanno una frequenza di taglio inferiore della gamma sonora riprodotta. La frequenza limite inferiore di un tale tweeter può essere di circa 2000-3000 Hz, che in molti casi consente di abbandonare l'altoparlante midrange negli altoparlanti.

A causa delle caratteristiche del design, i tweeter tendono ad avere una sensibilità maggiore rispetto ai woofer. Pertanto, in fase di progettazione del filtro, prevede un circuito attenuatore (soppressore) necessario per ridurre la radiazione in eccesso, che porta allo stesso livello i valori di sensibilità dei tweeter e dei woofer.

Quando si sceglie un tweeter, è importante considerare la sua potenza, che viene selezionata in base alla potenza del woofer. In questo caso, la potenza del tweeter è presa inferiore alla potenza del woofer, che risulta dall'analisi della densità spettrale del segnale sonoro corrispondente al rumore rosa (che ha un declino verso le alte frequenze). Per un calcolo pratico della potenza dissipata dal tweeter negli altoparlanti con una frequenza di crossover di 3-5 kHz, puoi utilizzare il calcolatore sul nostro sito web.

Ricordiamo che i tweeter non possono essere utilizzati senza un filtro passa-alto (HPF), che limita la penetrazione della parte a bassa frequenza dello spettro.

Fattori di danno degli altoparlanti

In caso di funzionamento anomalo, sono possibili danni meccanici ed elettrici agli altoparlanti. Il danno meccanico si verifica quando l'ampiezza delle oscillazioni del diffusore supera l'ampiezza consentita, che dipende dalle proprietà meccaniche degli elementi del sistema in movimento. La zona di frequenza più critica per tale danno è vicino alla frequenza di risonanza meccanica dell'altoparlante e al di sotto, cioè dove l'ampiezza di oscillazione è massima. I danni elettrici derivano dal surriscaldamento irreversibile della bobina mobile. La banda di frequenza più critica per danni di questo tipo corrisponde alla banda situata in prossimità della risonanza elettromeccanica dell'altoparlante. I danni di entrambi i tipi si verificano a seguito del superamento della potenza elettrica massima consentita fornita all'altoparlante. Per evitare tali conseguenze, il valore della potenza massima viene normalizzato.

Esistono diversi standard utilizzati dai produttori per standardizzare la potenza dei loro prodotti.Il più vicino in termini di condizioni reali nel caso di utilizzo di un sistema di altoparlanti per la valutazione di eventi pubblici può essere lo standard AES. La potenza secondo questo standard è definita come il quadrato del valore efficace della tensione in una certa banda di rumore rosa, che l'altoparlante è in grado di sopportare per almeno 2 ore, diviso per il valore dell'impedenza minima Zmin. La norma regola la presenza dell'altoparlante in "aria libera" senza custodia. Alcuni produttori mettono l'altoparlante in una custodia durante i test, avvicinando così le sue condizioni di lavoro alle condizioni reali, il che, dal loro punto di vista, porta a risultati più oggettivi. Conoscere la potenza dell'altoparlante serve come guida nella scelta di un amplificatore la cui potenza dovrebbe corrispondere alla potenza AES dell'altoparlante.

Vale la pena notare che il valore reale della potenza fornita all'altoparlante è difficile da valutare senza misurazioni speciali e può variare notevolmente anche con la stessa impostazione del controllo del volume sui dispositivi del percorso audio.

Molti fattori possono influenzare questo, come ad esempio:

• Lo spettro del segnale riprodotto (genere musicale, frequenza e gamma dinamica di un'opera musicale, strumenti musicali prevalenti);
• Caratteristiche dei circuiti dei filtri passivi e dei crossover attivi che limitano lo spettro del segnale originale in ingresso agli altoparlanti;
• L'uso di un equalizzatore e altri dispositivi di correzione della frequenza nel percorso audio;
• Modalità di funzionamento dell'amplificatore (comparsa di distorsioni non lineari e clipping);
• Il design del sistema di altoparlanti;
• Malfunzionamento dell'amplificatore (presenza di una componente costante nello spettro del segnale amplificato)

Le seguenti misure aumentano l'affidabilità dei sistemi di altoparlanti:

• Abbassamento della frequenza di taglio superiore del woofer utilizzando un filtro passa-basso (LPF). In questo caso, la parte dello spettro del segnale che contribuisce in modo significativo al riscaldamento della bobina è limitata;
• Limitazione della larghezza di banda al di sotto della frequenza di sintonizzazione bass reflex utilizzando i circuiti LOW-PASS (filtro passa alto). Questo accorgimento limita l'ampiezza delle oscillazioni del cono al di fuori del range operativo dei diffusori dal lato delle basse frequenze, prevenendo danni meccanici al woofer;
• Regolazione dell'HPF del tweeter su una frequenza più alta;
• Progettare casse per altoparlanti che forniscano le migliori condizioni per la convezione naturale degli altoparlanti;
• L'esclusione degli altoparlanti con un amplificatore funzionante in modalità di distorsione non lineare, clipping;
• Prevenzione del verificarsi di forti clic di commutazione, "avvolgimento" del microfono;
• Utilizzo di un limitatore nel percorso audio.

Si noti che i sistemi acustici utilizzati per il suono professionale (soprattutto nelle discoteche) sono spesso costretti a lavorare ad alta potenza. Durante il funzionamento, il riscaldamento della bobina mobile dell'altoparlante può raggiungere i 200 gradi e gli elementi del circuito magnetico - 70 gradi. Il funzionamento a lungo termine in condizioni estreme porta al fatto che gli altoparlanti "bruciano". Ciò può essere causato dal superamento della potenza elettrica consentita fornita all'altoparlante, nonché da un malfunzionamento dell'amplificatore. In molti modi, la sicurezza del set dipende dalle qualifiche del DJ. A questo proposito, qualunque diffusore tu scelga, devi considerare la disponibilità di kit di riparazione. Allo stesso tempo, la situazione è ulteriormente complicata dal fatto che, di norma, non si brucia un altoparlante alla volta, ma diversi, il che disabilita l'intero set. Considerando quanto sopra, concludiamo che la questione dei tempi e dei costi di consegna dei kit di riparazione è estremamente importante anche nella fase di scelta degli altoparlanti per gli altoparlanti.

I design degli altoparlanti ad alta frequenza (HF) sono i più diversi. Possono essere ordinari, corno o cupola. Il problema principale nella loro creazione è l'espansione della direzionalità delle oscillazioni emesse. A questo proposito, gli altoparlanti a cupola presentano alcuni vantaggi. Il diametro del diffusore o membrana radiante dei tweeter HF è compreso tra 10 e 50 mm. Spesso i tweeter sono ben chiusi nella parte posteriore, il che esclude la possibilità di modulazione della loro radiazione da parte delle radiazioni degli emettitori LF e MF.

Un tipico tweeter in miniatura con diffusore a cono irradia bene le alte frequenze, ma ha un diagramma di radiazione molto stretto, solitamente entro un angolo compreso tra 15 e 30 gradi (rispetto all'asse centrale). Questo angolo viene impostato quando l'uscita dell'altoparlante viene ridotta tipicamente di -2 dB. Specifica l'angolo quando si devia sia dall'asse orizzontale che da quello verticale. All'estero, questo angolo è chiamato angolo di dispersione o dispersione (dispersione) del suono.

Per aumentare l'angolo di diffusione, vengono realizzati diffusori o ugelli per loro di varie forme (sferici, a forma di corno, ecc.). Molto dipende dal materiale del diffusore. Tuttavia, i tweeter convenzionali non sono in grado di irradiare suoni a frequenze molto superiori a 20 kHz. Il posizionamento di speciali riflettori davanti al tweeter (il più delle volte sotto forma di reticolo di plastica) consente di espandere in modo significativo il modello di direttività. Tale grata è spesso una cornice acustica elementare di un tweeter o di un altro emettitore.

L'eterno argomento di controversia è la questione se sia necessario irradiare frequenze superiori a 20 kHz, poiché il nostro orecchio non può sentirle e persino le apparecchiature da studio spesso limitano la gamma effettiva dei segnali audio a un livello compreso tra 10 e 15-18 kHz. Tuttavia, il fatto che non sentiamo tali segnali sinusoidali non significa che non esistano e non influenzino la forma delle dipendenze temporali di segnali audio reali e piuttosto complessi con molto più basse frequenze ripetizioni.

Ci sono molte prove convincenti che questa forma è fortemente distorta quando la gamma di frequenze è artificialmente limitata. Uno dei motivi di ciò sono gli sfasamenti delle varie componenti del segnale complesso. È curioso che il nostro orecchio non percepisca gli sfasamenti da solo, ma sia in grado di distinguere segnali con una diversa forma di dipendenza dal tempo, anche se contengono lo stesso insieme di armoniche con le stesse ampiezze (ma fasi diverse). Di grande importanza è la natura del decadimento della risposta in frequenza e la linearità della risposta in fase, anche al di fuori della gamma di frequenze effettivamente riproducibili.

In generale, se vogliamo avere una risposta in frequenza e una risposta in fase uniformi su tutta la gamma sonora, allora la gamma di frequenze effettivamente emessa dall'acustica dovrebbe essere notevolmente più ampia di quella sonora. Tutto ciò giustifica pienamente lo sviluppo di radiatori a banda larga da parte di molte aziende leader nel campo dell'elettroacustica.

Posizionamento di radiatori HF C'è un problema: il risultato dipende in larga misura da dove sono posizionate le teste e da come sono orientate. Parliamo della testina HF, o tweeter.

Caratteristiche delle testine RF Dalla teoria della propagazione delle onde sonore, è noto che con l'aumentare della frequenza, il diagramma di radiazione dell'emettitore si restringe e questo porta a un restringimento della zona di ascolto ottimale. Cioè, puoi ottenere un equilibrio tonale uniforme e la scena giusta solo in una piccola area di spazio. Pertanto, l'espansione del diagramma di radiazione RF è il compito principale di tutti i progettisti di altoparlanti. La dipendenza più debole del diagramma di radiazione dalla frequenza si osserva nei tweeter a cupola. È questo tipo di emettitori RF che è il più comune negli altoparlanti automobilistici e domestici. Altri vantaggi dei radiatori a cupola sono le loro dimensioni ridotte e l'assenza della necessità di creare un volume acustico, e gli svantaggi includono una bassa frequenza di taglio inferiore, che si trova nell'intervallo di 2,5-7 kHz. Tutte queste caratteristiche vengono prese in considerazione durante l'installazione di un tweeter.Tutto influisce sulla posizione di installazione: il raggio operativo del tweeter, le sue caratteristiche di direttività, il numero di componenti installati (sistemi a 2 o 3 componenti) e persino il tuo gusto personale. Facciamo subito una riserva che non ci sono raccomandazioni universali su questo tema, quindi non possiamo puntare il dito contro di te - dicono, mettilo qui e andrà tutto bene! Tuttavia, oggi ci sono molte soluzioni standard con cui è utile familiarizzare. Tutto quanto segue si applica ai circuiti senza processore, ma questo vale anche quando si utilizza un processore, è solo che la sua presenza offre molte più opportunità di compensazione. impatto negativo localizzazione subottimale.

considerazioni pratiche. Ricordiamo prima alcuni canoni. Idealmente, la distanza dai tweeter sinistro e destro dovrebbe essere la stessa ei tweeter dovrebbero essere installati all'altezza degli occhi (o delle orecchie) dell'ascoltatore. In particolare, è sempre meglio spingere i tweeter il più avanti possibile, perché più sono lontani dalle orecchie, minore è la differenza di distanza tra i driver sinistro e destro. Il secondo aspetto: il tweeter non dovrebbe essere lontano dal midrange o dalla testina dei bassi/midrange, altrimenti non otterrai un buon bilanciamento tonale e un buon adattamento di fase (di solito guidato dalla lunghezza o dalla larghezza del palmo). Tuttavia, se il tweeter è impostato su un valore basso, il palcoscenico crolla verso il basso e tu sei, per così dire, sopra il suono. Se impostato su un valore troppo alto, a causa della grande distanza tra i tweeter e i driver midrange, si perde l'integrità del bilanciamento tonale e della corrispondenza di fase. Ad esempio, durante l'ascolto di un brano con la registrazione di un brano per pianoforte, su note basse lo stesso strumento suonerà in basso e in alto volerà bruscamente.

Direttività della testa RF. Quando abbiamo individuato il sito di installazione della testina RF, dovremmo decidere la sua direzione. Come dimostra la pratica, per ottenere il corretto bilanciamento timbrico, è meglio puntare il tweeter verso l'ascoltatore, e per ottenere una buona profondità del palcoscenico, utilizzare la riflessione. La scelta è determinata dalle sensazioni personali della musica che ascolti. La cosa principale qui è ricordare che può esserci solo una posizione di ascolto ottimale.
È auspicabile orientare il tweeter nello spazio in modo che il suo asse centrale sia diretto verso il mento dell'ascoltatore, ovvero impostare un diverso angolo di rotazione dei tweeter sinistro e destro. Ci sono due cose da tenere a mente quando si orienta un tweeter a riflessione. Innanzitutto, l'angolo di incidenza onda sonoraè uguale all'angolo di riflessione, e in secondo luogo, allungando il percorso del suono, portiamo il palcoscenico più lontano, e se ci lasciamo trasportare, possiamo ottenere il cosiddetto effetto tunnel, quando il palcoscenico è lontano dall'ascoltatore , come alla fine di uno stretto corridoio.

metodo di impostazione. Dopo aver delineato, in conformità con le raccomandazioni di cui sopra, l'ubicazione delle testine RF, vale la pena iniziare gli esperimenti. Il fatto è che nessuno dirà mai in anticipo esattamente dove verrà fornito un "successo" al 100% con i tuoi componenti. Il posto più ottimale ti consentirà di determinare l'esperimento, che è abbastanza semplice da configurare. Prendi qualsiasi materiale adesivo, come plastilina, nastro biadesivo, velcro o adesivo hot melt per modelli, metti la tua musica preferita o disco di prova e, con tutto quanto sopra, inizia a sperimentare. Prova diverse opzioni per luoghi e orientamenti in ciascuno. Prima di installare finalmente il tweeter, è meglio ascoltare ancora un po 'e correggerlo sulla plastilina.

Creatività. L'impostazione e la scelta della posizione del tweeter ha le sue sfumature per i sistemi a 2 e 3 elementi. In particolare, nel primo caso è difficile garantire la stretta vicinanza del tweeter e dell'emettitore LF/MF. Ma in ogni caso, non aver paura di sperimentare: abbiamo visto installazioni in cui le testine HF sono finite nei posti più inaspettati. Ha senso aggiungere un paio di tweeter in più? Ad esempio, l'azienda americana "Boston Acoustics" produce set di altoparlanti componenti, dove il crossover ha già un posto per collegare una seconda coppia di testine HF. Come spiegano gli stessi sviluppatori, la seconda coppia è necessaria per alzare il livello palcoscenico sonoro... In condizioni di test, li abbiamo ascoltati come aggiunta alla coppia principale di tweeter e siamo rimasti sorpresi di quanto lo spazio del palcoscenico si espanda e le sfumature sono migliorate.

Se mi chiedi perché è necessario, non ti risponderò, quindi questo articolo non fa per te. Se tutto è in ordine con la tua motivazione, allora offro per la revisione alcuni dei risultati da me ottenuti con i modesti mezzi e le conoscenze che ho a disposizione.

Per cominciare: la cavia, chi è?

Il nostro paziente lo è tweeter con diaframma conico 3GD-31. L'affermazione principale è una significativa irregolarità e irregolarità della risposta in frequenza. Quelli. oltre all'irregolarità di circa 10 dB tra il picco massimo e il dip, ci sono molte irregolarità minori, per cui la risposta in frequenza è simile a una foresta. Ho deciso di non fornire le caratteristiche misurate all'inizio dell'articolo, perché. sarà più visivo posizionarli accanto a quelli finali ottenuti dopo tutte le modifiche al design.
L'idea principale delle mie azioni, o meglio le due idee principali, è, in primo luogo, aggiungere elementi fonoassorbenti all'interno del volume dell'altoparlante per sopprimere le risonanze che si verificano in un volume chiuso con pareti solide che riflettono facilmente il suono senza un notevole assorbimento della sua energia, come nel caso dell'altoparlante specificato. La seconda idea è la lavorazione del materiale del diffusore stesso (no, non con il liquido di A. Vorobyov ;-)), ma con la vernice, ottenendo un materiale composito superiore all'originale (carta) in rigidità, ma non inferiore a esso nello smorzamento delle proprie risonanze, il che riduce la deformazione di flessione del diffusore durante il suo funzionamento e quindi aiuta a ridurre i picchi di risonanza nella risposta in frequenza.

Cosa mi è preso per la testa?

Il fatto è che conduco esperimenti simili da molto tempo e ho ricevuto molte conferme sulla correttezza e l'utilità del mio approccio, ma tutti i risultati sono stati piuttosto sparpagliati. Ciò era in parte dovuto alla mancanza di esperienza nelle misurazioni acustiche (e ancor più nell'interpretazione dei risultati), in parte alla formulazione incompleta dell'idea stessa, del piano generale di azione. E quando tutto questo mosaico si è formato nella mia testa in un'immagine più o meno completa, ho deciso di condurre l'esperimento dall'inizio alla fine, effettuando contemporaneamente tutte le misurazioni.

Quindi cosa è stato fatto?

Per cominciare, l'altoparlante è stato smontato. Per fare ciò, i cavi della bobina dell'altoparlante sono stati saldati dai terminali sulla custodia, quindi, dopo l'immersione in acetone, l'anello di cartone sigillante è stato separato e il cono stesso è stato staccato allo stesso modo dall'"imbuto" metallico della custodia . Successivamente, il diffusore è stato rimosso dall'alloggiamento e messo da parte per il momento.
Innanzitutto, l'alloggiamento dell'altoparlante è stato elaborato. I settori sono stati tagliati di stoffa, di circa 3 mm di spessore, coprendo esattamente la superficie interna del corpo, che è un tronco di cono. Nella parte inferiore (la base minore del tronco di cono) è stato ritagliato un cerchio dello stesso materiale con al centro un foro per la bobina. Successivamente, la superficie interna del corpo e la superficie degli spazi vuoti in tessuto sono state imbrattate con uno strato di colla Moment e quasi immediatamente (perché si asciuga molto rapidamente e quando ho finito di stendere i motivi del tessuto, lo strato sul corpo era già asciutto ) premuti l'uno contro l'altro. Ecco una foto del prodotto semilavorato risultante.

In quel momento, mi è venuta in mente l'idea che non solo le risonanze nel volume del case, ma anche nelle pareti stesse, potessero essere la causa della risposta in frequenza interrotta. la cassa è una specie di campana in lamiera stampata. Per misurare le sue risonanze, ho applicato la seguente tecnica. Dopo aver posizionato la custodia su una base morbida, con il magnete rivolto verso il basso, ho installato il microfono direttamente sopra di essa, ho acceso la registrazione del suono e ho colpito più volte l'esterno della custodia con l'impugnatura di un cacciavite in plastica. Quindi ho scelto il segnale di maggior successo (in termini di livello) dal disco e l'ho importato in LspLab per l'analisi. Risultati un po 'più tardi. Poi, per inumidire la scocca, è stata incollata all'esterno con la gomma di un'antica camera d'aria di bicicletta, utilizzando la stessa tecnologia della precedente infeltrimento. Quindi, dopo la completa asciugatura, in un giorno, sono stati nuovamente eseguiti i test, secondo lo stesso metodo di cui sopra. Tuttavia, il suono dell'impatto era molto più debole, quindi ho colpito automaticamente un po 'più forte rispetto alla prima misurazione - per questo motivo, il livello del segnale durante la seconda misurazione, a mio avviso, si è rivelato un po' sopravvalutato, ma questo non non svolgono un ruolo significativo in questo caso. Quindi, ecco i primi risultati comparativi: la risposta ai transienti dell'altoparlante (sotto forma di sonogramma). Di seguito la versione originale.

Si vede chiaramente che dopo la revisione, tutte le risonanze superiori a 3 kHz sono state soppresse da un valore di livello superiore a 20 dB! Da questa immagine sembra che la risonanza principale a 1200 Hz (a proposito, curiosamente, la risonanza principale del cono dell'altoparlante si trova esattamente alla stessa frequenza) sia diventata molto più forte. Questo non è vero, perché il programma normalizza i livelli sul sonogramma in modo che i segnali più “forti” diventino rossi, ma questa scala è valida solo all'interno di un grafico, e ce ne sono due sull'immagine, quindi il rosso sul grafico superiore è più debole di 20 dB rispetto al rosso sul grafico inferiore! Ecco un altro grafico - già più familiare - della risposta in frequenza di entrambe le misurazioni.

Si può vedere che l'efficienza di smorzamento aumenta con la frequenza e la soppressione a frequenze di 3 kHz e oltre supera i 30 dB! E questo nonostante il fatto che, come ho detto, nella seconda dimensione colpisco più forte il corpo! Voi, amanti delle scatole AC "calmate", per la cronaca - io do!

Il diffusore è stato rivestito (non impregnato, cioè rivestito) con vernice nitro (di tutti i materiali testati a questo scopo, ha avuto il miglior effetto sulle proprietà degli altoparlanti). All'interno solo uno strato, all'esterno tre. Ma, ovviamente, questi non erano strati che non dipingono muri! Se applicato con un pennello morbido del primo strato, la superficie viene solo inumidita e non molto. Il secondo e il terzo strato sono leggermente più spessi, ma in totale i tre strati sono così sottili che la struttura fibrosa della carta è ancora visibile da sotto.

Prima del montaggio è stata inserita un'ulteriore “ciambella” di ovatta nell'intercapedine tra corpo e diffusore in modo da ottenere il massimo assorbimento acustico nel volume possibile. Nella figura seguente, il case predisposto per il montaggio.

Un'altra modifica è stata apportata ai cavi della bobina. Inizialmente, i fili sottili dell'avvolgimento della bobina stessa erano saldati ai rivetti di rame sul diffusore (e venivano saldate pesanti gocce di saldatura!), Che dovrebbe creare un nuovo sistema risonante dalla massa di tutto questo metallo e dalla rigidità della parte di il diffusore su cui è tutto incollato. Non mi piaceva affatto questo stato di cose, quindi ho deciso di rifare tutto. Ho dissaldato i fili della bobina dai rivetti, li ho forati e ho saldato i guinzagli che collegano la bobina ai terminali esterni direttamente ai fili della bobina mobile. L'immagine successiva, sebbene di qualità non molto buona, mostra il nuovo stato di cose. I fori rimanenti sono sigillati con cerchi di carta.

Ora darò il risultato sommario.

Per cominciare, ecco la risposta in frequenza dell'altoparlante originale e la sua rielaborazione. Le linee in grassetto mostrano la risposta in frequenza e la risposta in fase dopo la rielaborazione.

A prima vista, non ho ottenuto molto successo. Ebbene, il calo a 4 kHz è diminuito di circa 3 dB, il picco a 9 kHz è diminuito di un paio di dB e la risposta in frequenza si è stabilizzata da 12 a 20 kHz. Può essere completamente attribuito a fenomeni casuali: le risonanze nel diffusore sono state ridistribuite con successo. Tuttavia, va detto che questo diffusore non ha avuto molto successo ai fini del mio esperimento: inizialmente aveva una qualità quasi limitante per il suo design. Per confronto, fornirò una coppia simile di risposta in frequenza per un altro campione, peggio.

Ecco tutto l'effetto miracoloso della raffinatezza sul viso! Tuttavia, non prendo questo relatore come base dell'articolo, perché in questo caso sono tutti i dati che ho ricevuto, ma ho raccolto ulteriori informazioni sul relatore sopra descritto.

Ora voglio dare le caratteristiche transitorie dell'altoparlante. Sono gli stessi del corpo - sotto forma di sonogrammi, secondo me, questo è più chiaro.

Si vede chiaramente che l'altoparlante originale ha ritardato risonanze nella regione di 5 e 10 kHz, raggiungendo fino a 1,3 ms di durata. Dopo l'affinamento, in primo luogo, vengono accorciati di 1,5 volte e, in secondo luogo, si scompongono in molti più piccoli sia in intensità che in durata. Al di sopra di 10 kHz, non esistono affatto: sono scomparsi. In generale, la risposta all'impulso è migliorata in modo molto più evidente rispetto alla risposta in frequenza.
Sulla base di questo esperimento, così come di molti precedenti, sono giunto alla conclusione che il rivestimento di vernice influisce principalmente sul funzionamento dell'altoparlante nella gamma di frequenze più alte e vari materiali fonoassorbenti funzionano nella gamma media.
Lo smorzamento dello scafo non sembra aver avuto un effetto significativo sul risultato.

In conclusione, voglio dire che questo articolo è stato scritto principalmente con l'obiettivo di far conoscere a persone che non hanno i mezzi di valutazione strumentale dei parametri oggettivi dei parlanti l'effetto che azioni specifiche hanno su un particolare campione di parlanti.
Come risultato di questi esperimenti, è nata un'altra idea per migliorare ulteriormente i parametri. Sarà la base per ulteriori esperimenti e, in caso di successo, l'argomento del prossimo articolo di questo tipo.

Ho pensato che sarebbe stato utile e interessante per molti. Informazioni tratte da Internet.

Il tweeter è anche un tweeter, è anche un tweeter, il più piccolo della tua auto. Tipicamente installato nei montanti delle porte. La dimensione è di circa 5 cm di diametro.

Altoparlante MF - altoparlante di fascia media.

woofer - subwoofer (bidbass)

Una delle fasi obbligatorie della sintonizzazione del suono all'interno dell'auto è la selezione della separazione di frequenza ottimale tra tutte le teste radianti: LF, LF/MF, MF (se presente) e HF. Ci sono due modi per risolvere questo problema.

In primo luogo, una ristrutturazione, e spesso una completa riprogettazione di un crossover passivo standard, e in secondo luogo, il collegamento degli altoparlanti a un amplificatore funzionante in modalità di amplificazione multibanda, il cosiddetto Bi-amp (amplificazione a due vie) o Tri-amp (amplificazione a tre vie).

Il primo metodo richiede una seria conoscenza dell'elettroacustica e dell'ingegneria elettrica, quindi, per uso indipendente, è disponibile solo per specialisti e ingegneri elettronici radioamatori esperti, ma il secondo, sebbene richieda un numero maggiore di canali di amplificazione, è disponibile anche per un automobilista meno preparato.

Inoltre, la stragrande maggioranza degli amplificatori di potenza venduti è inizialmente dotata di un crossover attivo integrato. Per molti modelli, è così sviluppato che con successo e abbastanza alta qualità consente di implementare la commutazione multibanda sugli altoparlanti con un numero elevato di altoparlanti. Tuttavia, l'assenza di un crossover sviluppato nell'amplificatore o nell'unità principale non impedisce ai fan di questo metodo di segnare gli interni, poiché sul mercato sono presenti molti crossover esterni che possono risolvere questi problemi.

Innanzitutto, va detto che non ti daremo raccomandazioni universali al cento per cento, poiché non esistono. In generale, l'acustica è un campo della tecnologia in cui la sperimentazione e la creatività giocano un ruolo importante e, in questo senso, gli appassionati di tecnologia audio sono fortunati. Ma per condurre un esperimento, in modo che non funzioni, come quel pazzo professore - con esplosioni e fumo - bisogna seguire certe regole. La prima regola è non nuocere, ma altre saranno discusse di seguito.

Soprattutto, l'inclusione di componenti di gamma media e (o) ad alta frequenza causa difficoltà. E il punto qui non è solo che sono queste gamme che portano il massimo carico di informazioni, essendo responsabili della formazione dell'effetto stereo, del palcoscenico, e sono anche altamente suscettibili all'intermodulazione e alla distorsione armonica se la frequenza di crossover è impostata in modo errato , ma anche che questa frequenza dipende direttamente dall'affidabilità della gamma media e dei tweeter.

Accendo il tweeter.

La scelta della frequenza di taglio inferiore della gamma di segnali forniti alla testina HF dipende dal numero di bande del sistema di altoparlanti. Quando si utilizza un altoparlante a due vie, nel caso più tipico, ad es. quando la testata del woofer/midrange è posizionata nella porta, è consigliabile selezionare la frequenza di taglio più bassa possibile per alzare il livello del palcoscenico sonoro. I moderni tweeter di alta qualità con una bassa frequenza di risonanza FS (800-1500 Hz) possono già riprodurre segnali da 2000 Hz. Tuttavia, la maggior parte dei tweeter in uso ha una frequenza di risonanza di 2000-3000 Hz, quindi ricorda che più vicino alla frequenza di risonanza impostiamo la frequenza di crossover, maggiore è lo stress sul tweeter.

Idealmente, con una pendenza di attenuazione del filtro di 12 dB/oct, la separazione tra la frequenza di crossover e la frequenza di risonanza dovrebbe essere maggiore di un'ottava. Ad esempio, se la frequenza di risonanza della testina è di 2000 Hz, con un filtro di questo ordine la frequenza di crossover dovrebbe essere impostata su 4000 Hz. Se vuoi davvero scegliere una frequenza di crossover di 3000 Hz, la pendenza della caratteristica di attenuazione del filtro dovrebbe essere maggiore - 18 dB / ott, e migliore - 24 dB / ott.

C'è un altro problema da considerare quando si imposta la frequenza di crossover per un tweeter. Il fatto è che dopo aver abbinato i componenti nell'intervallo di frequenza riproducibile, è ancora necessario abbinarli in livello e fase. Quest'ultimo, come sempre, è un ostacolo: tutto sembra essere fatto correttamente, ma il suono è "sbagliato". È noto che il filtro del primo ordine darà uno sfasamento di 90 °, il secondo - 180 ° (fase opposta), ecc., Quindi durante l'accordatura non essere troppo pigro per ascoltare altoparlanti con diverse polarità di commutazione.

L'orecchio umano è molto sensibile alla gamma di frequenze di 1500-3000 Hz, e per trasmetterla nel modo migliore e più pulito possibile, bisogna essere estremamente attenti. È possibile interrompere (dividere) la gamma del suono in quest'area, ma dovresti pensare a come eliminare correttamente le conseguenze del suono sgradevole in seguito. Da questo punto di vista, è più comodo e sicuro configurare: tre corsie sistema acustico, e il driver midrange utilizzato in esso consente non solo di riprodurre efficacemente la gamma da 200 a 7000 Hz, ma anche di risolvere più semplicemente il problema di costruire un palcoscenico sonoro. Negli altoparlanti a tre vie, il tweeter viene attivato a frequenze più alte - 3500-6000 Hz, cioè ovviamente al di sopra della banda di frequenza critica, e questo consente di ridurre (ma non eliminare) i requisiti per l'adattamento di fase.

Accendere la testata dei medi.

Prima di discutere la scelta della frequenza di separazione delle gamme dei medi e dei bassi, passiamo alle caratteristiche del design dei diffusori midrange. IN Ultimamente I driver Dome midrange sono molto popolari tra gli installatori. Rispetto ai driver midrange a cono, forniscono un diagramma di radiazione più ampio e sono più facili da installare perché non richiedono un design acustico aggiuntivo. Il loro principale svantaggio è l'elevata frequenza di risonanza, che si trova nell'intervallo 450-800 Hz.

Il problema è che maggiore è la frequenza di taglio inferiore della banda di segnali inviati all'altoparlante midrange, minore dovrebbe essere la distanza tra le testine midrange e bass, e più critico è dove si trova esattamente il woofer e dove si trova. è orientato. La pratica dimostra che i diffusori midrange a cupola possono essere accesi con una frequenza di crossover di 500-600 Hz senza problemi di corrispondenza. Come puoi vedere, per la maggior parte degli articoli venduti, questo è un intervallo abbastanza critico, quindi se decidi su una tale divisione, l'ordine del filtro di separazione dovrebbe essere piuttosto alto, ad esempio il 4 °.

Va aggiunto che recentemente hanno iniziato a comparire altoparlanti a cupola con una frequenza di risonanza di 300-350 Hz. Possono essere utilizzati a partire da una frequenza di 400 Hz, ma finora il costo di tali istanze è piuttosto elevato.

La frequenza di risonanza degli altoparlanti midrange con diffusore a cono è nell'intervallo 100-300 Hz, il che consente di utilizzarli a partire da una frequenza di 200 Hz (in pratica, 300-400 Hz viene utilizzato più spesso) e con un basso -filtro d'ordine, mentre il woofer/midrange è completamente svincolato dalla necessità di lavorare nella gamma media. La riproduzione senza separazione tra gli altoparlanti di segnali con frequenze da 300-400 Hz a 5000-6000 Hz consente di ottenere un suono piacevole e di alta qualità.

Accensione dell'altoparlante woofer/midrange.

A poco a poco siamo arrivati ​​​​alla gamma delle basse frequenze. I moderni altoparlanti medio/bassi consentono di lavorare efficacemente nella banda di frequenza da 40 a 5000 Hz. Il limite superiore della sua gamma di frequenza operativa è determinato dal punto in cui il tweeter (in un altoparlante a 2 vie) o il driver midrange (in un altoparlante a 3 vie) inizia a funzionare.

Molti sono preoccupati per la domanda: vale la pena limitare la sua gamma di frequenze dal basso? Bene vediamo. La frequenza di risonanza dei moderni altoparlanti woofer/midrange con una dimensione di 16 cm è compresa nell'intervallo 50-80 Hz e, a causa dell'elevata mobilità della bobina mobile, questi altoparlanti non sono così critici per lavorare a frequenze inferiori a quella di risonanza . Tuttavia, la riproduzione di frequenze al di sotto di quella risonante richiede da essa alcuni sforzi, il che porta ad una diminuzione del ritorno nella gamma 90-200 Hz, e nei sistemi a due vie, la qualità della trasmissione della gamma media. Poiché l'energia principale dei colpi della grancassa ricade sulla gamma di frequenze da 100 a 150 Hz, la prima cosa che perdi è un pugno chiaramente definito (pugno - colpo). Limitando la gamma di segnali riprodotti dalla testina a bassa frequenza a 60-80 Hz dal basso con l'aiuto di un filtro passa-alto, non solo le consentirai di funzionare in modo molto più pulito, ma otterrai anche un suono più forte, in altri parole, un ritorno migliore.

subwoofer.

È meglio affidare la riproduzione di segnali con frequenze inferiori a 60-80 Hz a un altoparlante separato: un subwoofer. Ma ricorda che la gamma sonora inferiore a 60 Hz non è localizzata nell'auto, il che significa che la posizione di installazione del subwoofer non è così importante. Se hai soddisfatto questa condizione e il suono del subwoofer è ancora localizzato, prima di tutto è necessario aumentare l'ordine del filtro passa-basso. Inoltre, non dovresti trascurare il filtro di soppressione delle frequenze infra-basse (Subsonic o Finch). Tieni presente che anche il subwoofer ha una propria frequenza di risonanza e, tagliando le frequenze al di sotto di essa, ottieni un suono confortevole e un funzionamento affidabile del subwoofer. Come dimostra la pratica, la ricerca di bassi profondi aumenta significativamente il costo di un subwoofer. Credimi, se il sistema audio con cui ti sei assemblato buona qualità riproduce la gamma sonora da 50 a 16.000 Hz, che è abbastanza per ascoltare comodamente la musica in macchina.

Metodi di associazione della testa.

Molto spesso sorge la domanda: dovrei avere lo stesso ordine di filtri passa-basso e passa-alto? Non è affatto necessario e non è nemmeno necessario. Ad esempio, se hai installato un altoparlante anteriore a due vie con un'ampia separazione degli altoparlanti, per compensare i cali nella risposta in frequenza alla frequenza di crossover, la testata dei bassi / medi è spesso inclusa con un filtro di ordine inferiore . Inoltre, non è nemmeno necessario che le frequenze di taglio del filtro passa-alto e del filtro passa-basso coincidano.

Ad esempio, per compensare l'eccesso di luminosità nel punto di separazione, la testa del woofer / midrange può funzionare fino a 2000 Hz e il tweeter - a partire da 3000 Hz. È importante ricordare che quando si utilizza un filtro del primo ordine, la differenza tra le frequenze di taglio del filtro passa-alto e del filtro passa-basso non dovrebbe essere superiore a un'ottava e diminuire con l'ordine crescente. La stessa tecnica viene utilizzata quando si accoppiano un subwoofer e un midwoofer per attenuare le onde stazionarie (rimbombo dei bassi). Ad esempio, quando si imposta la frequenza di taglio del filtro passa-basso del subwoofer a 50-60 Hz e il filtro passa-alto della testina LF / MF a 90-100 Hz, secondo gli esperti, si verificano spiacevoli sfumature dovute al l'aumento naturale della risposta in frequenza in questa regione di frequenza dovuto alle proprietà acustiche della cabina viene completamente eliminato.

Quindi, se la regola quantità-qualità funziona nell'audio per auto, vale solo in relazione al costo dei singoli componenti e degli anni-uomo, che determinano l'esperienza e l'abilità dell'installatore, che costringerà il sistema a rivelare il suo suono potenziale.