Există multe tipuri variate emițători de sunet, totuși, cei mai obișnuiți emițători sunt de tip electromagnetic sau, așa cum se mai numesc și difuzoare.

Difuzoarele sunt principalele elemente structurale sisteme acustice(LA FEL DE). Din păcate, un difuzor nu este capabil să reproducă întreaga gamă de frecvențe audibile. Prin urmare, pentru reproducerea full-range în sistemele acustice, se folosesc mai multe difuzoare, unde fiecare este proiectată să reproducă propria bandă de frecvență. Principiul de funcționare al difuzoarelor de joasă frecvență (LF) și de înaltă frecvență (HF) este același, diferențele constau în implementarea elementelor structurale individuale.

Principiul de funcționare al difuzorului se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic alternativ creat de curentul care circulă prin firul bobinei magnetice, cu câmpul magnetic al unui magnet permanent.

În ciuda simplității relative a designului, difuzoarele concepute pentru a funcționa în sisteme acustice de înaltă calitate au un numar mare de parametri importanți de care depinde sunetul final al sistemului de difuzoare.

Cel mai important indicator care caracterizează difuzorul este banda de frecvențe reproductibile. Poate fi specificat ca o pereche de valori (frecvența de tăiere inferioară și frecvența de tăiere superioară) sau dat ca răspuns în frecvență (AFC). A doua opțiune este mai informativă. Răspunsul în frecvență este o dependență grafică a nivelului de presiune sonoră creat de difuzor la o distanță de 1 metru de-a lungul axei de lucru, de frecvență. Răspunsul în frecvență vă permite să evaluați distorsiunile de frecvență introduse de difuzor în semnalul original și, de asemenea, în cazul utilizării difuzorului ca parte a unui sistem multibandă, să identificați valoarea optimă a frecvenței de încrucișare a filtrului de încrucișare. Este răspunsul în frecvență care vă permite să clasificați difuzorul ca frecvență joasă, frecvență medie sau frecvență înaltă.

Selectarea unui subwoofer

Pentru woofer-uri, pe lângă răspunsul în frecvență, un grup esențial de indicatori sunt așa-numiții parametri Thiel-Small. Pe baza acestora se calculează parametrii design acustic pentru difuzor (cabinet difuzor). Setul minim de parametri frecvența de rezonanță- fs, factor de calitate total - Qts, volum echivalent - Vas.

Parametrii Thiel-Small descriu comportamentul difuzorului în regiunea de acțiune a pistonului (sub 500Hz), considerându-l ca un sistem oscilator. Împreună cu designul acustic (AO), difuzorul este un filtru de trecere înaltă (HPF), care face posibilă utilizarea aparatului matematic împrumutat din teoria filtrului în calcule.

Estimarea valorilor Til-Small ale parametrilor difuzorului și, în primul rând, a factorului de calitate total Qts, face posibilă aprecierea oportunității utilizării difuzorului în sisteme acustice cu unul sau altul tip de design acustic (AO) . Pentru difuzoarele cu design acustic de tip inversat de fază, se folosesc în principal difuzoarele cu un factor de calitate total de până la 0,4. De remarcat că sistemele cu fază inversată sunt cele mai solicitante, din punct de vedere al designului, în comparație cu difuzoarele cu AO închis și deschis. Acest design sensibil la erorile făcute în calcule și în fabricarea carcasei, precum și la utilizarea unor valori nesigure pentru parametrii woofer-ului.

Atunci când alegeți un woofer, parametrul Xmax joacă un rol important. Xmax indică deplasarea maximă admisă a conului, la care un număr constant de spire ale firului bobinei vocale este menținut în spațiul circuitului magnetic al difuzorului (vezi figura de mai jos).

Pentru difuzoarele satelit, sunt potrivite difuzoarele cu Xmax = 2-4mm. Pentru subwoofer-uri, trebuie folosite difuzoare cu Xmax=5-9mm. În același timp, se păstrează liniaritatea conversiei oscilațiilor electrice în cele acustice la puteri mari (și, în consecință, amplitudini mari ale oscilațiilor), care se manifestă prin radiații de joasă frecvență mai eficiente.

Dacă te hotărăști să faci un sistem de difuzoare „cu mâinile tale”, te vei confrunta inevitabil cu problema alegerii componentelor de marcă, în ceea ce privește frecvența difuzoarelor. Fără experiență în operarea produselor de la diverși producători, uneori este dificil să faci cea mai bună alegere. Trebuie să ne ghidăm de mulți factori, să comparăm în multe feluri, nu numai legate de caracteristicile pașapoartelor. Difuzoarele ACTON vă vor completa cu succes difuzoarele, deoarece, pe lângă calitatea înaltă, au o serie de avantaje:

• au cel mai bun raport preț/calitate din segmentul lor;
• difuzoare special concepute pentru difuzoare profesionale utilizate pentru evenimente sociale și culturale sonore;
• pentru difuzoare s-a elaborat documentatia pentru fabricarea carcasei;
• interacțiunea dintre consumator și producător se realizează direct fără intermediari, ceea ce evită problemele cu disponibilitatea oricăror piese de schimb și componente;
• suport informațional privind proiectarea UA;
• fiabilitate ridicată a difuzoarelor ACTON.

Cu gama de modele vă puteți familiariza cu difuzoarele ACTON.

Selectarea unui tweeter

Atunci când alegeți un tweeter, răspunsul în frecvență determină frecvența inferioară a intervalului pe care îl reproduce. Este necesar ca banda de frecvență a tweeterului să se suprapună ușor pe banda de frecvență a wooferului.

Unele tweetere sunt proiectate să funcționeze împreună cu un claxon. Spre deosebire de tweeterele cu radiație directă (sau, așa cum sunt numite, tweeterele), tweeterele cu corn, datorită proprietăților claxonului, au o frecvență de tăiere mai mică a intervalului de sunet reprodus. Frecvența de limitare inferioară a unui astfel de tweeter poate fi de aproximativ 2000-3000 Hz, ceea ce vă permite în multe cazuri să abandonați difuzorul midrange din difuzoare.

Datorită caracteristicilor lor de design, tweeterele tind să aibă o sensibilitate mai mare decât wooferele. Prin urmare, în etapa de proiectare a filtrului, este prevăzut un circuit atenuator (supresor), care este necesar pentru a reduce excesul de radiație, ceea ce aduce valorile de sensibilitate ale tweeterelor și wooferelor la același nivel.

Atunci când alegeți un tweeter, este important să luați în considerare puterea acestuia, care este selectată în funcție de puterea woofer-ului. În acest caz, puterea tweeter-ului este luată mai mică decât puterea woofer-ului, ceea ce rezultă din analiza densității spectrale a semnalului sonor corespunzător zgomotului roz (având o scădere spre frecvențele înalte). Pentru un calcul practic al puterii disipate de tweeter în difuzoare cu o frecvență de încrucișare de 3-5 kHz, puteți folosi calculatorul de pe site-ul nostru.

Amintiți-vă că tweeterele nu pot fi folosite fără un filtru de trecere înaltă (HPF), care limitează pătrunderea părții de joasă frecvență a spectrului.

Factori de deteriorare a difuzorului

În cazul unei funcționări anormale, este posibilă deteriorarea mecanică și electrică a difuzoarelor. Deteriorarea mecanică apare atunci când amplitudinea oscilațiilor difuzorului depășește amplitudinea admisă, care depinde de proprietățile mecanice ale elementelor sistemului în mișcare. Zona de frecvență cea mai critică pentru o astfel de deteriorare este aproape de frecvența de rezonanță mecanică a difuzorului și mai jos, adică. unde amplitudinea oscilaţiei este maximă. Daunele electrice rezultă din supraîncălzirea ireversibilă a bobinei. Cea mai critică bandă de frecvență pentru deteriorarea de acest fel corespunde benzii situate în apropierea rezonanței electro-mecanice a difuzorului. Deteriorările ambelor tipuri apar ca urmare a depășirii puterii electrice maxime permise furnizate difuzorului. Pentru a evita astfel de consecințe, se normalizează valoarea puterii maxime.

Exista mai multe standarde pe care producatorii le folosesc pentru a standardiza puterea produselor lor.Cel mai apropiat din punct de vedere al conditiilor reale in cazul folosirii unui sistem de difuzoare pentru notarea evenimentelor publice poate fi standardul AES. Puterea conform acestui standard este definită ca pătratul tensiunii RMS într-o anumită bandă de zgomot roz, pe care difuzorul este capabil să o reziste timp de cel puțin 2 ore, împărțit la valoarea impedanței minime Zmin. Standardul reglementează prezența difuzorului în „aer liber” fără carcasă. Unii producători pun difuzorul în carcasă în timpul testării, aducându-i astfel condițiile de lucru mai aproape de condițiile reale, ceea ce, din punctul lor de vedere, duce la rezultate mai obiective. Cunoașterea puterii difuzorului servește drept ghid atunci când alegeți un amplificator a cărui putere ar trebui să corespundă puterii AES a difuzorului.

Este de remarcat faptul că valoarea reală a puterii furnizate difuzorului este dificil de evaluat fără măsurători speciale și poate varia foarte mult chiar și cu aceeași setare de control al volumului pe dispozitivele de cale audio.

Mulți factori pot influența acest lucru, cum ar fi:

• Spectrul semnalului reprodus (genul muzical, frecvența și intervalul dinamic al unei opere muzicale, instrumentele muzicale predominante);
• Caracteristici ale circuitelor de filtrare pasive și crossover-uri active care limitează spectrul semnalului original care intră în difuzoare;
• Utilizarea unui egalizator și a altor dispozitive de corecție a frecvenței în calea audio;
• Modul de funcționare a amplificatorului (apariția distorsiunilor neliniare și a tăierii);
• Designul sistemului de difuzoare;
• Funcționare defectuoasă a amplificatorului (apariția unei componente constante în spectrul semnalului amplificat)

Următoarele măsuri cresc fiabilitatea sistemelor de difuzoare:

• Scăderea frecvenței de tăiere superioară a woofer-ului folosind un filtru trece-jos (LPF). În acest caz, partea din spectrul de semnal care are o contribuție semnificativă la încălzirea bobinei este limitată;
• Limitarea lățimii de bandă sub frecvența de reglare bass reflex utilizând circuitele LOW-PASS (filtru trece-înalt). Această măsură limitează amplitudinea oscilațiilor conului în afara domeniului de funcționare al difuzoarelor din partea frecvențelor joase, prevenind deteriorarea mecanică a woofer-ului;
• Reglarea HPF-ului tweeter-ului la o frecvență mai mare;
• Proiectarea dulapurilor de difuzoare care oferă cele mai bune condiții pentru convecția naturală a difuzoarelor;
• Excluderea difuzoarelor cu un amplificator care funcționează în modul de distorsiune neliniară, clipping;
• Prevenirea apariției clicurilor puternice de comutare, „înfășurarea” microfonului;
• Utilizarea unui limitator în calea audio.

Rețineți că sistemele acustice care sunt folosite pentru sunet profesional (în special în discoteci) sunt adesea forțate să lucreze la de mare putere. În timpul funcționării, încălzirea bobinei difuzorului poate ajunge la 200 de grade, iar elementele circuitului magnetic - 70 de grade. Funcționarea pe termen lung în condiții extreme duce la faptul că difuzoarele „ard”. Acest lucru poate fi cauzat de depășirea puterii electrice permise furnizate difuzorului, precum și de o defecțiune a amplificatorului. În multe privințe, siguranța setului depinde de calificările DJ-ului. În acest sens, indiferent de difuzorul pe care îl alegeți, trebuie să luați în considerare disponibilitatea truselor de reparații. În același timp, situația se complică și mai mult de faptul că, de regulă, nu se arde un difuzor odată, ci mai multe, ceea ce dezactivează întregul set. Având în vedere toate cele de mai sus, ajungem la concluzia că problema timpului și costului livrării truselor de reparații este, de asemenea, extrem de importantă în etapa de alegere a difuzoarelor pentru difuzoare.

Un amplificator și un difuzor sunt legături în același circuit; unul pur și simplu nu poate funcționa fără celălalt. În ultimul număr, am considerat suficient de detaliat întrebarea: „Ce putere ar trebui să aibă amplificatorul?” iar acum vom încerca să răspundem celui de-al doilea: „Și ce putere ar trebui să aibă difuzoarele în același timp?” Un răspuns parțial la această întrebare a fost dat în articolul precedent, deoarece, așa cum am menționat mai sus, este imposibil să luăm în considerare unul fără celălalt, dar o serie de detalii au rămas neatinse și, așa cum am promis, de data aceasta le vom analiza în mai multe detalii. detaliu.

TIPURI DE PUTERE

Mulți producători de difuzoare auto folosesc metode nestandard de măsurare a puterii, care, apropo, nu sunt întotdeauna mai atractive decât cele acceptate în general pentru echipamentele de uz casnic - este doar mai convenabil pentru ei. Cu toate acestea, majoritatea folosesc parametri standardizați, printre care de obicei ne interesează trei: puterea nominală (RMS), puterea maximă și de vârf. Principalul dintre acești parametri este puterea nominală și la asta ne vom referi în viitor, pur și simplu vorbind „putere”. Raportul numeric este următorul: maximul este de obicei de 2 ori mai mare decât puterea nominală, iar vârful este de 3-4 ori mai mare. Această regulă nu poate fi numită strictă: există modele individuale în care puterea maximă este doar puțin mai mare decât cea nominală.

Oricum ar fi, deoarece puterea nominală este cea mai mică dintre cele de mai sus, un număr de producători folosesc un mic truc: pe ambalaj și pe prima pagină a instrucțiunilor, cifrele de putere nerezonabil de mari sunt date în număr mare, fără a-i indica. tip, iar adevărul poate fi stabilit doar prin constatarea în document specificatii tehnice, sau privind în spatele difuzorului, sau căutând vreo inscripție subtilă pe pachet. Nu te lăsa în fața acestui truc.

Deci, puterea nominală este exact cea în care puteți asculta muzică mult timp pe aceste difuzoare fără teama de distorsiuni neliniare și, cu atât mai mult, de defecțiunea difuzoarelor.

CE ESTE MAI IMPORTANT - PUTEREA SAU SENSIBILITATEA?

În ultimul articol, am observat că dublarea puterii crește nivelul presiunii sonore cu 3 dB. Adică un difuzor de putere redusă, dar cu sensibilitate ridicată, este capabil să dezvolte aceeași presiune sonoră (același volum sonor) ca un cap mai puternic, dar mai puțin sensibil. Prin urmare, dacă trebuie să alegeți între două difuzoare de calitate a sunetului egală, dintre care una este mai sensibilă, dar mai puțin puternică decât a doua, atunci este mai bine să opriți alegerea pe prima. De ce sa platesti in plus pentru puterea amplificatorului, daca chiar si cu o putere mica vei obtine acelasi volum?

Apropo, din cauza anumitor circumstanțe (de exemplu, caracteristicile amplificatoarelor cu tranzistori), difuzoarele cu adevărat foarte sensibile pentru sectorul auto practic nu sunt produse. Dar în cadrul fiecărei clase pot fi găsite discrepanțe semnificative de sensibilitate, iar aceasta servește drept sursă a tot felul de speculații: testele noastre confirmă rareori corespondența dintre valorile declarate și cele reale, așa că vă sfătuim să plătiți atenție la „premiile noastre speciale” și nu la cifrele date.

Uneori există difuzoare cu sensibilitate scăzută, dar cu putere nominală cu adevărat mare, care la putere redusă redă nu doar liniștit, ci și cu o calitate mai proastă, dar dacă rotiți bine butonul, atunci sunetul devine optim. Această opțiune poate fi recomandată celor care ascultă de cele mai multe ori doar muzică tare și sunt gata să achiziționeze un amplificator cu o putere de cel puțin o sută de wați pe canal.

Mărește semnificativ volumul sunetului și reduce rezistența difuzorului la 3 și chiar până la 2 ohmi - în timpuri recente apar tot mai multe astfel de modele. Singura împrejurare. Ceea ce trebuie luat în considerare este că amplificatorul trebuie să facă față bine unei astfel de sarcini. Nu recomandăm categoric conectarea difuzoarelor de 2-3 ohmi direct la amplificatorul încorporat al unui radio auto sau al unui receptor CD - chiar dacă funcționează, va fi cel mai sever test pentru unitatea principală și, cel mai probabil, va fi în cele din urmă. eșuează.

RAPPORTUL DE PUTERE A DIBUZOARELOR ȘI RAPPORTUL DE PUTERE A AMPLIFICATORULUI

În principiu, nu este de ce să vă faceți griji dacă RMS-ul amplificatorului este mai mic decât cel al difuzoarelor, dar în acest caz, controlul sensibilității trebuie manevrat și mai atent. Paradoxul este că un amplificator mai puțin puternic, care începe să se supraîncarce, are mai multe șanse să îți ardă difuzoarele decât unul mai puternic! Totul ține de fenomenul numit „cliping” – adică. funcționare în modul de limitare, când amplificatorul produce un semnal foarte distorsionat cu un conținut ridicat de armonici superioare. Din acest motiv, tweeterele se ard cel mai adesea în difuzoare. Apropo, în principiu, nu există controale de sensibilitate în unitățile principale, așa că trebuie doar să determinați o dată cu urechea începutul apariției distorsiunii atunci când volumul este crescut și, în viitor, să nu deșurubați niciodată butonul de control dincolo. acest nivel.

PUTEREA DIBUZOARELOR ȘI GAMA DE FRECVENȚĂ

Un alt motiv pentru eșecul difuzoarelor, în special a celor care reproduc intervale joase / medii, este ignorarea intervalului de frecvență pe care îl reproduc de fapt. Mulți producători indică gama extinsă de frecvență a difuzoarelor lor pentru a atrage cumpărători. De exemplu, pentru un difuzor coaxial cu o dimensiune de 10 cm și o putere de 30 W, intervalul de frecvență este de 50 - 20.000 Hz. Confundă nu valoarea superioară, ci cea inferioară. Dacă aplicați un semnal de 50 Hz cu puterea anunțată acestui difuzor, nu numai că nu veți auzi 50 Hz, dar puteți distruge cu ușurință difuzorul. Adesea acest lucru se întâmplă atunci când, purtați de diverse scheme de amplificare a basului, ei uită că difuzorul pur și simplu nu este capabil să reproducă registrul inferior. Rezultatul este un woofer/con midrange rupt. Pentru a preveni acest lucru, intervalul de frecvență reprodus de difuzor trebuie limitat folosind un filtru trece-înalt de cel puțin al doilea ordin. Frecvența de tăiere a filtrului care poate fi setată depinde de dimensiunea difuzorului. Deci, practica arată că pentru capete de 10 cm ar trebui să fie de aproximativ 100 Hz, pentru 13 cm - 80 Hz și pentru 16 cm - 60 Hz. Orice lucru sub acesta ar trebui să fie redat de subwoofer. Mai mult, prin limitarea gamei de frecvențe inferioare a semnalelor reproduse de wooferele/difuzoarele midrange, veți experimenta imediat un feedback mai bun în restul gamei, lucrul lor mai vioi și mai puternic. Difuzoare care pot funcționa bine fără a fi filtrate până în jos există, dar sunt în minoritate.

Regula generală este următoarea: cu cât intervalul de frecvență trimis la difuzoare sau la un cap separat este mai restrâns, cu atât poate rezista mai multă putere. De exemplu, pentru multe tweetere individuale, mai multe valori de putere sunt date simultan, în funcție de frecvența de tăiere a filtrului trece-înalt: dacă difuzorul funcționează începând de la 2000 Hz, aceasta este o putere, dacă de la 5000. , valoarea puterii este mult mai mare. Același lucru este valabil și pentru difuzoarele medii, capete bas/midrange și subwoofere - cu singura diferență că pot varia simultan două limite ale intervalului de frecvență reproductibil: superior și inferior.

Rapoartele tipice între puterea HF, MF, LF / MF și a capetelor subwoofer sunt aceleași ca și pentru amplificatoare, acestea fiind luate în considerare în ultimul număr.

SUBWOOFER-ELE ȘI PARAMETRII LOR

Separat, ar trebui să luăm în considerare o clasă specială de difuzoare - subwoofere. Acest tip de difuzoare a devenit recent parte a sistemelor audio auto, dar datorită faptului că vă permite să reproduceți bass mai profund, a devenit foarte popular printre pasionații de mașini. Cu toate acestea, un subwoofer auto este foarte diferit de un subwoofer de acasă. Deci, dacă pentru aparatele electrocasnice puterea unui subwoofer de 300 W este considerată „deasupra acoperișului”, atunci pentru un automobil este un parametru mediu, obișnuit. De ce asemenea putere? Amintiți-vă că subwooferul din mașină ar trebui să „stripe” zgomotul de la drum, dar acasă nu este nevoie de o astfel de nevoie. În plus, designul wooferelor auto are propriile sale caracteristici. Pentru a obține un bas profund în volume mici, producătorii fac o serie de sacrificii, principala dintre acestea fiind o scădere a sensibilității. Pentru a obține un volum suficient la sensibilitate scăzută, trebuie să furnizați o putere sonoră ridicată. Crearea unui amplificator auto puternic nu este, de asemenea, o sarcină ușoară, așa că proiectarea unui subwoofer cu două înfășurări separate de bobină a devenit recent populară, iar unii producători merg chiar mai departe, instalând până la 4 înfășurări de bobină. O astfel de soluție oferă o mare flexibilitate în alegerea rezistenței optime pentru un anumit amplificator - cu alte cuvinte, vă permite să „strângeți” wați maximi din el. Rezistenta necesara se obtine printr-o conectare corespunzatoare a infasurarilor (serie, paralela, paralela-serie). Adevărat, puterea, rezistența și numărul de înfășurări nu afectează muzicalitatea subwoofer-ului. Chiar și un subwoofer cu putere redusă, dar construit corespunzător, poate depăși omologul său monstruos SPL în ceea ce privește calitatea sunetului. Deși veți avea nevoie de cel puțin două subwoofere de putere redusă pentru a crea presiunea sonoră necesară. În funcție de sarcina sau orientarea pe gen a difuzoarelor, puterea nominală a subwooferului este aleasă de 2-4 ori mai mare decât puterea difuzoarelor full-range. Cu cât este mai mare puterea sa, cu atât mai bine, pentru că îl poți face întotdeauna să cânte mai liniștit, dar nu mai tare. Dar este necesar să se țină cont de posibilitățile reale rețeaua de bord mașina dvs. (și portofelul, desigur).

În plus, tipul de design acustic al subwooferului este de mare importanță. În special, o rezervă de putere suplimentară este binevenită în special pentru cea mai proastă opțiune în ceea ce privește returnarea - un ecran acustic nesfârșit; în același timp, difuzorul redă la un volum mare, de exemplu, în portbagaj. Modelele cu carcasă închisă au o sensibilitate mai mare, dar și scăzută, iar cele mai bune din punct de vedere al ieșirii sunt modelele cu invertor de fază, mai ales într-o carcasă de tip band-pass.

CE SE ÎNTÂMPLĂ CÂND NUMĂRUL DE CAPETE SE MĂRESCĂ

Adesea există instalații cu capete bass/midrange duale sau triple și există o mulțime de opțiuni cu două subwoofere. Ce oferă și de ce este nevoie? Prin dublarea capetelor, crești nivelul presiunii sonore cu cel puțin 3 dB, asta echivalent cu dublarea puterii, cu condiția ca și puterea electrică furnizată acestora de la amplificator să se dubleze. Dacă se furnizează aceeași putere la două capete de la amplificator ca la unul singur, atunci nivelul presiunii sonore se va schimba puțin. În acest caz, nu câștigăm nimic din punct de vedere al puterii, dar aria crescută de radiație de la difuzoare va da un bas mai profund. Totuși, acest efect depinde de distanța pe care sunt separate capetele și va apărea la frecvențe pentru care această distanță este proporțională cu lungimea de undă sau o depășește. Cei interesați de detalii se referă la cartea „Broadcasting and electroacoustics” editată de Yu.A. Kovalgin, publicată de editura Radio și Comunicații în 1999. Acolo, la pagina 224, se discută problema eficienței difuzoarelor, care includ mai multe capete de același tip. Astfel de difuzoare în acustică sunt de obicei numite difuzoare. Sunt folosite pentru a crește directivitatea și a crește eficiența sistemelor acustice.

Tocmai din cauza îmbunătățirii răspunsului la bas, driverele duale sunt utilizate numai pentru driverele pentru woofer/midrange sau subwoofer. Există și opțiuni pentru tweetere duale, dar acestea sunt rare și au alte sarcini, de exemplu, reducerea directivității difuzoarelor prin frecvente inalte. În multe cazuri, utilizarea a două woofer-uri rezolvă probleme complexe - în special, două drivere de 12 inchi sunt mai ușor de plasat decât unul de 15 inchi. Cu toate acestea, este util să se țină cont de faptul că costul a două capete va fi net mai mare decât cel al unuia din aceeași serie, dar de o dimensiune standard mai mare.

TIPURI DE PUTERE A DIBUZOARELOR

Evaluat– Valoarea RMS a puterii electrice, limitată de un anumit nivel de distorsiuni neliniare.

Sinusoidal maxim- puterea unui semnal sinusoidal continuu într-un interval de frecvență dat, la care AU poate funcționa mult timp fără deteriorare mecanică și termică.

Zgomot maxim- puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat, pe care difuzorul îl poate rezista mult timp fără deteriorare termică și mecanică.

Vârf- puterea maximă pe termen scurt la care difuzoarele o pot rezista fără deteriorare atunci când li se aplică un semnal special de zgomot pentru o perioadă scurtă de timp (de obicei 1 s). Testele se repetă de 60 de ori cu un interval de 1 min.

Maxim pe termen lung puterea electrică a unui semnal de zgomot special într-un interval de frecvență dat, pe care difuzorul îl poate rezista fără deteriorare mecanică ireversibilă timp de 1 min. Testele se repetă de 10 ori cu un interval de 2 minute.

Material furnizat de revista Car&Music, Nr. 12/2003. Rubrica " Sfaturi utile", text: Edouard Seguin

Teoria armonicilor

Compresie de amplitudine

Ce sa fac?

Supraîncărcarea (decuparea) amplificatoarelor de putere este o întâmplare comună. Acest articol tratează supraîncărcarea cauzată de un nivel crescut al semnalului de intrare, în urma căruia există o tăiere a semnalului de ieșire.

După ce vom analiza „fenomenul” acestui tip de supraîncărcare, care ar fi cauzat deteriorarea difuzoarelor, vom încerca să demonstrăm că adevăratul vinovat în acest sens este compresia (comprimarea) în amplitudine a semnalului.

DE CE AU NEVOIE DE PROTECȚIE DIBUZOARELE?

Toate capetele difuzoarelor au o putere maximă de operare. Depășirea acestei puteri va deteriora difuzoarele (SH). Aceste daune pot fi împărțite în mai multe tipuri. Să aruncăm o privire mai atentă la două dintre ele.

Primul tip este deplasarea excesivă a difuzorului GG. Difuzorul GG este o suprafață radiantă care se mișcă ca urmare a unui semnal electric aplicat. Această suprafață poate fi conică, bombată sau plată. Vibrațiile difuzorului excită vibrații în mediul aerian și emit sunet. Conform legilor fizicii, pentru a suna mai tare sau a reproduce frecvențe mai joase, conul trebuie să oscileze cu o amplitudine de deplasare mai mare, în timp ce se apropie de limitele sale mecanice. Dacă este forțat să se miște și mai departe, atunci acest lucru va duce la o deviere excesivă. Acest lucru se întâmplă cel mai adesea cu frecvențele joase, deși se poate întâmpla cu cele medii și chiar de înaltă frecvență (dacă frecvențele joase nu sunt suficient de limitate). Astfel, deplasarea excesivă a difuzorului duce cel mai adesea la deteriorarea mecanică a capului.

Al doilea inamic al GG este energia termică rezultată din pierderile termice din bobinele mobile. Niciun dispozitiv nu este 100% eficient. În ceea ce privește GG, 1 W de putere de intrare nu este convertit în 1 W de putere acustică. În practică, majoritatea GG-urilor au o eficiență mai mică de 10%. Pierderile datorate randamentului scazut se transforma in incalzire a bobinelor, determinand deformarea mecanica a acestora si pierderea formei. Supraîncălzirea cadrului bobinei determină o slăbire a structurii sale și chiar o distrugere completă. În plus, supraîncălzirea poate face ca adezivul să facă spumă și să pătrundă în spațiul de aer, determinând ca bobina mobilă să nu se mai miște liber. În cele din urmă, înfășurarea bobinei se poate arde pur și simplu ca o siguranță într-o siguranță. Este clar că acest lucru nu poate fi permis.

A fost întotdeauna o problemă majoră pentru utilizatori și dezvoltatori să determine capacitatea de gestionare a puterii a difuzoarelor cu mai multe benzi. Este cel mai probabil ca utilizatorii care înlocuiesc tweeterele deteriorate

convinși că ceea ce s-a întâmplat nu a fost vina lor. Aparent - putere de iesire amplificator 50 wați, iar puterea difuzorului 200 wați, și totuși tweeter-ul se defectează după un timp. Această problemă i-a forțat pe ingineri să-și dea seama de ce se întâmplă asta. Au fost prezentate multe teorii. Unele dintre ele au fost confirmate științific, altele au rămas sub forma unei teorii.

Să ne uităm la câteva perspective asupra situației.

TEORIA ARMONICĂ

Studiile privind distribuția energiei pe spectrul semnalului au arătat că, indiferent de tipul de muzică, nivelul energiei de înaltă frecvență în semnal sonor mult sub nivelul energiei de joasă frecvenţă. Acest fapt face și mai dificil să ne dăm seama de ce tweeterele sunt deteriorate. S-ar părea că dacă amplitudinea frecvențelor înalte este mai mică, atunci difuzoarele de joasă frecvență, și nu cele de înaltă frecvență, ar trebui deteriorate în primul rând.

Producătorii de difuzoare folosesc, de asemenea, aceste informații atunci când își dezvoltă produsele. Înțelegerea spectrului energetic al muzicii le permite să îmbunătățească în mod semnificativ sunetul tweeterelor prin utilizarea unor sisteme de mișcare mai ușoare, precum și prin utilizarea firelor mai subțiri în bobinele vocale. În difuzoare, puterea tweeterelor nu depășește de obicei 1/10 din puterea totală a difuzorului în sine.

Dar de atunci există mai multă energie muzicală în intervalul de joasă frecvență (LF) decât în ​​domeniul de înaltă frecvență (HF), ceea ce înseamnă că, datorită puterii sale scăzute, energia de înaltă frecvență nu poate provoca daune difuzoarelor de înaltă frecvență. Prin urmare, sursa de frecvențe înalte suficient de puternice pentru a deteriora tweeterele este în altă parte. Deci, unde se află el oricum?

S-a sugerat că, dacă există suficiente componente de joasă frecvență în semnalul audio pentru a supraîncărca amplificatorul, este probabil ca tăierea la ieșire să creeze o distorsiune de înaltă frecvență care este suficient de puternică pentru a deteriora tweeter-ul.

Tabelul 1. Amplitudini armonice 100 Hz undă pătrată, 0 dB = 100 W

Armonic	Amplitudine	Nivel în dB	Nivel în wați	Frecvență
1	1	0	100	100 Hz
2	0	-T	0	200 Hz
3	1/3	-9.54	11.12	300 Hz
4	0	-T	0	400 Hz
5	1/5	-13.98	4	500 Hz
6	0	-T	0	600 Hz
7	1/7	-16.9	2.04	700 Hz
8	0	-T	0	800 Hz
9	1/9	-19.1	1.23	900 Hz
10	0	-T	0	1000 Hz
11	1/11	-20.8	0.83	1100 Hz
12	0	-T	0	1200 Hz
13	1/13	-22.3	0.589	1300 Hz

Această teorie a devenit destul de răspândită la începutul anilor 70 și a început treptat să fie percepută ca o „dogma”. Cu toate acestea, ca urmare a cercetării privind fiabilitatea și protecția amplificatoarelor de putere în condiții tipice, precum și a practicii de funcționare a amplificatoarelor și difuzoarelor de către utilizatorii obișnuiți, s-a dovedit că supraîncărcarea este obișnuită și nu este la fel de vizibilă pentru ureche precum majoritatea oamenilor cred. Funcționarea indicatoarelor de suprasarcină a amplificatoarelor este de obicei întârziată și nu indică întotdeauna cu exactitate suprasarcina reală. În plus, mulți producători de amplificatoare își încetinesc în mod deliberat răspunsul pe baza propriilor idei despre cât de multă distorsiune trebuie generată pentru ca indicatorul să se aprindă.

Amplificatoare mai avansate și cu sunet mai bun, incl. amplificatoarele cu tăiere moale deteriorează și tweeterele. Cu toate acestea, amplificatoarele mai puternice deteriorează mai puțin tweeterele. Aceste fapte au întărit și mai mult teoria conform căreia sursa deteriorării tweeterelor este încă supraîncărcarea (decuparea) amplificatorului. S-ar părea că există o singură concluzie - tăierea este principala cauză a deteriorării difuzoarelor de înaltă frecvență.

Dar să continuăm studiul acestui fenomen.

COMPRESIA DE AMPLITUDINE

Cu limitarea de amplitudine a unui semnal sinusoidal, amplificatorul introduce distorsiuni mari în semnalul original, iar forma semnalului recepționat seamănă cu forma unui dreptunghi. În același timp, dreptunghiul ideal (meandrul) are cel mai mult nivel inalt armonici superioare. (vezi fig. 1). O undă sinusoidală mai puțin tăiată are armonici de aceeași frecvență, dar la un nivel mai scăzut.

Aruncă o privire la conținutul spectral al unei unde pătrate de 100 Hz, 100 W prezentat în Tabelul 1.

După cum puteți vedea, puterea furnizată tweeter-ului după trecerea acestui semnal printr-un crossover perfect de 1 kHz este mai mică de 2 wați (0,83 + 0,589 = 1,419 wați). Asta nu e mult. Și nu uitați că, în acest caz, este simulată o supraîncărcare grea, ideală, a unui amplificator de 100 de wați, capabil să transforme un sinusoid într-o undă pătrată. Creșterea suplimentară a suprasarcinii nu va mai crește armonicile.

Orez. unu. Componente armonice ale undei pătrate de 100 Hz vs. undă sinusoidală de 100 Hz

Rezultatele acestei analize indică faptul că, chiar dacă într-o boxă de 100W este folosit un tweeter slab cu o putere de 5-10 W, atunci armonicele nu îl pot deteriora, chiar dacă semnalul ia forma unui meandre. Cu toate acestea, difuzoarele sunt încă deteriorate.

Deci, trebuie să găsiți altceva care ar putea provoca astfel de eșecuri. Deci care e treaba?

Motivul este compresia în amplitudine a semnalului.

În comparație cu amplificatoarele mai vechi, amplificatoarele high-end de astăzi au o gamă mai dinamică și un sunet mai bun atunci când sunt suprasolicitate. Prin urmare, utilizatorii sunt mai tentați să overdrive și să clipească amplificatoarele la vârfuri dinamice de joasă frecvență, așa cum nu apare nicio distorsiune sonoră majoră. Acest lucru are ca rezultat comprimarea caracteristicilor dinamice ale muzicii. Volumul frecvențelor înalte crește, dar basul nu. Pentru ureche, acest lucru este perceput ca o îmbunătățire a luminozității sunetului. Unii pot interpreta acest lucru ca o creștere a volumului fără o schimbare a echilibrului sunetului.

De exemplu - vom crește nivelul semnalului la intrarea unui amplificator de 100 de wați. Componentele de joasă frecvență vor fi limitate la 100W ca urmare a supraîncărcării. Pe măsură ce nivelul de intrare crește și mai mult, componentele de înaltă frecvență vor crește până când vor atinge și punctul de tăiere de 100 W.

Uită-te la fig. 2, 3 și 4. Graficele sunt gradate în volți. La o sarcină de 8 ohmi, 100 W corespunde unei tensiuni de 40 V. Înainte de limitare, componentele de joasă frecvență au o putere de 100 W (40 V), iar cele de înaltă frecvență - doar 5-10 W (9). -13 V).

Să presupunem că un semnal muzical cu frecvențe joase și înalte este alimentat într-un amplificator de 100 de wați (8 ohmi). Folosim un amestec de semnal sinusoidal RF de nivel scăzut cu un semnal LF de nivel înalt (vezi Figura 2). Nivelul componentelor RF furnizate către tweeter, cu cel puțin 10 dB sub nivelul componentelor de joasă frecvență. Acum creșteți volumul până când semnalul este tăiat (+3dB overdrive, vezi Figura 3).

Orez. 2. O undă sinusoidală de înaltă frecvență, de nivel scăzut, amestecată cu o explozie de undă sinusoidă de înaltă frecvență

Orez. 3. Ieșire amplificator de 100 wați cu overdrive de 3 dB

Orez. 4. Ieșire de la un amplificator de 100 de wați cu 10 dB de overdrive

Rețineți că, judecând după forma de undă, doar componentele de joasă frecvență au fost limitate, iar nivelul componentelor de înaltă frecvență a crescut pur și simplu. Desigur, clippingul generează armonici, dar nivelul lor este semnificativ mai scăzut decât cel al meandrei pe care l-am considerat mai devreme. Amplitudinea componentelor de înaltă frecvență a crescut cu 3 dB în raport cu frecvențele joase (aceasta este echivalentă cu compresia în amplitudine a semnalului cu 3 dB).

Când amplificatorul este supraîncărcat cu 10 dB, amplitudinea componentelor RF va crește cu 10 dB. Astfel, fiecare creștere cu 1 dB a volumului determină o creștere a amplitudinii componentelor de înaltă frecvență cu 1 dB. Creșterea va continua până când puterea componentelor RF va ajunge la 100W. Între timp, nivelul de vârf al componentelor de joasă frecvență nu poate depăși 100 W (vezi Fig. 4). Acest grafic corespunde unei compresii de aproape 100%, deoarece nu există aproape nicio diferență între frecvențele înalte și cele joase.

Acum este ușor să vezi cum puterea semnalului RF depășește puterea unui tweeter de 5-10 wați. Într-adevăr, supraîncărcarea generează armonici suplimentare, dar acestea nu vor atinge niciodată nivelul semnalelor originale de înaltă frecvență amplificate.

Probabil crezi că distorsiunea semnalului ar fi insuportabilă. Nu te păcăli. Vei fi uimit să afli cât de mare este limita de supraîncărcare, peste care nu se va mai putea asculta nimic. Doar opriți indicatorul de suprasarcină de pe amplificator și vedeți cât de departe rotiți controlul volumului amplificatorului. Dacă măsurați nivelul de ieșire al amplificatorului cu un osciloscop, nivelul de suprasarcină vă va surprinde. 10dB de distorsiune a basului este obișnuită.

CE SA FAC?

Dacă putem proteja amplificatoarele de tăiere, putem folosi mai bine difuzoarele. Pentru a preveni supraîncărcarea și compresia de amplitudine rezultată în orice amplificator modern, așa-numitul. limitatoare de clips. Ele împiedică compresia de amplitudine menționată mai sus, ca când valoarea pragului este atinsă la orice frecvență, nivelul tuturor frecvențelor este redus cu aceeași valoare.

În limitatoarele externe, pragul de răspuns (pragul) este stabilit de utilizator. ajustare precisă

acest prag pe nivelul de tăiere al amplificatoarelor este destul de dificil. În plus, nivelul de tăiere al amplificatoarelor nu este o valoare constantă. Acesta variază în funcție de tensiunea rețelei, impedanța AC și chiar natura semnalului. Pragul limitatorului ar trebui să urmărească continuu acești factori. Cea mai corectă soluție ar fi să legați pragul de semnalul de suprasarcină al amplificatorului.

Este destul de logic să construiești un limitator în interiorul amplificatorului. În amplificatoarele moderne, este ușor să determinați momentul apariției suprasarcinii cu mare precizie. La el reacționează așa-numitele amplificatoare încorporate. limitatoare de clips. De îndată ce semnalul de ieșire al amplificatorului atinge nivelul de suprasarcină, circuitul de control pornește elementul de reglare al limitatorului.

Al doilea parametru, după prag, inerent oricărui limitator, este timpul de acționare și eliberare. Mai important este timpul de recuperare după suprasarcină (timpul de eliberare).

Există două opțiuni pentru amplificatoare de operare:

• funcționează ca parte a unui complex de amplificare multibandă,

• lucru pe difuzoare de bandă largă.

În primul caz, fie numai banda de joasă frecvență, fie benzile de frecvență medie și înaltă pot fi alimentate la amplificator. Când setați un timp lung de eliberare și operați amplificatorul în benzile mijlocii-înalte, „cozile” recuperării limitatorului pot fi vizibile auditiv. Și invers - cu un timp scurt de eliberare și funcționare în banda joasă, poate apărea distorsiunea formei semnalului.

Când utilizați amplificatorul pe un difuzor de bandă largă, trebuie să căutați o valoare de compromis a timpului de recuperare.

În acest sens, producătorii de amplificatoare merg în două moduri - fie se alege un timp de eliberare compromis, fie se introduce un comutator de timp de eliberare (SLOW-FAST).

CONSTATĂRI:

Dacă mă întrebați de ce este necesar acest lucru, atunci nu vă voi răspunde - atunci acest articol nu este pentru dvs. Dacă totul este în regulă cu motivația dumneavoastră, atunci vă ofer spre revizuire câteva dintre rezultatele obținute de mine cu mijloacele și cunoștințele modeste pe care le am la dispoziție.

Pentru început - cobaiul, cine este el?

Pacientul nostru este un tweeter cu o diafragmă conică 3GD-31. Principala revendicare a acesteia este o neuniformitate semnificativă și o neuniformitate a răspunsului în frecvență. Acestea. pe lângă denivelarea de aproximativ 10 dB între vârful maxim și declin, există multe nereguli mai mici, drept urmare răspunsul în frecvență este similar cu cel al unei păduri. Am decis să nu dau caracteristicile măsurate la începutul articolului, pentru că. va fi mai vizual să le plasăm lângă cele finale obținute după toate modificările de design.
Ideea principală a acțiunilor mele, sau mai degrabă cele două idei principale, este, în primul rând, de a adăuga elemente de absorbție a sunetului în interiorul volumului difuzorului pentru a suprima rezonanțe care apar într-un volum închis cu pereți solidi care reflectă ușor sunetul. fără absorbția vizibilă a energiei sale, ceea ce este cazul difuzorului specificat. A doua idee este prelucrarea materialului difuzor în sine (nu, nu cu lichidul lui A. Vorobyov ;-)), ci cu lac, rezultând un material compozit care este superior originalului (hârtia) ca rigiditate, dar nu inferior față de acesta în amortizarea propriilor rezonanțe, ceea ce reduce deformarea la încovoiere a difuzorului în timpul funcționării acestuia și, prin urmare, ajută la reducerea vârfurilor-scăderilor rezonante în răspunsul în frecvență.

Ce mi-a intrat în cap?

Faptul este că am efectuat experimente similare de mult timp și am primit destul de multe confirmări cu privire la corectitudinea și utilitatea abordării mele, dar toate rezultatele au fost destul de împrăștiate. Acest lucru s-a datorat parțial lipsei de experiență în măsurătorile acustice (și mai mult în interpretarea rezultatelor), parțial din cauza formulării incomplete a ideii în sine, a planului general de acțiune. Și când tot acest mozaic s-a format în capul meu într-o imagine mai mult sau mai puțin întreagă, am decis să conduc experimentul de la început până la sfârșit, făcând simultan toate măsurătorile.

Deci ce s-a făcut?

Pentru început, difuzorul a fost dezasamblat. Pentru a face acest lucru, cablurile bobinei difuzorului au fost lipite de la bornele de pe carcasă, apoi, după înmuierea cu acetonă, inelul de carton de etanșare a fost separat și difuzorul în sine a fost dezlipit în același mod de „pâlnia” metalică a carcasei. . Apoi, difuzorul a fost scos din carcasă și pus deoparte pentru moment.
Mai întâi, carcasa difuzorului a fost procesată. S-au tăiat sectoare din pânză, de aproximativ 3 mm grosime, acoperind exact suprafața interioară a corpului, care este un trunchi de con. În partea de jos (baza mai mică a trunchiului de con) a fost tăiat un cerc din același material cu o gaură în mijloc pentru bobină. După aceea, suprafața interioară a corpului și suprafața semifabricatelor de pânză au fost unse cu un strat de adeziv Moment și aproape imediat (pentru că se usucă foarte repede și când am terminat de întins modelele de pânză, stratul de pe corp era deja uscat. ) apăsate unul împotriva celuilalt. Iată o fotografie a semifabricatului rezultat.

În acel moment, mi-a venit în minte ideea că nu doar rezonanțe în volumul carcasei, ci și în pereții înșiși, ar putea fi de vină pentru răspunsul în frecvență spart. carcasa este un fel de clopot din tablă ștanțată. Pentru a-i măsura rezonanțe, am aplicat următoarea tehnică. După ce am așezat carcasa pe o bază moale, cu magnetul în jos, am instalat microfonul direct deasupra acestuia, am pornit înregistrarea sunetului și am lovit exteriorul carcasei de mai multe ori cu o șurubelniță din plastic. Apoi am ales cel mai de succes semnal (din punct de vedere al nivelului) din înregistrare și l-am importat în LspLab pentru analiză. Rezultate puțin mai târziu. Apoi, pentru a umezi corpul, acesta a fost lipit la exterior cu cauciuc dintr-o camera veche de biciclete, folosind aceeași tehnologie ca și pâslirea anterioară. Apoi, după uscare completă - într-o zi, au fost efectuate din nou teste, conform aceleiași metode ca mai sus. Cu toate acestea, sunetul de la impact a fost mult mai slab, așa că am lovit automat puțin mai tare decât în ​​timpul primei măsurători - din această cauză, nivelul semnalului în timpul celei de-a doua măsurători, în opinia mea, s-a dovedit a fi oarecum supraestimat, dar acest lucru nu nu joacă un rol semnificativ în acest caz. Deci, iată primele rezultate comparative - răspunsul tranzitoriu al cabinetului difuzorului (sub forma unei sonograme). Mai jos este versiunea originală.

Se vede clar ca dupa revizuire, toate rezonantele de peste 3 kHz au fost suprimate cu o valoare a nivelului de peste 20 dB! Din această imagine, se pare că rezonanța principală la 1200 Hz (apropo, interesant, rezonanța principală a conului difuzorului este situată exact la aceeași frecvență) a devenit mult mai puternică. Acest lucru nu este adevărat, pentru că programul normalizează nivelurile de pe sonogramă, astfel încât cele mai „puternice” semnale să devină roșii, dar această scară este valabilă doar într-un singur grafic și există două dintre ele în imagine, astfel încât roșul de pe graficul de sus este cu 20 dB mai slab decât roșul din graficul de jos! Iată un alt grafic - deja mai familiar - răspunsul în frecvență al ambelor măsurători.

Se poate observa că eficiența de amortizare crește odată cu frecvența și suprimarea la frecvențe de 3 kHz și peste depășește 30 dB! Și asta în ciuda faptului că, așa cum spuneam, în a doua dimensiune am lovit mai tare corpul! Voi, iubitori ai cutiilor AC „calmați-vă”, pentru evidență – dau!

Difuzorul a fost acoperit (neimpregnat, și anume acoperit) cu nitro-lac (dintre toate materialele testate în acest scop, a avut cel mai bun efect asupra proprietăților difuzoarelor). La interior, un singur strat, la exterior, trei. Dar, desigur, acestea nu erau straturi care pictează, nu pereții! Când se aplică cu o perie moale a primului strat, suprafața este doar umezită și nu mult. Al doilea și al treilea strat sunt puțin mai groși, dar în total, cele trei straturi sunt atât de subțiri încât structura fibroasă a hârtiei este încă vizibilă de sub ele.

Înainte de asamblare, în cavitatea dintre corp și difuzor a fost introdusă o „gogoșă” suplimentară de vată pentru a obține cât mai mult posibil absorbția sunetului în volum. În figura următoare, carcasa pregătită pentru asamblare.

O altă modificare a fost făcută la cablurile bobinei. Inițial, firele subțiri ale înfășurării bobinei în sine au fost lipite cu nituri de cupru pe difuzor (și au fost lipite picături mari de lipit!), ceea ce ar trebui să creeze un nou sistem de rezonanță din masa întregului metal și rigiditatea părții din difuzorul pe care este tot lipit. Nu mi-a plăcut deloc această stare de lucruri, așa că am decis să refac totul. Am dezlipit firele bobinei de pe nituri, le-am găurit și am lipit legile care leagă bobina la bornele externe direct la firele bobinei mobile. Poza următoare, deși nu este de foarte bună calitate, arată noua stare de lucruri. Găurile rămase sunt sigilate cu cercuri de hârtie.

Acum voi da rezultatul rezumat.

Pentru început, iată răspunsul în frecvență al difuzorului original și după reluare. Liniile aldine arată răspunsul în frecvență și răspunsul de fază după reluare.

La prima vedere, nu am avut prea mult succes. Ei bine, scăderea la 4 kHz a scăzut cu aproximativ 3 dB, vârful la 9 kHz a scăzut cu câțiva dB, iar răspunsul în frecvență a scăzut de la 12 la 20 kHz. Poate fi atribuit în totalitate unor fenomene aleatorii - rezonanțele din difuzor au fost redistribuite cu succes. Cu toate acestea, trebuie spus că acest difuzor nu a avut mare succes în scopul experimentului meu - inițial a avut o calitate aproape limitativă pentru design. Pentru comparație, voi da o pereche similară de răspuns în frecvență pentru un alt eșantion - mai rău.

Iată tot efectul miraculos al rafinamentului asupra feței! Cu toate acestea, nu iau acest difuzor ca bază a articolului, deoarece în acest caz acestea sunt toate datele pe care le-am primit, dar am adunat mai multe informații despre difuzorul descris mai sus.

Acum vreau să dau caracteristicile tranzitorii ale difuzorului. Sunt aceleași ca și pentru corp - sub formă de sonograme, în opinia mea, acest lucru este mai clar.

Se vede clar că difuzorul original are rezonanțe întârziate în regiunea de 5 și 10 kHz, ajungând până la 1,3 ms în durată. După rafinare, în primul rând, sunt scurtate de 1,5 ori, iar în al doilea rând, se împart în multe altele mai mici atât ca intensitate, cât și ca durată. Peste 10 kHz, nu există deloc - au dispărut. În general, răspunsul la impuls s-a îmbunătățit mult mai vizibil decât răspunsul în frecvență.
Pe baza acestui experiment, precum și a mai multor anterioare, am ajuns la concluzia că stratul de lac afectează în principal funcționarea difuzorului în cea mai înaltă gamă de frecvență, iar diferite materiale absorbante de sunet funcționează în gama medie.
Amortizarea carenei nu pare să fi avut un efect semnificativ asupra rezultatului.

În concluzie, vreau să spun că acest articol a fost scris în principal cu scopul de a familiariza persoanele care nu au mijloace de evaluare instrumentală a parametrilor obiectivi ai vorbitorilor cu efectul pe care acțiunile specifice îl au asupra unui anumit eșantion de vorbitor.
În urma acestor experimente, a apărut o altă idee de îmbunătățire în continuare a parametrilor. Va fi baza pentru experimente ulterioare și, dacă va avea succes, subiectul următorului astfel de articol.

M-am gândit că va fi util și interesant pentru mulți. Informații preluate de pe Internet.

Tweeter-ul este și un tweeter, este și un tweeter, cel mai mic din mașina ta. Instalat de obicei în stâlpii ușilor. Mărimea este de aproximativ 5 cm în diametru.

Difuzor MF - difuzor midrange.

woofer - subwoofer (bidbass)

Una dintre etapele obligatorii ale reglajului sunetului în interiorul mașinii este selectarea separării optime de frecvență între toate capetele radiante: LF, LF/MF, MF (dacă există) și HF. Există două moduri de a rezolva această problemă.

În primul rând, o restructurare și adesea o reproiectare completă a unui crossover pasiv obișnuit și, în al doilea rând, conectarea difuzoarelor la un amplificator care funcționează în modul de amplificare cu mai multe benzi, așa-numitul Bi-amp (amplificare în două căi) sau Tri-amp. opțiuni (amplificare în trei căi).

Prima metodă necesită cunoștințe serioase de electroacustică și inginerie electrică, prin urmare, pentru utilizare independentă, este disponibilă numai specialiștilor și inginerilor electronici radioamatori cu experiență, dar a doua, deși necesită un număr mai mare de canale de amplificare, este disponibilă și unui un automobilist mai putin instruit.

În plus, marea majoritate a amplificatoarelor de putere vândute sunt inițial echipate cu un crossover activ încorporat. Pentru multe modele, este atât de dezvoltat încât cu succes și suficient calitate superioară vă permite să implementați comutarea cu mai multe benzi la difuzoare cu un număr mare de difuzoare. Cu toate acestea, absența unui crossover dezvoltat într-un amplificator sau o unitate principală nu îi oprește pe fanii acestei metode de marcare a interiorului, deoarece există multe crossovere externe pe piață care pot rezolva aceste probleme.

În primul rând, trebuie spus că nu vă vom oferi recomandări sută la sută universale, deoarece acestea nu există. În general, acustica este un domeniu al tehnologiei în care experimentul și creativitatea joacă un rol important, iar în acest sens, fanii audio sunt norocoși. Dar pentru a face un experiment, ca să nu meargă, ca acel profesor nebun - cu explozii și fum - trebuie respectate anumite reguli. Prima regulă este să nu faci rău, dar altele vor fi discutate mai jos.

Mai presus de toate, includerea componentelor medii și (sau) de înaltă frecvență provoacă dificultăți. Iar ideea aici nu este doar că aceste intervale sunt cele care transportă sarcina maximă de informații, fiind responsabile pentru formarea efectului stereo, a scenei sonore și sunt, de asemenea, foarte susceptibile la intermodulație și distorsiuni armonice dacă frecvența de încrucișare este setată incorect. , dar și că această frecvență depinde în mod direct și de fiabilitatea midrange-ului și a tweeterelor.

Pornirea tweeter-ului.

Alegerea frecvenței de tăiere inferioare a gamei de semnale furnizate capului HF depinde de numărul de benzi ale sistemului de difuzoare. Când se folosește un difuzor cu două căi, atunci în cel mai tipic caz, de exemplu. atunci când capul woofer-ului/midrange este amplasat în ușă, este indicat să selectați frecvența de tăiere cât mai scăzută pentru a ridica nivelul scenei sonore. Tweeterele moderne de înaltă calitate cu o frecvență de rezonanță joasă FS (800-1500 Hz) pot deja reproduce semnale de la 2000 Hz. Cu toate acestea, majoritatea tweeterelor folosite au o frecvență de rezonanță de 2000-3000 Hz, așa că rețineți că, cu cât setăm frecvența de încrucișare mai aproape de frecvența de rezonanță, cu atât este mai mult stres pe tweeter.

În mod ideal, cu o pantă de atenuare a filtrului de 12 dB/oct, separația dintre frecvența de încrucișare și frecvența de rezonanță ar trebui să fie mai mare de o octavă. De exemplu, dacă frecvența de rezonanță a capului este de 2000 Hz, atunci cu un filtru de acest ordin, frecvența de încrucișare ar trebui setată la 4000 Hz. Dacă doriți cu adevărat să alegeți o frecvență de încrucișare de 3000 Hz, atunci abruptul caracteristicii de atenuare a filtrului ar trebui să fie mai mare - 18 dB / oct, și mai bine - 24 dB / oct.

Există o altă problemă de luat în considerare atunci când setați frecvența de încrucișare pentru un tweeter. Faptul este că, după potrivirea componentelor în intervalul de frecvență reproductibil, mai trebuie să le potriviți în nivel și fază. Acesta din urmă, ca întotdeauna, este o piatră de poticnire - totul pare a fi făcut corect, dar sunetul „nu este același”. Se știe că filtrul de ordinul întâi va oferi o schimbare de fază de 90 °, al doilea - 180 ° (fază opusă), etc., așa că în timpul reglajului, nu fiți prea leneși să ascultați difuzoare cu polarități de comutare diferite.

Urechea umană este foarte sensibilă la intervalul de frecvență 1500-3000 Hz, iar pentru a o transmite cât mai bine și mai curat, trebuie să fii extrem de atent. Este posibil să rupeți (divizați) intervalul de sunet în această zonă, dar ar trebui să vă gândiți cum să eliminați în mod corespunzător consecințele sunetului neplăcut mai târziu. Din acest punct de vedere, un sistem acustic cu trei căi este mai convenabil și mai sigur pentru reglare, iar difuzorul midrange utilizat în acesta permite nu numai reproducerea eficientă a intervalului de la 200 la 7000 Hz, ci și rezolvarea problemei construirii unui scena sonoră mai ușor. În difuzoarele cu trei căi, tweeter-ul este pornit la frecvențe mai mari - 3500-6000 Hz, adică, evident, deasupra benzii de frecvență critică, iar acest lucru vă permite să reduceți (dar nu să eliminați) cerințele pentru potrivirea fazelor.

Pornind capul midrange.

Înainte de a discuta despre alegerea frecvenței de separare a gamelor medii și bas, să ne întoarcem la caracteristicile de design ale difuzoarelor midrange. Recent, difuzoarele midrange cu diafragmă dom au fost foarte populare în rândul instalatorilor. În comparație cu driverele cu conuri medii, acestea oferă un model de radiație mai larg și sunt mai ușor de instalat, deoarece nu necesită un design acustic suplimentar. Principalul lor dezavantaj este frecvența de rezonanță ridicată, care se află în intervalul 450-800 Hz.

Problema este că, cu cât este mai mare frecvența de tăiere a benzii de semnale transmise difuzorului midrange, cu atât distanța dintre capetele medii și bass ar trebui să fie mai mică și cu atât este mai critic unde se află exact wooferul și unde este orientat. . Practica arată că difuzoarele dome midrange pot fi pornite cu o frecvență de încrucișare de 500-600 Hz fără probleme cu potrivirea. După cum puteți vedea, pentru majoritatea articolelor vândute, acesta este o gamă destul de critică, așa că dacă vă decideți asupra unei astfel de diviziuni, ordinea filtrului de separare ar trebui să fie destul de mare - de exemplu, a 4-a.

De adăugat că de curând au început să apară difuzoare cu dom cu o frecvență de rezonanță de 300-350 Hz. Ele pot fi folosite începând de la o frecvență de 400 Hz, dar până acum costul unor astfel de instanțe este destul de mare.

Frecvența de rezonanță a difuzoarelor midrange cu con de con este în intervalul 100-300 Hz, ceea ce le permite să fie utilizate începând de la o frecvență de 200 Hz (în practică se folosește mai des 300-400 Hz) și cu o frecvență joasă. -filtru de comanda, in timp ce difuzorul woofer/midrange este complet eliberat de nevoia de a lucra in gama medie. Reproducerea fără separare între difuzoare a semnalelor cu frecvențe de la 300-400 Hz la 5000-6000 Hz face posibilă obținerea unui sunet plăcut, de înaltă calitate.

Pornirea difuzorului woofer/midrange.

Treptat am ajuns la gama de joasă frecvență. Difuzoarele medii/bas moderne vă permit să lucrați eficient în banda de frecvență de la 40 la 5000 Hz. Limita superioară a intervalului său de frecvență de funcționare este determinată de locul în care începe să funcționeze tweeter-ul (într-un difuzor cu 2 căi) sau driverul midrange (într-un difuzor cu 3 căi).

Mulți sunt îngrijorați de întrebarea: merită să-i limitați gama de frecvență de jos? Ei bine, să vedem. Frecvența de rezonanță a difuzoarelor moderne de woofer/midrange cu o dimensiune de 16 cm se află în intervalul 50-80 Hz, iar datorită mobilității mari a bobinei, aceste difuzoare nu sunt atât de esențiale pentru a funcționa la frecvențe sub cea de rezonanță. . Cu toate acestea, reproducerea frecvențelor sub cea rezonantă necesită anumite eforturi din partea acesteia, ceea ce duce la o scădere a revenirii în intervalul 90-200 Hz, iar în sistemele cu două sensuri, calitatea transmisiei intervalului mediu. Deoarece energia principală a loviturilor de tobe de bas cade pe intervalul de frecvență de la 100 la 150 Hz, primul lucru pe care îl pierdeți este un pumn clar definit (punch - hit). Limitând gama de semnale reproduse de capul de joasă frecvență la 60-80 Hz de dedesubt cu ajutorul unui filtru trece-înalt, nu numai că îi vei permite să funcționeze mult mai curat, dar vei obține și un sunet mai puternic, în altele. cuvinte, o întoarcere mai bună.

Subwoofer.

Este mai bine să încredințați reproducerea semnalelor cu frecvențe sub 60-80 Hz unui difuzor separat - un subwoofer. Dar rețineți că domeniul de sunet sub 60 Hz nu este localizat în mașină, ceea ce înseamnă că locația de instalare a subwooferului nu este atât de importantă. Dacă ați îndeplinit această condiție, iar sunetul subwooferului este încă localizat, atunci în primul rând este necesar să creșteți ordinea filtrului trece-jos. De asemenea, nu trebuie să neglijați filtrul de suprimare a frecvenței infra-joase (Subsonic sau Finch). Amintiți-vă că subwoofer-ul are și propria frecvență de rezonanță, iar prin tăierea frecvențelor sub el, obțineți un sunet confortabil și o funcționare fiabilă a subwoofer-ului. După cum arată practica, căutarea unui bas profund crește semnificativ costul unui subwoofer. Crede-mă, dacă sistemul de sunet cu care l-ai asamblat calitate bună reproduce intervalul de sunet de la 50 la 16.000 Hz, ceea ce este suficient pentru a asculta confortabil muzica în mașină.

Metode de împerechere a capului.

Destul de des apare întrebarea: ar trebui să am aceeași ordine a filtrelor low-pass și high-pass? Nu este deloc necesar și nici măcar nu este deloc necesar. De exemplu, dacă ați instalat un difuzor frontal cu două căi cu o separare mare a difuzoarelor, atunci pentru a compensa scăderile răspunsului în frecvență la frecvența de încrucișare, capul bass / midrange este adesea inclus cu un filtru de ordin inferior . Mai mult, nici măcar nu este necesar ca frecvențele de tăiere ale filtrului trece-înalt și ale filtrului trece-jos să coincidă.

De exemplu, pentru a compensa excesul de luminozitate la punctul de separare, capul woofer / midrange poate funcționa până la 2000 Hz, iar tweeterul - începând de la 3000 Hz. Este important să rețineți că, atunci când utilizați un filtru de ordinul întâi, diferența dintre frecvențele de tăiere ale filtrului trece-înalt și ale filtrului trece-jos nu trebuie să depășească o octavă și să scadă odată cu creșterea. Aceeași tehnică este utilizată atunci când împerecheați un subwoofer și un midwoofer pentru a atenua undele stătătoare (bass boom). De exemplu, când setați frecvența de tăiere a filtrului trece-jos al subwooferului la 50-60 Hz și filtrul trece-înalt al capului LF / MF la 90-100 Hz, conform experților, nuanțe neplăcute din cauza Creșterea naturală a răspunsului în frecvență în această regiune de frecvență datorită proprietăților acustice ale cabinei sunt complet eliminate.

Deci, dacă regula cantității-calitate funcționează în audio-ul auto, este valabilă doar în ceea ce privește costul componentelor individuale și al anilor-om, care determină experiența și priceperea instalatorului, care va forța sistemul să-și dezvăluie sunetul. potenţial.