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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Automontaje del sistema acústico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces Describe cómo crear un sistema de altavoces con sus propias manos. introducción Recientemente, se han escuchado muchas preguntas sobre altavoces y subwoofers. La gran mayoría de las respuestas se pueden encontrar en las primeras tres páginas de cualquier libro escrito por profesionales. El material está dirigido principalmente a principiantes, perezosos ;) y aficionados al bricolaje rural, preparado sobre la base de libros de I.A. Aldoshchina, V.K. Ioffe, en parte Ephrussi, publicaciones de revistas en Wireless World, AM y (un poco) experiencia personal. NO se utilizó información de Internet y FIDOnet. El material de ninguna manera pretende ser una cobertura completa del problema, pero es un intento de explicar los conceptos básicos de la acústica en los dedos. La mayoría de las veces, la pregunta suena así: "Encontré un altavoz, ¿qué debo hacer con él?", O "Camarada, ¿dicen que hay tales subwoofers?". Aquí consideraremos solo una solución a este problema: Hacer una caja acorde al parlante existente, con parámetros óptimos para bajas frecuencias, en la medida de lo posible. Esta opción es muy diferente de la tarea del diseñador de fábrica: llevar la frecuencia más baja del sistema al valor requerido por las especificaciones. Preguntas frecuentes Q: En la ocasión, encontré un altavoz grande sin marcas de identificación. ¿Cómo saber si puedes hacer un subwoofer con él? A: Necesitas medir sus parámetros T/S. Con base en estos datos, decida el tipo de diseño HF. Q: ¿Qué son los parámetros T/S? A: El conjunto mínimo de parámetros para calcular el diseño HF, propuesto por Till and Small: Q: ¿Cómo medir los parámetros T/S? A: Para hacer esto, debe ensamblar un circuito a partir de un generador (puede usar una tarjeta de sonido de computadora), un voltímetro, una resistencia y un altavoz en estudio. El altavoz está conectado a la salida del generador con un voltaje de salida de varios voltios a través de una resistencia con una resistencia de aproximadamente 1 kOhm. 1. Eliminamos V (F) = respuesta de frecuencia de la resistencia del parlante en la región de resonancia. El altavoz debe estar en un espacio libre (lejos de superficies reflectantes) durante esta medición. Encontramos la resistencia del altavoz en corriente continua (será útil), registramos la frecuencia de resonancia en el aire Fs (esta es la frecuencia a la que las lecturas del voltímetro son máximas :), las lecturas del voltímetro Uo a la frecuencia mínima (bueno, por ejemplo 10 Hz) y Um en la frecuencia de resonancia Fs.
Encontrar Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1). Esta técnica fue escrita en Audio Store #4 en el '99. Hay otros cuando se miden los parámetros mecánicos de la cabeza, masa, flexibilidad, etc. Q: Ahora tengo la configuración de los altavoces, ¿qué debo hacer con ellos? A: Al diseñar cada altavoz, se agudiza para un determinado tipo de diseño acústico. Para saber exactamente qué, echemos un vistazo al factor de calidad. Sería más correcto ordenar las cabezas no por el factor de calidad, sino por el valor de Fs/Qts. Citaré de memoria, la renuencia a calcular las fórmulas. La elasticidad, carnosidad, sequedad y otras características similares del sonido emitido por un parlante de bajos están determinadas en gran medida por la respuesta transitoria del sistema formado por el parlante, el diseño de baja frecuencia y el entorno. Para que este sistema no tenga sobretensión en la respuesta de impulso, su factor de calidad debe ser inferior a 0,7 para sistemas con radiación de un solo lado del altavoz (cerrados e inversores de fase) y de 1,93 para sistemas de dos vías (pantalla y abierto). diseño tipo caja) Q: ¿Dónde puedo leer sobre diseño abierto? A: Los cajones abiertos y las pantallas son el tipo de decoración más simple. Ventajas: facilidad de cálculo, sin aumento de la frecuencia de resonancia (solo el tipo de respuesta de frecuencia depende del tamaño de la pantalla), factor de calidad casi sin cambios. Desventajas : gran tamaño del panel frontal. Los cálculos suficientemente competentes y simples de este tipo de diseño se pueden encontrar en V.K. Ioffe, MV Lizunkov. Sistemas acústicos domésticos, M., Radio y comunicación. 1984. Sí, y en la radio antigua, probablemente haya cálculos primitivos de radioaficionados. Q: ¿Cómo calcular caja cerrada? A: Hay dos tipos de diseño de "caja cerrada", pantalla sin fin y suspensión de compresión. Entrar en una u otra categoría depende de la relación entre la flexibilidad de la suspensión del altavoz y el aire en la caja, denotada por alfa (por cierto, la primera se puede medir y la segunda se puede calcular y cambiar usando el relleno). Para una pantalla infinita, la relación de flexibilidad es inferior a 3, para una suspensión de compresión es superior a 3-4. Como primera aproximación, podemos suponer que las cabezas con un factor de calidad más alto se afilan para una pantalla sin fin, con una más pequeña, para una suspensión de compresión. Para un altavoz con visión de futuro, una caja deflectora infinita cerrada tiene más volumen que una caja de compresión. (En términos generales, cuando hay un altavoz, entonces el caso óptimo tiene un volumen definido de manera única. Los errores que han surgido en la medición de parámetros y cálculos pueden corregirse en pequeña medida mediante el relleno). Los altavoces para cajas cerradas tienen potentes imanes y suspensiones blandas, a diferencia de los cabezales para cajas abiertas. La fórmula para la frecuencia de resonancia de un altavoz en un diseño de volumen en V Fñ=Fs*SQRT(1+Vas/V), sino una fórmula aproximada que relaciona las frecuencias resonantes y los factores de calidad del parche en el caso (índice "c") y en espacio abierto (índice "s") Fc/Qtc=Fs/Qts En otras palabras, es posible realizar el factor de calidad requerido del sistema acústico de la única manera, a saber, eligiendo el volumen de la caja cerrada. ¿Qué calidad elegir? Las personas que no han escuchado el sonido de instrumentos musicales naturales suelen elegir altavoces con un factor de calidad superior a 1,0. Los parlantes con tal factor de calidad (=1.0) tienen la respuesta de frecuencia menos desigual en la región de baja frecuencia (¿y qué tiene que ver el sonido con eso?), a costa de un pequeño sobreimpulso en la respuesta transitoria. La respuesta de frecuencia más suave se obtiene en Q=0.7 y una respuesta de impulso completamente aperiódica en Q=0.5. Los homogramas para los cálculos se pueden tomar en el libro anterior. Q: En artículos sobre columnas, a menudo se encuentran palabras como "aproximación según Chebyshev, Butterworth", etc. ¿Qué tiene esto que ver con las columnas? A: El sistema de altavoces es un filtro de paso alto. El filtro se puede describir mediante una característica de transferencia. La característica de transferencia siempre se puede ajustar a una función conocida. En la teoría de filtros, se utilizan varios tipos de funciones de potencia, que llevan el nombre de los matemáticos que primero aprendieron esta o aquella función. La función se define por el orden (exponente máximo, es decir, H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) tiene el segundo orden) y un conjunto de coeficientes a y b (a partir de estos coeficientes se puede pasar a los valores de los elementos reales del filtro eléctrico, o parámetros electromecánicos). Además, cuando se trata de aproximar la transferencia característica con un polinomio de Butterworth o Chebyshev u otra cosa, esto debe entenderse de tal manera que la combinación de las propiedades del parlante y la carcasa (o las capacitancias e inductancias en el filtro eléctrico) resultó ser tal que con el mayor precisión las características de frecuencia y fase se pueden ajustar a uno u otro polinomio. La respuesta de frecuencia más suave se obtiene si se puede aproximar mediante el polinomio de Butterworth. La aproximación de Chebyshev se caracteriza por una respuesta de frecuencia similar a una onda y una mayor longitud de la sección de trabajo (según GOST hasta -14 dB) a las frecuencias más bajas. Q: ¿Qué tipo de aproximación elegir para un inversor de fase? A: Entonces, antes de construir un inversor de fase simple, debe conocer el volumen de la caja y la frecuencia de sintonización del inversor de fase (tuberías, orificios, radiador pasivo). Si elegimos la respuesta de frecuencia más suave como criterio (y este no es el único criterio posible), entonces obtenemos la siguiente tabla A) Qts < 0,3 - la curva de casi tercer orden será la más suave B) Qts = 0,4 - mejor descrito por las curvas de Butterworth C) Qts > 0,5 - tendrá que permitir ondas en la respuesta de frecuencia, según Chebyshev. En el caso A), el inversor de fase está sintonizado 40-80% por encima de la frecuencia de resonancia; en el caso B), en la frecuencia de resonancia; en el caso C) por debajo de la frecuencia de resonancia. Además, en estos casos habrá un volumen diferente del caso.Para encontrar las frecuencias de afinación exactas, uno debe tomar las fórmulas originales, que son lo suficientemente engorrosas como para darlas aquí. Por lo tanto, envío a los interesados a AudioMagazin de 1999, después de este programa educativo ya será posible averiguarlo allí, oa los libros de Aldoshina. E incluso los artículos de Ephrussi en Radio for 69 encajarán. Conclusión Si después de leer todo esto todavía tiene ganas de remachar algo usted mismo, entonces puede tomar algún programa en Internet (como WinspeakerZ) y calcularlo todo usted mismo, recordando que no puede hacer dulces con G.. No debes dejarte llevar por bajar la frecuencia de corte, en ningún caso debes intentar compensar la disminución de la respuesta de frecuencia del amplificador. La respuesta de frecuencia puede nivelarse un poco, pero el sonido se enriquecerá con una gran cantidad de armónicos y subarmónicos. Por el contrario, los mejores resultados, en términos de placer para el oído, se pueden lograr arruinando a la fuerza las frecuencias más bajas en la entrada PA, es decir, frecuencias por debajo de la frecuencia de corte del woofer. Otra nota con respecto a los inversores de fase, un error en la configuración de la frecuencia de resonancia del inversor de fase del 20 % provoca una subida o bajada de la respuesta de frecuencia de 3 dB. Sí, casi me olvido de mencionar los subwoofers, que en realidad son resonadores de paso de banda. El factor de calidad de los altavoces para ellos debería ser aún menor. El paso de banda más simple también es calculable, pero ahí es donde termina mi cortesía. Publicación: cxem.net
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