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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sobre altavoces con cabezas gemelas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces Hace algunos años, un radioaficionado A. Zhurenkov sugirió el uso de cabezales duales para reducir el límite inferior del rango de frecuencia reproducido por un altavoz [1]. Desafortunadamente, este método de extender el rango hacia las bajas frecuencias no ha sido ampliamente utilizado en la práctica de radioaficionados. Y esto probablemente se deba a la falta de un método disponible para calcular altavoces con cabezas dobles. El artículo intenta llenar el vacío y dar a los radioaficionados algunas recomendaciones sobre el cálculo de altavoces con cabezas duales. Se sabe que a la hora de calcular cualquier altavoz, suelen partir de los parámetros del cabezal que se utiliza en él [2]. La duplicación de cabezas conduce a un cambio en solo uno de estos parámetros: el volumen equivalente total. Entonces, al duplicar cabezas con volúmenes equivalentes Ve1 y Ve2, su volumen equivalente total es Ve= (Ve1i + Ve2)/4. Todo el procedimiento para el cálculo posterior de altavoces con cabezales dobles no difiere del cálculo de altavoces con cabezales simples tanto para una caja cerrada como para un inversor de fase [2]. Para determinar con precisión el volumen equivalente de la cabeza, se recomienda utilizar una caja de medición. Si no fue posible obtener una caja de medición adecuada, para determinar el volumen equivalente de la cabeza (en litros), puede usar la fórmula aproximada: Ve = 0,875 * Сg * De4 donde Сg es la flexibilidad del sistema oscilatorio del cabeza, cm/g, medida por el método. propuesto en [3]; De - diámetro del difusor sin ondulación, cm. El valor encontrado de Ve se puede utilizar en el cálculo de la caja del altavoz y, después de su fabricación, se pueden tomar medidas más precisas. Unas palabras sobre la eficiencia de un altavoz con cabezales duales. Su dependencia de los parámetros se describe mediante la expresión [2]: Eficiencia =
donde c es la velocidad del sonido, K es un valor adimensional, constante para un tipo de cabeza y diseño acústico dado. V es el volumen dado de la caja del altavoz. La fórmula anterior muestra que el precio de reducir la frecuencia de corte más baja del rango reproducido por el altavoz es una disminución de su eficiencia. Esto, sin embargo, más que vale la pena. que al doblar los cabezales se reducen todos los tipos de distorsión de la señal que reproducen. Además de las razones indicadas en [1], esto se ve facilitado por otra circunstancia importante. El hecho es que la irregularidad del campo de sonido dentro de la caja del altavoz conduce a una fuerte irregularidad de su respuesta de frecuencia. Una distribución desigual de la presión sonora dentro de la caja puede, además, provocar la deformación del cono (especialmente ligero y delgado) del parche, lo que, a su vez, contribuye a la aparición de distorsiones no lineales y de intermodulación. En el caso de utilizar cabezales dobles, todos estos fenómenos desagradables se producen únicamente en el cabezal interior, mientras que en el exterior, debido al efecto amortiguador del aire encerrado entre los cabezales, se debilitan considerablemente. Para eliminar la fuente de estas distorsiones, se recomienda limitar el espectro de frecuencia de las oscilaciones suministradas al cabezal interno, según el tamaño del altavoz, a 100 ... 300 Hz. Es posible atenuar el efecto nocivo de las resonancias internas de la caja sobre la calidad de la reproducción instalando paneles de impedancia acústica (PAS) entre los cabezales o en la parte posterior del cabezal interior. En ambos casos, se recomienda colocar el PAS en los orificios de los portadifusores de los cabezales. También hay que tener en cuenta que el PAS reduce el factor de calidad de la cabeza, y esto puede ser muy útil, ya que en algunos casos permitirá el uso de un amplificador de baja frecuencia sin POS actual. Se sabe que la calidad del sonido de un altavoz depende de la uniformidad no solo de la respuesta de frecuencia, sino también de la respuesta de fase. El suavizado de la respuesta de fase se logra tanto en la parte eléctrica (eligiendo los filtros de cruce apropiados) como en la acústica. caminos (guiados por las recomendaciones dadas en [4]). Puede lograrse una cierta alineación de las fases emitidas por los cabezales de vibraciones sonoras, por ejemplo, colocando las bobinas móviles de los cabezales en un plano perpendicular al eje acústico del altavoz. Sin embargo, esta medida es a menudo insuficiente, especialmente cuando se utilizan cabezas con masas de sistemas móviles significativamente diferentes y con difusores hechos de materiales de diferentes densidades. En el primer caso, esto se explica por el hecho de que los desfases que introducen los cabezales a frecuencias medias y altas, ceteris paribus, son los mayores. cuanto mayor sea la masa del sistema en movimiento, y en el segundo caso, el hecho de que los cambios de fase dependen de la velocidad de propagación de las ondas sonoras sobre la superficie del difusor. Estas circunstancias obligan a adelantar el cabezal de graves con respecto al de medios, y el de medios con respecto al de agudos. El desplazamiento adicional necesario de los cabezales se puede encontrar experimentalmente aplicando un voltaje rectangular con una frecuencia de 0,7fp (aquí fp es la frecuencia de cruce) a la entrada del amplificador con el que trabaja el altavoz y observando el proceso transitorio de la señal tomada. del micrófono de medición montado en el eje acústico de las cabezas. Dadas las consideraciones anteriores, se deben instalar cabezales duales que operen en el enlace de baja frecuencia, guiados por la figura. Si se decide utilizar cabezales duales en el enlace de frecuencia media, entonces deben colocarse con difusores entre sí, como se recomienda en [1].
Un ejemplo práctico del uso de cabezales duales puede servir como altavoz de dos vías desarrollado por el autor, realizado en forma de inversor de fase. En su enlace de baja frecuencia se utilizan cabezales duales 6GD-2, y en el enlace de media-alta frecuencia, el cabezal ZGD-42 (también es posible ZGD-32). Trabaja en conjunto con un amplificador de dos vías, cuya potencia de salida nominal de los canales de baja y alta frecuencia es de 20 y 10 W, respectivamente. El filtro de cruce (frecuencia de cruce 500 Hz) es similar al dado en [4¦. La impedancia de salida del canal de baja frecuencia del amplificador es negativa: 1,5 ohmios. El rango nominal de frecuencias reproducidas por el altavoz es de 30 ... 18000 Hz, la irregularidad de la respuesta de frecuencia no supera los 6 dB. La caja del altavoz (700x400x360 mm) está hecha de aglomerado de 20 mm de espesor. La pared frontal está pegada a partir de dos hojas de aglomerado, su espesor es de 40 mm. El grosor de un revestimiento cilíndrico con un diámetro de 300 mm del mismo material, fijado en el lado exterior del panel frontal, es el mismo. El orificio en la superposición con un diámetro de 230 mm coincide con el orificio en el panel frontal para cabezales de baja frecuencia. Uno de ellos está fijado en el interior del panel frontal, el otro en el exterior del revestimiento. El cabezal ZGD-42 se fija en el lado exterior del panel frontal sobre la unidad de baja frecuencia con un eje grande verticalmente. En el interior, está cubierto con una tapa, cuyo volumen (alrededor de 2 litros) está lleno de algodón. Para aumentar la rigidez de la caja, se instalan espaciadores de metal entre la parte delantera y trasera, así como entre las paredes laterales. Las paredes interiores de la caja están cubiertas con fieltro de 20 mm de espesor. El tubo de orificio invertido de fase (instalado en el panel frontal) tiene un diámetro interior de 80 y una longitud de 160 mm. teniendo en cuenta el espesor de la pared frontal. El altavoz también se puede fabricar en forma de caja cerrada. En este caso, se obtiene una respuesta de frecuencia suave a bajas frecuencias con impedancia de salida cero del amplificador de banda, y el límite inferior del rango de frecuencia reproducido por el altavoz se eleva a 40 Hz. Si se instalan filtros de cruce con una frecuencia de cruce de 400 ... 500 Hz en un altavoz de este tipo, se puede usar con casi cualquier amplificador que funcione con una carga de 4 ohmios. La fidelidad de reproducción de los programas musicales del altavoz en ambas versiones es muy alta. Literatura
Autor: V. Zhbanov, Kovrov, región de Vladimir; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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