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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un simple subwoofer en el altavoz de un automóvil. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces El artículo describe un diseño simple de un potente altavoz de baja frecuencia que se puede utilizar en los parlantes de los automóviles. Una característica específica de este diseño es el uso de dos cabezales idénticos "por parejas". La tarea de obtener un sonido de alta calidad dentro de un automóvil con un presupuesto modesto se considera difícil de lograr, pero los aficionados están intentando resolverlo con una constancia envidiable. El siguiente intento, desde el punto de vista del autor, parece bastante exitoso: se han recibido buenas críticas sobre el trabajo de este orador. Un factor importante debería ser la facilidad de repetir el diseño. En los artículos [1,2] se formulan y argumentan completamente los principios de la ubicación de las fuentes de sonido en el interior del automóvil y se dan recomendaciones prácticas para su instalación. Basándonos en estas recomendaciones, presentamos un esquema de nuestra instalación reproductora de sonido. Como se muestra en el diagrama de la Fig. 1 amplificador A1: un PA de cuatro canales de una radio de automóvil o un receptor de CD convencional, fabricado mediante un circuito puente. Son precisamente estos amplificadores los que constituyen la mayoría de los modelos producidos actualmente. Los cabezales dinámicos BA1, BA2 y BA7, BA8 son partes de los altavoces de automóvil de dos vías de 10-12 cm con una impedancia nominal de 4 ohmios. Los cabezales dinámicos BA1, BA7 actúan como enlace de rango medio bajo y se montan en las puertas delanteras, directamente en el revestimiento o en los podios. Los cabezales de alta frecuencia BA2, BA8, separados de ellos, se montan en los montantes del parabrisas o en el panel. Como regla general, es fácil marcar esta parte del interior del automóvil.
Para crear la imagen sonora más completa, se ha generalizado el llamado "circuito de Heffler", cuando el componente diferencial se separa de una señal estéreo y se reproduce mediante altavoces traseros separados. El papel del "subsonido" espacial en el sistema acústico lo desempeñan dos cabezales 25GDN-1-4 (10GD-34). Muchos autores recomiendan implementar un circuito de canal trasero usando un filtro de paso bajo, pero yo decidí usar solo un filtro de paso alto, ya que los cabezales usados no son capaces de reproducir señales con frecuencias superiores a 5 kHz. Estos cabezales pueden ubicarse en la bandeja trasera o en el revestimiento lateral del interior del vehículo. De esta manera, el interior del vehículo suena en el rango de frecuencia de aproximadamente 100 a 20000 Hz. Los condensadores C1, C3, C4 son de óxido apolar. Condensadores C2, C5: cualquier película o papel metálico. En ausencia de un condensador no polar con una capacidad de 220 μF, se puede fabricar, por ejemplo, a partir de dos condensadores polares con una capacidad de 470 μF conectados en contraserie para un voltaje de 16-25 V. Para reproducir sonidos de baja frecuencia (por debajo de 100 Hz), se utiliza un altavoz especial: un subwoofer, en la Fig. 1 - estos son los cabezales BA5, BA6. Dado que la señal de sonido a frecuencias inferiores a 300 Hz no se localiza en el interior del automóvil, la fuente de sonido de baja frecuencia puede ubicarse en el maletero. Naturalmente, si el automóvil se utiliza como medio de transporte cotidiano, el subwoofer debe ser de tamaño pequeño, no temer el contacto con la carga colocada en el maletero y generar suficiente presión sonora. Se sabe que el volumen equivalente de la mayoría de los cabezales de baja frecuencia disponibles en el mercado doméstico con una frecuencia de resonancia natural inferior a 60 Hz está en el rango de 40...80 litros. Obviamente mucho para el maletero. Existe una técnica que permite reducir a la mitad el volumen de la caja de enlace de baja frecuencia, utilizando cabezales en conexión "tándem". Así, para los cabezales dinámicos 35GDN-1-8 (25GD-26-8), el volumen equivalente es de 40...45 litros. Colocándolos en el mismo eje uno al lado del otro (“espalda con espalda” con difusores), se puede construir un altavoz con un volumen de 20...22 litros. El precio de esto será una ligera disminución de la sensibilidad de los altavoces, de unos 3 dB. Para compensar esta pérdida, utilizaremos la experiencia de fabricantes extranjeros de subwoofers. La conocida empresa Bose Corporation ha patentado un tipo de diseño acústico para la sección de bajas frecuencias, denominado paso de banda. Se sabe que los altavoces de este tipo tienen una alta eficiencia en comparación con otros tipos de diseño acústico. Estimemos varios esquemas de diseño acústico para nuestro subwoofer. Usando el programa JBL SpeakerShop, ingresamos los parámetros Thiel-Small conocidos de los controladores dinámicos 35GDN-1-8 (25GDN-26-8) y probamos varios tipos de altavoces. Los gráficos generados por el programa (Fig. 2) muestran las formas de la respuesta de frecuencia de varios tipos de altavoces cuando se les aplica una señal sinusoidal con un voltaje de 2,83 V (para comparar la sensibilidad característica); Analicemos estos gráficos. La respuesta de frecuencia de un altavoz con bass reflex marcada por la línea roja es bastante satisfactoria, pero el volumen de 39 litros recomendado por el programa es claramente demasiado grande. La línea azul corresponde a la respuesta de frecuencia de un bass reflex de 20 litros, lo que tampoco está nada mal. La línea azul muestra la respuesta de frecuencia de un altavoz en un diseño de paso de banda (sexto orden). Su desventaja es que el límite inferior del rango reproducible es mayor que el de un bass reflex. La línea violeta es la respuesta de frecuencia de un altavoz diseñado como una caja cerrada con un volumen de 20 litros. Su sensibilidad característica en el rango de frecuencia de funcionamiento es claramente baja, por lo que descartamos esta opción.
Entonces, tenemos dos opciones interesantes: un bass reflex de 20 litros o un bandpass del mismo volumen. También señalaré que el propio interior del coche tiene características acústicas cambiantes (ventanas abiertas o cerradas, número de pasajeros en la cabina, presencia de equipaje, etc.). Todo esto cambia la función de transmisión del habitáculo, por lo que la respuesta de frecuencia real del sistema de reproducción de sonido será ligeramente diferente. Como regla general, esto se expresa en un aumento de la respuesta de frecuencia en la región de 40...130 Hz en 2...3 dB (para diferentes tipos y tamaños de interiores de automóviles). Sin embargo, la mayoría de los oyentes están bastante contentos con esto. ¿Cuál es la ventaja de un altavoz de paso de banda sobre un altavoz bass reflex? Como puede verse en los gráficos, crea una presión sonora en el rango de frecuencia 50... 100 Hz, 3 dB más que el bass reflex. De hecho, actúa como una fuente de sonido de banda estrecha con supresión efectiva de las emisiones de sonido fuera de banda, incluso sin un filtro externo. Un altavoz de este tipo no contiene partes de cabezales dinámicos ni otros elementos estructurales que sobresalgan hacia afuera. Sus principales desventajas son las características de fase sin importancia y el gran retraso del grupo. Pero como los fabricantes de altavoces más famosos toleran esto, nosotros también elegimos esta opción. Para fabricar un subwoofer de este tipo, se deben preparar las siguientes piezas y materiales: cabezales dinámicos 35GDN-1-8, madera contrachapada de 15...20 mm de espesor, tubería sanitaria de polietileno con un diámetro interno de 44 mm, tornillos autorroscantes de 03,5x35 mm. , masilla para ventanas o sellador de silicona, algodón. Recortamos y ensamblamos la carcasa del subwoofer de madera contrachapada, utilizando tornillos autorroscantes para su fijación. En los bocetos de la Fig. 3, para mayor claridad del diseño, las paredes frontales no se muestran y, una vez ensamblado, el subwoofer es una caja de madera contrachapada sólida con dos orificios en los que se presionan los tubos bass reflex. Los tornillos deben atornillarse a los paneles desde los extremos, a una distancia de unos 5 cm entre sí. Antes de arreglar la última pared, no olvide cubrir bien las juntas y grietas con masilla, soldar a las cabezas y quitar los cables de la caja y llenar las cámaras con algodón esponjoso. Recuerde también si olvidó hacer un agujero en la pared central entre los cabezales (Fig. 3). El algodón debe colocarse de manera que no bloquee los puertos bass reflex y no toque los difusores principales. Para hacer esto, puedes usar marcos de alambre y gasa.
El acabado exterior del altavoz ensamblado se realiza según sus gustos y capacidades. Aquí hay muchas opciones: desde pintar con pintura al óleo hasta cubrirlo con cuero genuino con inserciones de maderas preciosas y marfil. Un altavoz de este tipo es fácil de colocar en el maletero. Si está montado en una carrocería tipo sedán (VAZ “clásico”), la carcasa del subwoofer se puede fijar al estante trasero desde el interior del maletero con los tubos hacia arriba, sin olvidar hacer agujeros en el estante para que los graves reflejen. puede “respirar” libremente en la cabina. En las carrocerías tipo camioneta o hatchback, basta con colocar el altavoz en el maletero: el endeble estante del maletero no crea una resistencia notable a la penetración del sonido en la cabina. En conclusión, cabe señalar que el subwoofer es capaz de crear una presión sonora de hasta 120...125 dB con una potencia de entrada de hasta 250 W, por lo que es posible aumentar posteriormente la potencia del amplificador. Literatura
Autor: D.Gorbunov, Ufa
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Comentarios sobre el artículo: Rav El diámetro del agujero para los parlantes en el dibujo es de 160 que no sirve para cabezas de 12 cm ni para cabezas de 20 cm, el sub es bueno y no suena mal, pero lo armé con un agujero para cabezas de 120 mm, yo ¿todavía no puedo entender por qué el dibujo es de 160 mm?
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