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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Altavoz de dos vías con laberinto. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces El artículo propone un diseño de altavoz con cabezas Tonsil y SEAS importadas. Diseño acústico: una caja cerrada con un laberinto relleno de poliéster acolchado. Durante muchas décadas, la pregunta principal en el diseño de altavoces ha sido cómo obtener una buena reproducción de graves sin altavoces de gran tamaño y sin utilizar controladores muy caros. Por buena reproducción entienden una baja frecuencia de corte, un alto retorno y la ausencia de "murmullos", es decir, un factor de baja calidad de la resonancia principal. El artículo describe una variante para resolver este problema, aunque no se ha inventado nada fundamentalmente nuevo, los acentos simplemente se colocan de una manera nueva. Las soluciones técnicas utilizadas se describen en el libro de Aldoshina I. A. y Voishvillo A. G. "Sistemas y emisores acústicos de alta calidad" (M.: Radio y comunicación, 1985). El factor de baja calidad requerido de la resonancia principal del altavoz mencionado aquí excluye inmediatamente tipos de diseño acústico como un inversor de fase y otras opciones para resonadores acústicos. No consideraremos tipos de diseño como una bocina y una línea de transmisión debido a su poca previsibilidad, complejidad de cálculo y tamaño considerable. Queda una solución simple: una caja cerrada. Generalmente se acepta que el factor de calidad óptimo de la resonancia principal de baja frecuencia de una caja cerrada es de 0,707, aunque en algunos lugares se ha expresado la opinión de que para una reproducción de sonido de alta calidad, el factor de calidad no debe superar el 0,5. De hecho, del curso de física se sabe que las características de transferencia del enlace RLC con un factor de calidad inferior a 0,5 se vuelven aperiódicas. En la fig. 1 muestra la presión acústica teórica frente a la frecuencia para un motor accionado por pistón en un diseño de caja cerrada.
La curva 1 de la respuesta en frecuencia corresponde a un factor de calidad igual a 0,5; curva 2 - 0,707; curva 3 - 1. La respuesta de frecuencia del altavoz (curva 1) se puede corregir en el amplificador utilizando un circuito RC simple de primer orden, por ejemplo, como se muestra en la fig. 2: curva 1 - característica del altavoz con un factor de calidad de 0,5, curva 2 - respuesta de frecuencia del enlace correctivo en el amplificador, curva 3 - respuesta de frecuencia resultante por presión sonora.
Se puede ver en la figura que de esta manera es posible no solo enderezar la respuesta de frecuencia, sino también reducir la frecuencia de corte. Por ejemplo, en comparación con la curva 2 de la Fig. 1 frecuencia de corte se reduce en casi 1/2 octava. Las características de frecuencia de fase también se desplazan hacia la izquierda. Por el contrario, las características 2 y 3 de las Figs. 1 no se puede mejorar sin el uso de circuitos resonantes. Está claro que el camino propuesto no siempre es aceptable, ya que estos altavoces sólo se pueden utilizar con un amplificador específico, pero la práctica ya ha demostrado las innegables ventajas de este método en cuanto a la reproducción de señales musicales de registro bajo. Por lo general, los cabezales de baja frecuencia diseñados para un diseño acústico cerrado tienen un factor de calidad alto (Qts> 0,5). Para obtener un factor de calidad de la resonancia principal del altavoz no superior a 0,5, dichas cabezas son poco aplicables; en este caso conviene utilizar cabezales con Qts = 0,3...0,37, que suelen estar diseñados para inversores de fase. El diseño acústico tampoco debe ser del todo común: debe amortiguar tanto la resonancia principal de baja frecuencia como la de alta frecuencia. La implementación práctica de una caja cerrada de "bajo Q" se muestra en la fig. 3. Las particiones se instalan dentro de la caja rectangular de modo que el volumen interno sea un canal de laberinto plegado con una sección transversal exponencialmente decreciente. Además, los deflectores reducen la vibración de las paredes. Todo el volumen interno se llena con un acondicionador de invierno sintético con una densidad de 10 ... 11 g / dm3. La profundidad de corrección en el amplificador no debe ser superior a 6 ... 10 dB.
Ahora un poco sobre los filtros de cruce (crossovers) y la elección de la cantidad de bandas en el altavoz. Los cabezales dinámicos modernos te permiten arreglártelas con dos bandas. Los cabezales LF-MF con difusores compuestos basados en fibras con un alto módulo de elasticidad tienen una respuesta de frecuencia suave, hasta frecuencias de 2.5...3 kHz. Y buenos cabezales HF pueden funcionar a partir de una frecuencia de 1 ... 1,5 kHz. Por lo tanto, una frecuencia de cruce de 2 kHz es bastante aplicable. A veces hay altavoces con una frecuencia de cruce entre MF y HF incluso 1 kHz (por ejemplo, en AC "Chario Constellation Pegasus"). Después de todo, cuanto menor sea la frecuencia de cruce, mejor será el patrón de radiación en el plano vertical. El diseño de filtros cruzados se describe con gran detalle en la literatura moderna, por ejemplo, en el libro mencionado anteriormente. Solo unas pocas personas prestan atención a la observación de que el filtro funciona correctamente solo cuando está cargado con una carga activa e independiente de la frecuencia. Por lo tanto, es absolutamente necesario conectar circuitos de compensación en paralelo con los cabezales, cuyo cálculo se puede encontrar en la misma literatura. En el caso de un altavoz de dos vías con una frecuencia de cruce de aproximadamente 2 kHz, el tweeter necesita un circuito de compensación completo y el woofer necesita un circuito que compense solo la inductancia de la bobina a altas frecuencias.
Como ejemplo, en la fig. La figura 4 muestra un esquema de filtros cruzados con circuitos de compensación para un altavoz, cuyo dibujo se muestra en la figura 3. También muestra los tipos y características de los cabezales aplicados. Cabezal LF-MF - Amígdala GTS-20/60 con un difusor de cuatro capas basado en Nomex:
Cabeza RF - MARES H831:
A pesar de que se aplican filtros de tercer orden, los cabezales se encienden en fase; teniendo en cuenta la respuesta de frecuencia real de los cabezales, las características de frecuencia de la radiación en las bandas corresponden al orden cuarto-quinto. Como resultado, se obtienen las siguientes características del altavoz:
Teniendo en cuenta el circuito correctivo instalado en el amplificador, la frecuencia reproducible más baja es 32 ... 35 Hz (caída de respuesta de frecuencia - 4,5 dB, cambio de fase - 90 °). En una habitación de 15 m2, donde se instala un sistema de altavoces de dos de estos altavoces, las señales de tono con frecuencias que comienzan desde 25 Hz se escuchan bien y el sonido en el registro de graves no está "sobreextendido". La respuesta de frecuencia del módulo de impedancia de estos altavoces es relativamente estable, con la excepción de la resonancia principal de baja frecuencia, la desviación de resistencia de 8 ohmios no supera el ±10%. Autor: A. Ivanov, Ivanovo
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