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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Altavoz de dos vías con bass reflex. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces Los jefes dinámicos de la empresa danesa Peerless me eran conocidos previamente por la literatura. Además, las páginas de la revista estadounidense "SPEAKER BUILDER" publicaron una descripción de varios altavoces de alta gama que utilizan los cabezales de esta empresa. Habiendo visto las muestras "en vivo" en la exhibición "Russian Hi-End 99" (en la exposición de la firma "Arkada"), decidí usar las mismas en un nuevo altavoz de dos vías. Los más preferibles para mis propósitos con la relación calidad/precio óptima resultaron ser los controladores dinámicos de graves y medios con un diámetro de 176 mm y los tweeters con un diámetro de 105 mm. La documentación técnica indica el nombre completo de los cabezales dinámicos, que contiene información sobre su propósito y características de diseño. Considero útil en este caso dar una decodificación exhaustiva de los nombres de las cabezas (entre paréntesis, el número de nomenclatura utilizado en la documentación comercial). Cabezal LF-MF - 176 WR 33 102 SD AL 8 (850122):
Cabezal de alta frecuencia - 105 DT 26 72 SF FF 8 (812774):
La potencia máxima a largo plazo de estos cabezales es de 100 y 70 W, respectivamente. El diseño de los altavoces comienza con el cálculo del diseño acústico del cabezal dinámico del woofer de rango medio. Para ello, el autor utilizó los parámetros medidos en dos muestras de cabeza (ver Tabla 1). Tabla 1
Teniendo en cuenta la resistencia activa de la bobina del filtro y de los hilos conductores (0,7 Ohm), se adoptó para el cálculo el valor del factor de calidad Qts=0,44. De acuerdo con los resultados de la simulación por computadora, se eligió como diseño acústico un inversor de fase con un volumen de trabajo de 18 litros y una frecuencia de sintonización de 42 Hz. La frecuencia de sintonización especificada se logra utilizando un tubo de 11,5 cm de largo y 5 cm de diámetro interior, pegado de papel con un grosor de pared de unos 5 mm. El dibujo de la carcasa se muestra en la fig. 1. El cuerpo está hecho de madera contrachapada para muebles de 18 mm de espesor. Para reducir la vibración de las paredes, el cuerpo se pega desde el interior con aislador de hidrovidrio. Para aumentar la rigidez de la estructura, hay dos puentes en la caja, que dividen el volumen interno en tres compartimentos. Los dos superiores están llenos de la pieza más esponjosa de acondicionador de invierno sintético de baja densidad (con un área de 1,4 m2 por cuerpo). El compartimento inferior, donde se encuentra el tubo inversor de fase, está cubierto desde el interior sobre el aislador de hidrovidrio con piel artificial con una longitud de pelo de 10 mm.
En la fig. 2 muestra la respuesta de frecuencia para la presión sonora, tomada sobre una señal sinusoidal en el campo cercano y que caracteriza el funcionamiento del inversor de fase. Las líneas discontinuas y grises muestran la respuesta de frecuencia de la radiación del cabezal y el tubo de reflejo de graves, respectivamente, y la línea continua muestra la respuesta de frecuencia resultante del altavoz. La caída en la respuesta de frecuencia del cabezal le permite evaluar el área de disminución de la amplitud de las oscilaciones del cono (y distorsiones no lineales) debido a la acción del inversor de fase. Una limitación notable de la carrera del difusor ocurre en el rango de frecuencia de 30 a 45 Hz.
La respuesta de frecuencia del altavoz en la región de bajas frecuencias se obtiene como resultado de la interacción de la radiación del cabezal dinámico y el tubo inversor de fase, teniendo en cuenta las relaciones de fase, y en cada frecuencia se calcula como la suma vectorial de estas radiaciones. Cabe señalar que la respuesta de frecuencia resultante no se puede obtener sumando las ordenadas de las dos curvas inferiores. La respuesta de frecuencia del altavoz a una frecuencia de 40 Hz respecto a la frecuencia de 150 Hz es de 6,5 dB, lo que parece bastante aceptable para un altavoz con un volumen útil de 18 litros. El desarrollo de un filtro de cruce para los cabezales dinámicos utilizados se facilita enormemente, en primer lugar, debido a la respuesta de frecuencia uniforme del cabezal de rango medio bajo hasta 5 kHz con una caída suave en el borde del rango y, en segundo lugar, debido a la buena amortiguación de la resonancia del cabezal de alta frecuencia. La frecuencia de resonancia del cabezal de HF es de 1170 Hz, lo que le permite seleccionar una frecuencia de cruce de unos 2500 Hz. En la fig. 3 muestra el circuito eléctrico de la primera versión del filtro cruzado. El filtro incluye un circuito R1C2 para compensar la inductancia de la bobina móvil de la cabeza LF-MF, un divisor R2R3 que iguala las cabezas en términos de retroceso y dos enlaces de primer orden conectados en serie con las cabezas.
A primera vista, la inclusión de cabezas fuera de fase, que es característica de los filtros de segundo orden, es inusual. Desde el punto de vista de las relaciones eléctricas, en un filtro de cruce, dicha inclusión de cabezas debería conducir a una caída en la respuesta de frecuencia cerca de la frecuencia de cruce. Sin embargo, al desarrollar un altavoz, es mucho más importante tener en cuenta la influencia en la respuesta de frecuencia resultante en términos de presión sonora de la irregularidad de la radiación de las cabezas que trabajan junto con las secciones del filtro. En la fig. 4 muestra la respuesta de frecuencia de los cabezales individuales (líneas finas) y la respuesta de frecuencia del altavoz resultante tomada en una señal sinusoidal. El intervalo de frecuencia en el que la respuesta de frecuencia resultante está formada por la radiación de dos cabezas, lo llamamos región de radiación conjunta.
Para el caso bajo consideración, la región de radiación conjunta está prácticamente limitada dentro de 1 ... 3,6 kHz. La frecuencia de cruce se encuentra dentro de la región de radiación conjunta y su valor puede tomarse condicionalmente en el punto de intersección de la respuesta de frecuencia original, es decir, a una frecuencia de aproximadamente 2,5 kHz. Cerca de la frecuencia de cruce, la pendiente de la respuesta de frecuencia es cercana a los 12 dB por octava, lo cual es típico para los filtros de segundo orden. Arroz. 4 muestra claramente que un filtro con enlaces eléctricos de primer orden se comporta acústicamente, junto con los cabezales, como un filtro de segundo orden. Esto explica la inclusión en antifase de las cabezas. En la fig. 5 muestra el circuito eléctrico de la segunda versión del filtro, en el que un enlace de tercer orden está conectado en serie con la cabeza de RF.
Características en la fig. 6 son similares a los que se muestran en la fig. 4, pero la respuesta de frecuencia se eliminó para la segunda opción de filtro. Está diseñado para reducir el área de co-radiación. Por la experiencia de desarrollos anteriores, sé que la reducción de esta área en la mayoría de los casos mejora la localización de las fuentes de sonido en el panorama estéreo. Esto resultó ser cierto en este caso también. Además, el equilibrio tonal ha cambiado: ha aparecido algo de énfasis en la parte superior del espectro de frecuencias medias. Mi valoración es, por supuesto, subjetiva, por lo que los lectores que se aventuren a repetir esta novedad tienen la oportunidad de elegir una opción de filtro según sus propias preferencias.
Lo mejor es caracterizar la calidad del sonido del altavoz desarrollado en comparación con otro, en los cabezales dinámicos de la compañía VIFA ("Radio", 1999, No. 2). La diferencia más notable está en la reproducción de sonidos de baja frecuencia: con los cabezales Peerless, el bajo es mucho más potente, pero es algo inferior a los cabezales VIFA en términos de trabajar los detalles de la imagen del sonido. Por lo demás, es difícil dar preferencia a uno de los altavoces, ya que el sonido del conjunto VIFA me parece más suave y cómodo, y el sonido con drivers Peerless es más abierto y dinámico. Por supuesto, estas diferencias permiten elegir uno u otro altavoz de acuerdo con las preferencias musicales de los oyentes. Resumiendo el trabajo realizado, queda por dar una breve lista de los principales parámetros del altavoz desarrollado. Tabla 2
En la fig. 7 muestra la respuesta de frecuencia de un altavoz en bandas de ruido de un tercio de octava. Allí también se da la característica del módulo de impedancia. Autor: S.Bat, Moscú
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