Žemų dažnių garsiakalbiai su labai žemu rezonansiniu dažniu. Pagrindiniai žemųjų dažnių garsiakalbių parametrai

Sveiki visi! Šiandien pabandysiu pakalbėti apie pagrindinius automobilių žemųjų dažnių garsiakalbių parametrus. Kam jie gali būti reikalingi? Ir jie reikalingi norint teisingai surinkti garsiakalbio dėžutę. Jei neapskaičiuosite būsimos dėžutės, žemųjų dažnių garsiakalbis dūzgs ir nebus garsių ir gilių bosų. Apskritai žemųjų dažnių garsiakalbis yra nepriklausoma akustinė sistema, kuri atkuria žemus dažnius nuo 20 Hz iki 80 Hz. Galima drąsiai teigti, kad be žemųjų dažnių garsiakalbio niekada negausite kokybiškų žemųjų dažnių automobilyje. Garsiakalbiai, žinoma, bando pakeisti žemų dažnių garsiakalbį, bet tai, švelniai tariant, pasirodo silpnai. Žemųjų dažnių garsiakalbis gali padėti iškrauti garsiakalbius perimdamas žemų dažnių diapazoną, o priekiniai ir galiniai garsiakalbiai turės groti tik vidutiniais ir aukštais dažniais. Dėl to galite atsikratyti garso iškraipymų ir išgauti harmoningesnį muzikos skambesį.

Dabar aptarkime pagrindinius žemų dažnių garsiakalbio parametrus. Suprasti juos bus labai naudinga statant žemųjų dažnių garsiakalbio dėžę. Minimalus duomenų rinkinys atrodo taip: FS (garsiakalbio rezonansinis dažnis), VAS (ekvivalentinis tūris) ir QTS (bendras kokybės koeficientas). Jei bent vieno parametro reikšmė nežinoma, šio garsiakalbio geriau atsisakyti, nes... Dėžės tūrio apskaičiuoti nepavyks.

Rezonanso dažnis (Fs)

Rezonansinis dažnis – tai žemųjų dažnių garsiakalbio galvutės rezonansinis dažnis be konstrukcijos, t.y. be lentynos, dėžutės... Matuojama taip: garsiakalbis pakabintas ore, kuo toliau nuo aplinkinių objektų. Taigi jo rezonansas priklausys tik nuo jo paties, t.y. nuo jo judančios sistemos masės ir pakabos standumo. Yra nuomonė, kad žemas rezonansinis dažnis leidžia sukurti puikų žemųjų dažnių garsiakalbį. Tai nėra visiškai teisinga tam tikrų dizainų atveju, per mažas rezonanso dažnis bus tik kliūtis. Nuoroda: žemas rezonanso dažnis yra 20-25 Hz. Retai galima rasti garsiakalbį, kurio rezonansinis dažnis yra mažesnis nei 20 Hz. Na, o virš 40 Hz jis bus per didelis žemųjų dažnių garsiakalbiui.

Bendras kokybės koeficientas (Qts)

Šiuo atveju tai reiškia ne gaminio kokybę, o klampių ir tamprių jėgų santykį, esantį LF galvutės judančioje sistemoje šalia rezonanso dažnio. Garsiakalbio judamoji sistema labai panaši į automobilio pakabą, kurioje yra amortizatorius ir spyruoklė. Spyruoklė sukuria elastines jėgas, tai yra, judėjimo metu surenka ir išskiria energiją. Savo ruožtu amortizatorius yra klampaus atsparumo šaltinis, jis nieko nekaupia, o tik sugeria ir išsklaido šilumą. Panašus procesas vyksta, kai vibruoja difuzorius ir viskas, kas prie jo pritvirtinta. Kuo didesnis kokybės faktorius, tuo vyrauja elastingumo jėgos. Tai kaip automobilis be amortizatorių. Atsitrenki į nedidelį guzelį ir ratai užšoka ant vienos spyruoklės. Jei kalbame apie dinamiką, tai reiškia, kad rezonanso dažnio dažnio atsakas yra viršytas, kuo didesnis, tuo didesnis bendras sistemos kokybės koeficientas. Aukščiausias kokybės koeficientas matuojamas tūkstančiais ir tik varpui. Jis skamba tik rezonansiniu dažniu. Įprastas būdas patikrinti automobilio pakabą yra siūbuoti ją iš vienos pusės į kitą, o tai yra savadarbis būdas išmatuoti pakabos kokybės koeficientą. Amortizatorius sunaikina energiją, kuri atsirado suspaudus spyruoklę, t.y. Ne viskas sugrįš. Iššvaistomos energijos kiekis yra sistemos kokybės veiksnys. Atrodo, kad su spyruokle viskas aišku – jos vaidmenį atlieka difuzoriaus pakaba. Bet kur yra amortizatorius? Ir jų yra du, ir jie veikia lygiagrečiai. Bendras kokybės faktorius susideda iš dviejų: elektrinio ir mechaninio.

Mechaninis kokybės koeficientas paprastai nustatomas pasirenkant pakabos medžiagą, daugiausia centravimo poveržlę. Paprastai nuostoliai čia yra minimalūs, o bendrą kokybės koeficientą sudaro tik 10-15% mechaninių.

Didžioji dalis yra elektros kokybė. Kietiausias amortizatorius, esantis garsiakalbių varomojoje sistemoje, yra tandeminis magnetas ir balso ritė. Iš esmės būdamas elektros variklis, jis veikia kaip generatorius šalia rezonanso dažnio, kai balso ritės judėjimo greitis ir amplitudė yra didžiausi. Judant magnetiniame lauke, ritė generuoja srovę, o generatoriaus apkrova yra stiprintuvo išėjimo varža, t.y. nulis. Rezultatas – tokie pat elektriniai stabdžiai kaip ir elektriniuose traukiniuose. Ten maždaug taip pat traukos varikliai priversti dirbti kaip generatoriai, o ant stogo esantys stabdžių rezistorių akumuliatoriai veikia kaip apkrova. Sukuriamos srovės dydis priklausys nuo magnetinio lauko. Kuo stipresnis magnetinis laukas, tuo didesnė bus srovė. Dėl to paaiškėja, kad kuo galingesnis garsiakalbio magnetas, tuo mažesnis jo kokybės koeficientas. Bet, nes Apskaičiuojant šią vertę, reikia atsižvelgti tiek į apvijos laido ilgį, tiek į magnetinės sistemos tarpo plotį, remiantis magneto dydžiu, daryti galutinę išvadą nebus teisinga.

Nuoroda: žemas garsiakalbis Q bus mažesnis nei 0,3, o aukštas Q bus didesnis nei 0,5.

Ekvivalentinis tūris (Vas)

Dauguma šiuolaikinių garsiakalbių yra pagrįsti „akustinės pakabos“ principu. Esmė ta, kad reikia pasirinkti tokį oro tūrį, kurio elastingumas atitiks garsiakalbio pakabos elastingumą. Tai yra, prie garsiakalbio pakabos pridedama dar viena spyruoklė. Jei naujos spyruoklės elastingumas yra lygus senajai, šis tūris bus lygiavertis. Jo vertę lemia garsiakalbio skersmuo ir pakabos standumas.

Kuo minkštesnė pakaba, tuo didesnė bus oro pagalvė, kurios buvimas pradės vibruoti galvą. Tas pats nutinka ir keičiant difuzoriaus skersmenį. Didesnis difuzorius su tokiu pat poslinkiu stipriau suspaus dėžutėje esantį orą ir tokiu būdu patirs didesnį našumą. Būtent į tai reikėtų atkreipti dėmesį renkantis garsiakalbį, nes nuo to priklauso dėžutės tūris. Kuo didesnis difuzorius, tuo didesnis bus žemųjų dažnių garsiakalbio išėjimas, tačiau įspūdingas bus ir dėžutės dydis. Ekvivalentinis tūris yra stipriai susijęs su rezonansiniu dažniu, kurio nežinodami galite padaryti klaidą. Rezonansinis dažnis nustatomas pagal judančios sistemos masę ir pakabos standumą, o lygiavertį tūrį – pagal tą patį pakabos standumą ir difuzoriaus skersmenį. Gali pasirodyti taip: yra du vienodo dydžio ir vienodo rezonanso dažnio žemų dažnių garsiakalbiai, tačiau vieno iš jų rezonanso dažnis priklauso nuo sunkaus difuzoriaus ir kietos pakabos, o antrajam - nuo lengvo difuzoriaus ir minkšta pakaba. Lygiavertis tūris šiuo atveju gali labai skirtis, o sumontavus į tą pačią dėžutę rezultatai bus labai skirtingi.

Tikiuosi, kad šiek tiek padėjau suprasti pagrindinius žemųjų dažnių garsiakalbių parametrus.

- Kaip! Ar turite močiutę, kuri atspėja tris kortas iš eilės, o jūs vis dar neišmokote jos kabalistikos?
A.S. Puškinas, „Pikų karalienė“

Šiandien kalbėsime apie tai, ką tikrai svarbu žinoti apie akustiką. Būtent apie garsiuosius Thiel-Small parametrus, kurių žinojimas yra raktas į laimėjimą lošimo žaidime automobilio garso. Be šmeižto ir kabalizmo.

Vienas žymus matematikas, pasak legendos, skaitydamas paskaitą studentams pasakė: „O dabar mes pradėsime įrodinėti teoremą, kurios vardą turiu garbės nešti“. Kam teko garbė turėti Thielio ir Smallo parametrų vardus? Prisiminkime ir tai. Pirmasis grupėje yra Albertas Neville'as Thiele'as (originale A. Neville'as Thiele'as "A" beveik niekada neiššifruojamas). Tiek pagal amžių, tiek pagal bibliografiją. Thieliui dabar 84 metai, o kai jam buvo 40 metų, jis paskelbė reikšmingą dokumentą, kuriame patogiu ir pakartojamu būdu buvo pradėtas skaičiuoti garsiakalbių veikimas remiantis vienu parametrų rinkiniu.

1961 m. straipsnyje iš dalies buvo pasakyta: „Garsiakalbio žemo dažnio veikimą galima tinkamai apibūdinti trimis parametrais: rezonansiniu dažniu, oro kiekiu, atitinkančiu garsiakalbio akustinį lankstumą, ir elektrinės varžos ir pasipriešinimo judėjimui rezonansiniu dažniu santykis Tie patys parametrai naudojami elektroakustiniam efektyvumui nustatyti. Raginu garsiakalbių gamintojus skelbti šiuos parametrus kaip dalį pagrindinės informacijos apie savo gaminius.

Neville'io Thielio prašymą pramonė išgirdo tik po dešimtmečio, tuo metu Thielis jau dirbo su Richardu Smallu, kilusiu iš Kalifornijos. Richard Small rašoma kaliforniškai, tačiau gerbiamas gydytojas kažkodėl teikia pirmenybę vokiškam savo vardo tarimui. Mažiesiems šiemet sukanka 70 metų, o tai, beje, yra svarbesnė sukaktis nei daugumai. Aštuntojo dešimtmečio pradžioje Thiel ir Small pagaliau užbaigė savo siūlomą požiūrį į garsiakalbių skaičiavimą.

Neville'as Thielis dabar yra universiteto profesorius emeritas savo gimtojoje Australijoje, o paskutinės daktaro Smallo profesinės pareigos, kurias galėjome sekti, buvo Harman-Becker automobilių garso skyriaus vyriausiasis inžinierius. Ir, žinoma, abu yra Tarptautinės akustinių inžinierių draugijos (Audio Engineering Society) vadovybės nariai. Apskritai abu yra gyvi ir sveiki.

Kairėje yra Thiel, dešinėje - Small, pagal indėlį į elektroakustiką. Beje, nuotrauka reta, meistrai nemėgo būti fotografuojami

Pakabinti ar nekabinti?

Vaizdingai apibrėžus Fs matavimo sąlygas kaip ore kabančio garsiakalbio rezonansinį dažnį, susidarė klaidinga nuomonė, kad taip reikia matuoti šį dažnį, o entuziastai iš tikrųjų bandė garsiakalbius kabinti ant laidų ir virvių. Atskiras „BB“ numeris ar net ne vienas bus skirtas akustiniams parametrams matuoti, bet čia pastebėsiu: kompetentingose laboratorijose garsiakalbiai matavimų metu yra suspaudžiami veržlėje, o ne pakabinami ant liustra.

Skaičiavimo eksperimento rezultatai, kurie padės norintiems suprasti, kaip elektrinio ir mechaninio kokybės koeficiento reikšmės išreiškiamos varžos kreivėmis. Mes paėmėme visą tikrojo garsiakalbio elektromechaninių parametrų rinkinį, o tada pradėjome kai kuriuos iš jų keisti. Pirma, mechaninė kokybė, tarsi būtų pakeista gofravimo medžiaga ir centravimo poveržlė. Tada - elektrinis, tam reikėjo pakeisti pavaros ir judančios sistemos charakteristikas. Štai kas atsitiko:

Tikroji žemų dažnių garsiakalbio varžos kreivė. Jis apskaičiuoja du iš trijų pagrindinių parametrų

Varžos kreivės skirtingoms bendrojo kokybės koeficiento reikšmėms, o elektrinis Qes yra vienodas, lygus 0,5, o mechaninis svyruoja nuo 1 iki 8. Atrodo, kad bendras kokybės koeficientas Qts mažai keičiasi, bet aukštis impedanso grafiko kupra labai pasikeičia ir labai , tuo tarpu kuo mažesnis Qms, tuo jis ryškesnis

Garso slėgio priklausomybė nuo dažnio esant toms pačioms Qts reikšmėms. Matuojant garso slėgį svarbus tik bendras kokybės koeficientas Qts, todėl visiškai skirtingos varžos kreivės atitinka ne tokias skirtingas garso slėgio ir dažnio kreives

Tos pačios Qts reikšmės, bet dabar visur Qms = 4, o Qes keičiasi taip, kad pasiektų tas pačias Qts reikšmes. Qts reikšmės yra vienodos, tačiau kreivės yra visiškai skirtingos ir daug mažiau skiriasi viena nuo kitos. Žemesnės raudonos kreivės buvo gautos toms vertėms, kurių nepavyko gauti per pirmąjį eksperimentą, kai Qes = 0,5

Garso slėgio kreivės skirtingiems Qt, gautos pakeitus Qes. Keturios viršutinės kreivės yra lygiai tokios pat formos, kaip ir tada, kai keitėme Qms, jų formą lemia Qts reikšmės, tačiau jos išlieka tos pačios. Apatinės, raudonos kreivės, gautos didesniems nei 0,5 Qts, žinoma, skiriasi ir dėl padidėjusio kokybės faktoriaus ant jų pradeda augti kupra.

Dabar atkreipkite dėmesį: esmė ne tik ta, kad esant dideliam Qt, charakteristikoje atsiranda kupra, o garsiakalbio jautrumas dažniais, viršijančiais rezonansinį, sumažėja. Paaiškinimas paprastas: jei kiti dalykai yra vienodi, Q gali padidėti tik didėjant judančios sistemos masei arba mažėjant magneto galiai. Abu sukelia vidutinių dažnių jautrumo sumažėjimą. Taigi rezonansinio dažnio kupra greičiau yra dažnio, viršijančio rezonansinį, kritimo pasekmė. Akustikoje nieko nėra nemokamai...

Jaunesniojo partnerio indėlis

Beje: metodo įkūrėjas A.N. Thiel ketino skaičiavimuose atsižvelgti tik į elektros kokybės koeficientą, manydamas (teisingai savo laikui), kad mechaninių nuostolių dalis yra nereikšminga, palyginti su nuostoliais, atsirandančiais veikiant garsiakalbio „elektriniam stabdžiui“. Tačiau jaunesniojo partnerio indėlis nebuvo vienintelis, tačiau buvo atsižvelgta į Qms, dabar tai tapo svarbu: šiuolaikiniai vairuotojai naudoja medžiagas su padidintais nuostoliais, kurių nebuvo šeštojo dešimtmečio pradžioje, o mes susidūrėme su garsiakalbiais, kuriuose Qms vertė buvo tik 2 - 3, esant elektriniam įrenginiui. Tokiais atvejais būtų klaida neatsižvelgti į mechaninius nuostolius. Ir tai tapo ypač svarbu įvedus ferofluidinį aušinimą RF galvutėse, kur dėl skysčio slopinimo poveikio Qms dalis bendrame kokybės faktoriuje tampa lemiama, o varžos smailė ties rezonanso dažniu tampa beveik nepastebima, nes pirmajame mūsų skaičiavimo eksperimento grafike.

Trys kortos, kurias atskleidė Thiel ir Small

1. Fs – pagrindinis garsiakalbio rezonansinis dažnis be jokio korpuso. Apibūdina tik patį garsiakalbį, o ne jo pagrindu sukurtą gatavą garsiakalbių sistemą. Sumontavus bet kokiu tūriu jis gali tik padidėti.

2. Qts - bendras garsiakalbio kokybės koeficientas, bedimensinis dydis, apibūdinantis santykinius nuostolius dinamikoje. Kuo jis mažesnis, tuo labiau slopinamas spinduliuotės rezonansas ir tuo didesnė varžos smailė varžos kreivėje. Padidėja, kai montuojama uždaroje dėžutėje.

3. Vas – lygiavertis garsiakalbio garsumas. Lygus oro tūriui, kurio standumas toks pat kaip pakaba. Kuo kietesnė pakaba, tuo Vas mažiau. Esant tokiam pat standumui, Vas didėja didėjant difuzoriaus plotui.

Dvi pusės sudaro kortelę Nr. 2

1. Qes - visuminio kokybės koeficiento elektrinis komponentas, apibūdina elektrinio stabdžio galią, kuri neleidžia difuzoriui siūbuoti šalia rezonansinio dažnio. Paprastai kuo galingesnė magnetinė sistema, tuo stipresnis "stabdys" ir tuo mažesnė Qes skaitinė reikšmė.

2. Qms – bendros kokybės faktoriaus mechaninis komponentas, apibūdina pakabos elastingų elementų nuostolius. Nuostoliai čia yra daug mažesni nei elektrinio komponento, o Qms yra daug didesni nei Qes.

Kiek laiko skamba varpas?

Ką bendro turi varpas ir garsiakalbis? Na, tai, kad abu skamba, akivaizdu. Dar svarbiau, kad abi yra svyruojančios sistemos. Koks skirtumas? Varpas, kad ir kaip jį muštum, skambės vieninteliu kanono nustatytu dažniu. Ir išoriškai garsiakalbis nuo jo nesiskiria - plačiu dažnių diapazonu ir, jei pageidaujama, gali vienu metu vaizduoti ir varpelio skambėjimą, ir varpelio dūzgimą. Taigi: du iš trijų Thiel-Small parametrų tiksliai apibūdina šį skirtumą kiekybiškai.

Jums tereikia tvirtai prisiminti arba, dar geriau, dar kartą perskaityti įkūrėjo citatą istorinėje ir biografinėje pastaboje. Jame parašyta „žemais dažniais“. „Thiel“, „Small“ ir jų parametrai neturi nieko bendra su garsiakalbio elgesiu aukštesniuose dažniuose ir už tai neatsako. Kurie garsiakalbio dažniai yra žemi, o kurie ne? Ir apie tai kalba pirmasis iš trijų parametrų.

Pirmas žemėlapis, matuojamas hercais

Taigi: Thiel-Small parametras Nr. 1 yra paties garsiakalbio rezonansinis dažnis. Jis visada žymimas Fs, neatsižvelgiant į publikavimo kalbą. Fizinė prasmė yra labai paprasta: kadangi garsiakalbis yra svyruojanti sistema, tai reiškia, kad turi būti dažnis, kuriuo difuzorius svyruos, kai bus paliktas savo įtaisams. Kaip varpas po smūgio ar styga po nuplėšimo. Tai reiškia, kad garsiakalbis yra absoliučiai „nuogas“, neįmontuotas jokiame korpuse, tarsi kabantis erdvėje. Tai svarbu, nes mus domina paties garsiakalbio parametrai, o ne tai, kas jį supa.

Dažnių diapazonas aplink rezonansinį vieną, dviem oktavomis aukštyn, dviem oktavomis žemyn - tai yra sritis, kurioje veikia Thiel-Small parametrai. Žemųjų dažnių garsiakalbių galvutėms, kurios dar neįdėtos į korpusą, Fs gali svyruoti nuo 20 iki 50 Hz, vidutinių žemųjų dažnių garsiakalbiams – nuo 50 (žemų dažnių „šeši“) iki 100–120 („keturių“). Difuzorių vidutinių dažnių tvarkyklės - 100 - 200 Hz, kupoliniams - 400 - 800, aukštų dažnių garsiakalbiams - 1000 - 2000 Hz (yra išimčių, labai retai).

Kaip nustatomas garsiakalbio natūralus rezonansinis dažnis? Ne, kaip dažniausiai apibrėžiama – aiškiai perskaitykite pridedamuose dokumentuose arba bandymo ataskaitoje. Na, kaip ji iš pradžių buvo atpažinta? Su varpeliu būtų lengviau: kuo nors trenkti ir išmatuoti skleidžiamo zvimbimo dažnį. Garsiakalbis jokiu dažniu aiškiai nesnimbės. Tai yra, jis nori, bet jo konstrukcijai būdingas difuzoriaus virpesių slopinimas neleidžia to padaryti. Šia prasme garsiakalbis labai panašus į automobilio pakabą, šią analogiją naudojau ne kartą ir darysiu toliau. Kas atsitiks, jei siūbuosite automobilį tuščiais amortizatoriais? Ji supasi bent kelis kartus savo rezonansiniu dažniu (kur yra spyruoklė, ten bus dažnis). Tik iš dalies neveikiantys amortizatoriai sustabdo svyravimus po vieno ar dviejų laikotarpių, o esantys tvarkingi – sustos po pirmo siūbavimo. Dinamikoje amortizatorius svarbesnis už spyruoklę, o čia jų net du.

Pirmasis, silpnesnis, veikia dėl to, kad pakaboje prarandama energija. Neatsitiktinai bangavimas pagamintas iš specialių gumos rūšių, iš tokios medžiagos pagamintas rutulys vargu ar atšoks nuo grindų, centravimo poveržlei pasirenkamas ir specialus impregnavimas, turintis didelę vidinę trintį. Tai tarsi mechaninis difuzoriaus virpesių stabdys. Antrasis, daug galingesnis, yra elektrinis.

Štai kaip tai veikia. Garsiakalbio balso ritė yra jo variklis. Jame iš stiprintuvo teka kintamoji srovė, o ritė, esanti magnetiniame lauke, pradeda judėti tiekiamo signalo dažniu, judindama, žinoma, visą judančią sistemą, tada ji yra čia. Bet ritė, judanti magnetiniame lauke, yra generatorius. Kuris generuos daugiau elektros energijos, kuo daugiau ritė judės. O kai dažnis pradeda artėti prie rezonansinio, kuriame difuzorius „nori“ svyruoti, padidės virpesių amplitudė, padidės balso ritės sukuriama įtampa. Pasiekti maksimumą tiksliai esant rezonansiniam dažniui. Ką tai turi bendro su stabdymu? Dar nė vieno. Bet įsivaizduokite, kad ritės laidai yra sujungti vienas su kitu. Dabar juo tekės srovė ir atsiras jėga, kuri pagal Lenco mokyklos taisyklę trukdys ją sukėlusiam judėjimui. Tačiau realiame gyvenime balso ritė yra uždaryta iki stiprintuvo išėjimo varžos, kuri yra artima nuliui. Pasirodo, kaip elektrinis stabdys, kuris prisitaiko prie situacijos: kuo labiau difuzorius bando judėti pirmyn ir atgal, tuo labiau priešpriešinė srovė balso ritėje tam neleidžia. Varpas neturi stabdžių, išskyrus vibracijų slopinimą jo sienelėse, o bronzinis - koks slopinimas...

Antras žemėlapis, niekuo neišmatuotas

Garsiakalbio stabdymo galia skaitine išraiška išreiškiama antrajame Thiel-Small parametre. Tai bendras garsiakalbio kokybės koeficientas, žymimas Qts. Išreiškiama skaičiais, bet ne pažodžiui. Turiu galvoje, kuo galingesni stabdžiai, tuo mažesnė Qts reikšmė. Iš čia kilo pavadinimas „kokybės faktorius“ rusų kalba (arba kokybės faktorius anglų kalba, iš kurio kilo šio kiekio pavadinimas), kuris yra tarsi virpesių sistemos kokybės įvertinimas. Fiziškai kokybės koeficientas yra tamprumo jėgų sistemoje santykis su klampiomis jėgomis, kitu atveju - su trinties jėgomis. Elastinės jėgos kaupia energiją sistemoje, pakaitomis perkeldamos energiją iš potencialo (suspaustos arba ištemptos spyruoklės arba garsiakalbio pakaba) į kinetinę (judančio difuzoriaus energiją). Klampios stengiasi bet kokio judesio energiją paversti šiluma ir negrįžtamai išsisklaidyti. Aukštas kokybės koeficientas (o tam pačiam varpui jis bus matuojamas dešimtimis tūkstančių) reiškia, kad tamprumo jėgų yra daug daugiau nei trinties jėgų (klampios, tai yra tas pats). Tai taip pat reiškia, kad kiekvienam svyravimui tik nedidelė sistemoje sukauptos energijos dalis bus paversta šiluma. Todėl, beje, kokybės faktorius yra vienintelė reikšmė trijuose Thiel-Small parametruose, kuri neturi matmens, tai yra vienos jėgos ir kitos jėgos santykis. Kaip varpas išsklaido energiją? Dėl vidinės trinties bronzoje, daugiausia lėtai. Kaip tai daro garsiakalbis, kurio kokybės koeficientas yra daug mažesnis, todėl energijos praradimo greitis yra daug didesnis? Dviem būdais, priklausomai nuo „stabdžių“ skaičiaus. Dalis išsisklaido per vidinius nuostolius tampriuosiuose pakabos elementuose, o ši nuostolių dalis gali būti įvertinta atskira kokybės koeficiento reikšme, ji vadinama mechanine, žymima Qms. Antroji, didesnė dalis yra išsklaidoma šilumos pavidalu iš srovės, einančios per balso ritę. Jos pagaminta srovė. Tai yra elektros kokybės koeficientas Qes. Bendras stabdžių poveikis būtų labai lengvai nustatomas, jei būtų naudojamos ne kokybės koeficiento reikšmės, o, priešingai, nuostolių reikšmės. Mes juos tiesiog sulankstytume. Ir kadangi mes susiduriame su dydžiais, kurie yra nuostolių atvirkštiniai dydžiai, tai turėsime pridėti abipusius dydžius, taigi išeina, kad 1/Qts = 1/Qms + 1/Qes.

Tipinės kokybės koeficiento reikšmės: mechaninė - nuo 5 iki 10. Elektrinė - nuo 0,2 iki 1. Kadangi yra atvirkštinės reikšmės, išeina, kad mechaninį indėlį į nuostolius, kurių dydis yra 0,1 - 0,2, sumuojame su elektros indėlis, kuris yra nuo 1 iki 5. Akivaizdu, kad rezultatą daugiausia lems elektros kokybės koeficientas, tai yra, pagrindinis garsiakalbio stabdys yra elektrinis.

Taigi, kaip iš garsiakalbio išplėšti „trijų kortelių“ pavadinimus? Na, bent jau pirmieji du, mes pateksime į trečią. Nenaudinga grasinti pistoletu, kaip Hermannas, kalbėtojas nėra sena moteris. Į pagalbą ateina ta pati balso ritė, ugningas garsiakalbio variklis. Juk jau supratome: liepsnos variklis veikia ir kaip liepsnos generatorius. Ir tokiu pajėgumu atrodo, kad jis sėlina apie difuzoriaus virpesių amplitudę. Kuo didesnė įtampa atsiranda ant balso ritės dėl jos svyravimų kartu su difuzoriumi, tuo didesnis virpesių diapazonas, o tai reiškia, kad mes esame arčiau rezonansinio dažnio.

Kaip išmatuoti šią įtampą, atsižvelgiant į tai, kad signalas iš stiprintuvo prijungtas prie balso ritės? Tai yra, kaip atskirti tai, kas tiekiama varikliui, nuo to, ką generuoja generatorius, ar tai yra tuose pačiuose gnybtuose? Jums nereikia dalytis, reikia išmatuoti gautą sumą.

Štai kodėl jie tai daro. Garsiakalbis yra prijungtas prie stiprintuvo, kurio išėjimo varža yra didžiausia realiame gyvenime, tai reiškia: rezistorius, kurio vertė yra daug, šimtą kartų didesnė už garsiakalbio vardinę varžą, yra nuosekliai sujungta su garsiakalbiu. Tarkime, 1000 omų. Dabar, kai veikia garsiakalbis, balso ritė generuos atgalinį EMF, panašiai kaip elektrinio stabdžio veikimui, tačiau stabdymo nebus: ritės laidai yra uždaryti vienas nuo kito dėl labai didelio pasipriešinimo, srovė nereikšminga, stabdys nenaudingas. Tačiau įtampa, pagal Lenzo taisyklę, yra priešinga tiekiamai („generuojanti judesį“) poliškumu, bus priešinga su ja ir, jei šiuo metu išmatuosite tariamąją balso ritės varžą, atrodys, kad jis labai didelis. Tiesą sakant, šiuo atveju back-EMF neleidžia srovei iš stiprintuvo netrukdomai tekėti per ritę, įrenginys tai interpretuoja kaip padidintą pasipriešinimą, bet kas dar?

Išmatavus varžą, tą labai „akivaizdų“ (bet iš tikrųjų sudėtingą, su visokiais aktyviais ir reaktyviais komponentais, dabar ne laikas apie tai kalbėti) varžą, atskleidžiamos dvi kortos iš trijų. Bet kurio kūgio garsiakalbio impedanso kreivė nuo Kellogg ir Rice iki šių dienų atrodo iš principo vienodai, netgi atsiranda kažkokios elektroakustinės mokslo bendruomenės logotipe, dabar jau pamirštu kokio. Žemų (šiam garsiakalbiui) dažnių kupra rodo jo pagrindinio rezonanso dažnį. Kur yra maksimumas, ten yra geidžiamas Fs. Tai negali būti elementariau. Virš rezonanso yra minimali varža, kuri paprastai laikoma vardine garsiakalbio varža, nors, kaip matote, ji tokia išlieka tik mažoje dažnių juostoje. Aukščiau bendra varža vėl pradeda didėti, dabar dėl to, kad balso ritė yra ne tik variklis, bet ir induktyvumas, kurio varža didėja didėjant dažniui. Bet mes dabar ten nevažiuosime;

Su kokybės koeficiento reikšme yra daug sudėtingiau, tačiau, nepaisant to, impedanso kreivėje taip pat yra išsami informacija apie „antrąją kortelę“. Visapusiška, nes iš vienos kreivės galima atskirai apskaičiuoti ir elektrinius Qes, ir mechaninį kokybės koeficientą Qms. Mes jau žinome, kaip juos paversti pilnais Qts, o tai tikrai būtina skaičiuojant dizainą, tai paprastas dalykas, o ne Niutono dvejetainis.

Kaip tiksliai nustatomos reikiamos vertės iš varžos kreivės, aptarsime kitą kartą, kai kalbėsime apie parametrų matavimo metodus. Dabar manysime, kad kažkas (garsiakalbių gamintojas arba jūsų nuolankaus tarno bendražygiai) tai padarė už jus. Bet aš tai pastebėsiu. Yra dvi klaidingos nuomonės, susijusios su bandymais aiškiai analizuoti Thiel-Small parametrus, pagrįstus varžos kreivės forma. Pirmasis yra visiškai netikras, dabar mes jį išsklaidysime be pėdsakų. Štai tada jie žiūri į varžos kreivę su didžiuliu rezonanso kupru ir sušunka: „Oho, gera kokybė! Savotiškai aukštas. Ir pažvelgę į nedidelį kreivės iškilimą, jie daro išvadą: kadangi impedanso smailė yra tokia lygi, tai reiškia, kad garsiakalbis turi didelį slopinimą, tai yra, žemos kokybės faktorių.

Taigi: paprasčiausioje versijoje yra visiškai priešingai. Ką reiškia didelės varžos smailė esant rezonanso dažniui? Kad balso ritė sukuria daug atgalinio EMF, skirto elektra stabdyti kūgio virpesius. Tik su šia jungtimi per didelę varžą neteka stabdžių veikimui reikalinga srovė. O įjungus tokią kolonėlę ne matavimams, o normaliai, tiesiai iš stiprintuvo, stabdymo srovė tekės, bus sveika, ritė taps galinga kliūtimi per dideliems difuzoriaus svyravimams savo mėgstamu dažniu.

Visiems kitiems lygiems, galima apytiksliai įvertinti kokybės koeficientą iš kreivės, o prisiminus: impedanso smailės aukštis apibūdina garsiakalbio elektrinio stabdžio potencialą, todėl kuo jis didesnis, tuo MAŽESNIS kokybės koeficientas. Ar toks vertinimas bus išsamus? Ne visai, kaip buvo sakyta, ji liks grubi. Iš tiesų, varžos kreivėje, kaip jau minėta, yra palaidota informacija tiek apie Qes, tiek apie Qms, kurią galima iškasti (rankiniu būdu arba naudojant kompiuterinę programą) analizuojant ne tik rezonanso aukštį, bet ir „pečių plotį“. kupra.

O kaip kokybės veiksnys veikia garsiakalbio dažnio atsako formą. Tai mus domina, ar ne? Kaip tai veikia – turi lemiamą poveikį. Kuo mažesnis kokybės koeficientas, tai yra, kuo galingesni garsiakalbio vidiniai stabdžiai esant rezonansiniam dažniui, tuo žemesnė ir sklandžiau kreivė praeis šalia rezonanso, apibūdinanti garsiakalbio sukuriamą garso slėgį. Minimalus pulsavimas šioje dažnių juostoje bus Qts lygus 0,707, kuris paprastai vadinamas Butterworth charakteristika. Esant didelėms Q vertėms, garso slėgio kreivė pradės „kuprotėti“ netoli rezonanso, aišku kodėl: stabdžiai yra silpni.

Ar yra „geras“ ar „blogas“ bendros kokybės faktorius? Savaime ne, nes sumontavus garsiakalbį akustine konstrukcija, kurią dabar laikysime tik uždara dėžute, skirsis ir jos rezonanso dažnis, ir bendras kokybės faktorius. Kodėl? Nes abu priklauso nuo garsiakalbio pakabos elastingumo. Rezonansinis dažnis priklauso tik nuo judančios sistemos masės ir pakabos standumo. Didėjant standumui, Fs didėja, o didėjant masei – mažėja. Kai garsiakalbis sumontuotas uždaroje dėžutėje, joje esantis oras, kuris turi elastingumo, pradeda veikti kaip papildoma spyruoklė pakaboje, padidėja bendras standumas, padidėja Fs. Bendras kokybės koeficientas taip pat didėja, nes tai yra elastinių jėgų ir stabdymo jėgų santykis. Garsiakalbio stabdymo galimybės nuo jo sumontavimo iki tam tikro tūrio nepasikeis (kodėl taip būtų?), tačiau padidės bendras elastingumas, neišvengiamai didės kokybės faktorius. Ir jis niekada netaps žemesnis už „nuogą“ dinamiką. Niekada, tai yra apatinė riba. Kiek visa tai padidės? Ir tai priklauso nuo to, kokia standi yra paties garsiakalbio pakaba. Pažiūrėkite: tą pačią Fs vertę galima gauti naudojant lengvą difuzorių ant minkštos pakabos arba su sunkiu difuzoriumi ant kietos pakabos masė ir standumas veikia priešingomis kryptimis, o rezultatas gali būti lygus. Dabar, jei įdėsime garsiakalbį su standžia pakaba į tam tikrą tūrį (kuris turi šiam tūriui reikalingą elastingumą), tada jis nepastebės nežymaus bendro standumo padidėjimo, Fs ir Qts reikšmės labai nepasikeis. Padėkime ten garsiakalbį su minkšta pakaba, kurio standumui lyginant jau bus reikšminga „pneumatinė spyruoklė“ ir pamatysime, kad bendras standumas labai pasikeitė, o tai reiškia, kad Fs ir Qts iš pradžių toks pat kaip pirmojo kalbėtojo, labai pasikeis.

Tamsiuoju „prieš plytelių“ laiku, norint apskaičiuoti naujas rezonanso dažnio ir kokybės koeficiento reikšmes (kad nebūtų supainiotos su „pliko“ garsiakalbio parametrais, jos žymimos Fc ir Qtc), reikėjo tiesiogiai žinoti (arba išmatuoti) pakabos elastingumą, milimetrais vienam niutonui veikiančios jėgos , žinoti judančios sistemos masę, o tada gudrauti skaičiavimo programomis. Thiel pasiūlė „ekvivalentiško tūrio“ sąvoką, tai yra oro tūris uždaroje dėžutėje, kurio elastingumas yra lygus garsiakalbio pakabos elastingumui. Ši vertė, pažymėta Vas, yra trečioji stebuklinga kortelė.

Trijų matmenų žemėlapis

Kaip matuojamas Vas – atskira istorija, yra juokingų vingių, ir tai, kaip sakau jau trečią kartą, bus specialiame serialo numeryje. Praktikuojant svarbu suprasti du dalykus. Pirma: labai klaidingas Lochovo supratimas (deja, vis dėlto susidūręs), kad Vas vertė, nurodyta pridedamuose garsiakalbio dokumentuose, yra garsiakalbis, į kurį turi būti įdėtas garsiakalbis. Ir tai tik garsiakalbio charakteristika, priklausanti tik nuo dviejų dydžių: pakabos standumo ir difuzoriaus skersmens. Jei įdėsite garsiakalbį į dėžę, kurios garsumas lygus Vas, rezonansinis dažnis ir bendras kokybės koeficientas padidės 1,4 karto (tai yra kvadratinė šaknis iš dviejų). Jei tūris lygus pusei Vas - 1,7 karto (šaknis iš trijų). Jei padarysite dėžutę, kurios tūris yra trečdalis Vas, visa kita padvigubės (keturių šaknis, logika jau turėtų būti aiški be formulių).

Dėl to iš tiesų, kuo mažesnė, jei kiti dalykai yra vienodi, garsiakalbio Vas vertė, tuo kompaktiškesniu dizainu galite pasikliauti, išlaikant suplanuotus Fc ir Qtc rodiklius. Tačiau kompaktiškumas nėra nemokamas. Akustikoje nėra tokio dalyko kaip nemokama. Žema Vas vertė esant tokiam pačiam garsiakalbio rezonansiniam dažniui yra standžios pakabos ir sunkios judančios sistemos derinio rezultatas. O jautrumas labiausiai priklauso nuo „judesio“ masės. Todėl visos žemųjų dažnių garsiakalbių galvutės, išsiskiriančios galimybe veikti kompaktiškuose uždaruose korpusuose, taip pat pasižymi mažu jautrumu, lyginant su kolegomis su lengvais difuzoriais, bet aukštomis Vas reikšmėmis. Taigi nėra ir gerų ar blogų Vas vertybių, viskas turi savo kainą.

Parengta pagal žurnalo „Avtozvuk“ medžiagą, 2005 m. kovo mėn.www.avtozvuk.com

Judančios sistemos rezonansas. Pagrindinio (natūralaus) rezonanso dažnis. Fs

Nurodomas judančios sistemos rezonansas arba pagrindinio (natūralaus) rezonanso dažnis be akustinio dizaino Fs.
Šiuose vaizdo įrašuose parodytas judančios garsiakalbių sistemos rezonansas.

Fizinė prasmė yra labai paprasta: kadangi garsiakalbis yra svyruojanti sistema, tai reiškia, kad turi būti dažnis, kuriuo difuzorius svyruos, kai bus paliktas savo įtaisams. Kaip varpas po smūgio ar styga po nuplėšimo. Tai reiškia, kad garsiakalbis yra absoliučiai „nuogas“, neįmontuotas jokiame korpuse, tarsi kabantis erdvėje. Tai svarbu, nes mus domina paties garsiakalbio parametrai, o ne tai, kas jį supa.
Dažnių diapazonas aplink rezonansinį vieną, dviem oktavomis aukštyn, dviem oktavomis žemyn - tai yra sritis, kurioje veikia Thiel-Small parametrai. Žemųjų dažnių garsiakalbių galvutėms, kurios dar neįdėtos į korpusą, Fs gali svyruoti nuo 20 iki 50 Hz, vidutinių žemųjų dažnių garsiakalbiams – nuo 50 (žemų dažnių „šeši“) iki 100–120 („keturių“). Difuzorių vidutinių dažnių tvarkyklės - 100 - 200 Hz, kupoliniams - 400 - 800, aukštų dažnių garsiakalbiams - 1000 - 2000 Hz (yra išimčių, labai retai).
Kaip nustatomas garsiakalbio natūralus rezonansinis dažnis? Ne, kaip dažniausiai apibrėžiama – aiškiai perskaitykite pridedamuose dokumentuose arba bandymo ataskaitoje. Na, kaip ji iš pradžių buvo atpažinta? Su varpeliu būtų lengviau: kuo nors trenkti ir išmatuoti skleidžiamo zvimbimo dažnį. Garsiakalbis jokiu dažniu aiškiai nesnimbės. Tai yra, jis nori, bet jo konstrukcijai būdingas difuzoriaus virpesių slopinimas neleidžia to padaryti. Šia prasme garsiakalbis labai panašus į automobilio pakabą. Kas atsitiks, jei siūbuosite automobilį tuščiais amortizatoriais? Ji supasi bent kelis kartus savo rezonansiniu dažniu (kur yra spyruoklė, ten bus dažnis). Tik iš dalies neveikiantys amortizatoriai sustabdo svyravimus po vieno ar dviejų laikotarpių, o esantys tvarkingi – sustos po pirmo siūbavimo. Dinamikoje amortizatorius svarbesnis už spyruoklę, o čia jų net du.
Pirmasis, silpnesnis, veikia dėl to, kad pakaboje prarandama energija. Neatsitiktinai bangavimas pagamintas iš specialių gumos rūšių, iš tokios medžiagos pagamintas rutulys vargu ar atšoks nuo grindų, centravimo poveržlei pasirenkamas ir specialus impregnavimas, turintis didelę vidinę trintį. Tai tarsi mechaninis difuzoriaus virpesių stabdys. Antrasis, daug galingesnis, yra elektrinis.
Štai kaip tai veikia. Garsiakalbio balso ritė yra jo variklis. Jame iš stiprintuvo teka kintamoji srovė, o ritė, esanti magnetiniame lauke, pradeda judėti tiekiamo signalo dažniu, judindama, žinoma, visą judančią sistemą, tada ji yra čia. Bet ritė, judanti magnetiniame lauke, yra generatorius. Kuris generuos daugiau elektros energijos, kuo daugiau ritė judės. Ir kai dažnis pradeda artėti prie rezonansinio, kuriame difuzorius „nori“ svyruoti, padidės virpesių amplitudė, ir balso ritės sukuriama įtampa padidės. Pasiekti maksimumą tiksliai esant rezonansiniam dažniui. Ką tai turi bendro su stabdymu? Dar nė vieno. Bet įsivaizduokite, kad ritės laidai yra sujungti vienas su kitu. Dabar juo tekės srovė ir atsiras jėga, kuri pagal Lenco mokyklos taisyklę trukdys ją sukėlusiam judėjimui. Tačiau realiame gyvenime balso ritė yra uždaryta iki stiprintuvo išėjimo varžos, kuri yra artima nuliui. Pasirodo, kaip elektrinis stabdys, kuris prisitaiko prie situacijos: kuo labiau difuzorius bando judėti pirmyn ir atgal, tuo labiau priešpriešinė srovė balso ritėje tam neleidžia.
Norint išmatuoti FS, garsiakalbis yra prijungtas prie stiprintuvo, kurio išėjimo varža realiame gyvenime yra didžiausia, tai reiškia: nuosekliai jungiamas rezistorius, kurio vertė yra daug, šimtą kartų didesnė už garsiakalbio vardinę varžą; su garsiakalbiu. Tarkime, 1000 omų.
Dabar, kai veikia garsiakalbis, balso ritė generuos atgalinį EMF, panašiai kaip elektrinio stabdžio veikimui, tačiau stabdymo nebus: ritės laidai yra uždaryti vienas nuo kito dėl labai didelio pasipriešinimo, srovė nereikšminga, stabdys nenaudingas. Tačiau įtampa, pagal Lenzo taisyklę, yra priešinga tiekiamai („generuojanti judesį“) poliškumu, bus priešinga su ja ir, jei šiuo metu išmatuosite tariamąją balso ritės varžą, atrodys, kad jis labai didelis. Tiesą sakant, šiuo atveju back-EMF neleidžia srovei iš stiprintuvo laisvai tekėti per ritę, prietaisas tai interpretuoja kaip padidintą pasipriešinimą.
Fs nustatomas matuojant varžą. Bet kurio kūgio garsiakalbio varžos kreivė iš esmės atrodo vienoda. Žemų dažnių kupra rodo jo pagrindinio rezonanso dažnį. Kur yra maksimumas, ten yra geidžiamas Fs.

Paimta iš žurnalo „Avtozvuk“ svetainės
Kontekstas
Ankstesnėje mūsų pokalbio dalyje paaiškėjo, kas yra gerai, o kas – blogai skirtingų tipų akustiniuose projektuose. Atrodytų, kad dabar „tikslai aiškūs, kimbam į darbą, bendražygiai...“ Bet taip nebuvo. Pirma, akustinis dizainas, kuriame nėra sumontuotas pats garsiakalbis - tik dėžė, surinkta skirtingais rūpesčiais. Ir dažnai jo neįmanoma surinkti, kol nenustatyta, kokia kolonėlė jame bus sumontuota. Antra, ir tai yra pagrindinė pramoga kuriant ir gaminant automobilių žemųjų dažnių garsiakalbius – žemųjų dažnių garsiakalbio charakteristikos mažai ką vertos už automobilio, kuriame jis veiks, charakteristikų, bent jau pačių pagrindinių, konteksto. Yra ir trečias dalykas. Mobiliųjų garsiakalbių sistema, kuri vienodai tinka bet kokiai muzikai, yra idealus, kuris retai pasiekiamas. Kompetentingą montuotoją dažniausiai galima atpažinti iš to, kad „imdamas rodmenis“ iš kliento, užsakančio garso instaliaciją, jis prašo atnešti pavyzdžius, ko klientas klausys savo užsakytoje sistemoje, kai ji bus baigta.
Kaip matote, apsisprendimą įtakoja labai daug faktorių ir jokiu būdu negalima visko redukuoti į paprastus ir nedviprasmiškus receptus, o tai mobiliųjų garso instaliacijų kūrimą paverčia meną labai panašia veikla. Tačiau vis tiek galima apibūdinti kai kurias bendrąsias gaires.
Tsifiras
Skubu perspėti nedrąsius, tinginius ir humanitariškai išsilavinusius – formulių praktiškai nebus. Kiek įmanoma, stengsimės apsieiti net be skaičiuoklės – primiršto protinio skaičiavimo būdo.
Žemųjų dažnių garsiakalbiai yra vienintelė automobilių akustikos dalis, kurioje harmonijos su algebra matavimas nėra beviltiška užduotis. Tiesą sakant, tiesiog neįsivaizduojama suprojektuoti žemųjų dažnių garsiakalbį be skaičiavimų. Pradiniai šio skaičiavimo duomenys yra garsiakalbio parametrai. Kuris? Taip, ne tie, kuriais jus hipnotizuoja parduotuvėje, būkite tikri! Norint apskaičiuoti net pačias apytiksles žemo dažnio garsiakalbio charakteristikas, reikia žinoti jo elektromechaninius parametrus, kurių yra tona. Tai apima rezonansinį dažnį, judančios sistemos masę, indukciją magnetinės sistemos plyšyje ir mažiausiai dvi dešimtis kitų rodiklių, kai kurie suprantami, o kai kurie ne tokie aiškūs. Liūdnas? Nenuostabu. Du australai Richardas Smallas ir Neville'as Thielis buvo panašiai nusiminę maždaug prieš dvidešimt metų. Jie pasiūlė naudoti universalų ir gana kompaktišką charakteristikų rinkinį, o ne Tsifiri kalnus, kurie pelnytai įamžino jų vardus. Dabar, kai pamatysite lentelę garsiakalbio aprašyme pavadinimu Thiel/Small parameters (arba tiesiog T/S) – žinote, apie ką kalbame. Ir jei nerandate tokios lentelės, pereikite prie kito varianto - šis beviltiškas.
Minimalus savybių rinkinys, kurį turėsite išsiaiškinti, yra:
Natūralus garsiakalbio rezonansinis dažnis Fs
Pilnos kokybės Qts
Lygiavertis tūris Vas.
Iš esmės yra ir kitų savybių, kurias būtų naudinga žinoti, bet apskritai to pakanka. (garsiakalbio skersmuo čia neįtrauktas, nes jis jau matomas be dokumentacijos.) Jei trūksta bent vieno parametro iš „nepaprastų trijų“, tai yra siūlės. Na, ką dabar visa tai reiškia?
Natūralus dažnis- tai garsiakalbio rezonanso dažnis be jokio akustinio dizaino. Taip matuojama – garsiakalbis pakabinamas ore kuo didesniu atstumu nuo aplinkinių objektų, todėl dabar jo rezonansas priklausys tik nuo jo pačių savybių – judančios sistemos masės ir pakabos standumo. Yra nuomonė, kad kuo mažesnis rezonansinis dažnis, tuo žemųjų dažnių garsiakalbis bus geresnis. Tai tik iš dalies tiesa, kai kurių dizainų atveju pernelyg mažas rezonanso dažnis yra kliūtis. Nuoroda: žemas dažnis yra 20–25 Hz. Žemesnis nei 20 Hz dažnis yra retas. Didesnis nei 40 Hz dažnis žemųjų dažnių garsiakalbiui laikomas dideliu.
Visiškas gerumas. Kokybės faktorius šiuo atveju yra ne gaminio kokybė, o judančioje garsiakalbių sistemoje šalia rezonanso dažnio egzistuojančių tamprių ir klampių jėgų santykis. Judanti garsiakalbių sistema labai panaši į automobilio pakabą, kurioje yra spyruoklė ir amortizatorius. Spyruoklė sukuria elastines jėgas, tai yra svyravimų metu kaupia ir išskiria energiją, o amortizatorius yra klampaus pasipriešinimo šaltinis, jis nieko nekaupia, o sugeria ir išsklaido šilumos pavidalu. Tas pats nutinka, kai vibruoja difuzorius ir viskas, kas prie jo pritvirtinta. Aukštas kokybės faktorius reiškia, kad vyrauja tamprumo jėgos. Tai kaip automobilis be amortizatorių. Užtenka pervažiuoti akmenuką ir ratas ims šokinėti, nieko nevaržomas. Šokinėkite labai rezonansiniu dažniu, kuris būdingas šiai virpesių sistemai.
Kalbant apie garsiakalbį, tai reiškia dažnio atsako viršijimą esant rezonansiniam dažniui, kuo didesnis, tuo didesnis bendras sistemos kokybės koeficientas. Aukščiausias kokybės koeficientas, matuojamas tūkstančiais, yra varpelio, kuris dėl to nenori skambėti jokiu kitu dažniu, išskyrus rezonansinį, laimei, niekas iš jo to nereikalauja.
Populiarus automobilio pakabos diagnozavimo metodas siūbuojant yra ne kas kita, kaip pakabos kokybės koeficiento matavimas savadarbiu metodu. Jei dabar sutvarkysite pakabą, tai yra lygiagrečiai spyruoklei pritvirtinsite amortizatorių, spyruoklės suspaudimo metu sukaupta energija ne visa sugrįš, o iš dalies ją sunaikins amortizatorius. Tai yra sistemos kokybės faktoriaus sumažėjimas. Dabar grįžkime prie dinamikos. Ar gerai, kad einame pirmyn ir atgal? Tai, sako, naudinga... Su spyruokle ant kolonėlės lyg ir viskas aišku. Tai difuzoriaus pakaba. O kaip su amortizatoriumi? Yra du lygiagrečiai veikiantys amortizatoriai. Bendras garsiakalbio kokybės faktorius susideda iš dviejų dalykų: mechaninio ir elektrinio. Mechaninį kokybės koeficientą daugiausia lemia pakabos medžiagos pasirinkimas, daugiausia centravimo poveržlė, o ne išorinė gofruotė, kaip kartais manoma. Čia dažniausiai nebūna didelių nuostolių ir mechaninio kokybės faktoriaus indėlis į bendrą neviršija 10 - 15%. Pagrindinis indėlis yra elektros kokybės faktorius. Kietiausias amortizatorius, veikiantis garsiakalbio virpesių sistemoje, yra balso ritės ir magneto ansamblis. Iš savo prigimties būdamas elektros variklis, jis, kaip ir dera varikliui, gali dirbti kaip generatorius ir būtent tai daro šalia rezonanso dažnio, kai balso ritės judėjimo greitis ir amplitudė yra didžiausi. Judant magnetiniame lauke, ritė generuoja srovę, o tokio generatoriaus apkrova yra stiprintuvo išėjimo varža, tai yra, praktiškai lygi nuliui. Pasirodo, tai tas pats elektrinis stabdys, su kuriuo sumontuoti visi elektriniai traukiniai. Ten irgi stabdant traukos varikliai priversti dirbti kaip generatoriai, o jų apkrova – stabdymo rezistorių baterija ant stogo.
Natūralu, kad generuojamos srovės kiekis bus didesnis, tuo stipresnis bus magnetinis laukas, kuriame juda balso ritė. Pasirodo, kuo galingesnis garsiakalbio magnetas, tuo mažesnis, esant kitiems dalykams, kokybės koeficientas. Bet, žinoma, kadangi formuojant šią reikšmę turi tiek apvijos laido ilgis, tiek tarpo plotis magnetinėje sistemoje, būtų per anksti daryti galutinę išvadą remiantis tik magneto dydžiu. Ir preliminarus – kodėl gi ne?...
Pagrindinės sąvokos - bendras garsiakalbio kokybės koeficientas laikomas žemu, jei jis yra mažesnis nei 0,3 - 0,35; aukštas - daugiau nei 0,5 - 0,6.
Lygiavertis tūris. Dauguma šiuolaikinių garsiakalbių tvarkyklių yra pagrįsti „akustinės pakabos“ principu.
Kartais mes juos vadiname „suspaudimu“, o tai neteisinga. Suspaudimo galvutės yra visiškai kitokia istorija, susijusi su ragų, kaip akustinio dizaino, naudojimu.
Akustinės pakabos koncepcija yra sumontuoti garsiakalbį oro tūryje, kurio elastingumas yra panašus į garsiakalbio pakabos elastingumą. Šiuo atveju paaiškėja, kad lygiagrečiai pakaboje jau esančiai spyruoklei buvo sumontuota kita spyruoklė. Lygiavertis tūris bus tas, kuriame naujai atsiradusios spyruoklės elastingumas yra lygus jau esamai. Lygiaverčio tūrio dydis nustatomas pagal pakabos standumą ir garsiakalbio skersmenį. Kuo minkštesnė pakaba, tuo didesnė bus oro pagalvė, kurios buvimas ims trikdyti garsiakalbį. Tas pats atsitinka ir pasikeitus difuzoriaus skersmeniui. Didelis difuzorius tuo pačiu poslinkiu stipriau suspaus dėžutės viduje esantį orą ir taip patirs didesnę oro tūrio elastingumo atsako jėgą.
Būtent ši aplinkybė dažnai nulemia garsiakalbio dydžio pasirinkimą, atsižvelgiant į turimą garsumą, kad atitiktų jo akustinį dizainą. Dideli difuzoriai sukuria prielaidas dideliam žemųjų dažnių garsiakalbio išėjimui, tačiau jiems taip pat reikia didelių tūrių. Čia reikia atsargiai panaudoti argumentą iš mokyklos koridoriaus gale esančio kambario repertuaro „Aš turiu daugiau“.
Lygiavertis tūris turi įdomių ryšių su rezonansiniu dažniu, kurio nežinant lengva praleisti. Rezonansinis dažnis nustatomas pagal pakabos standumą ir judančios sistemos masę, o lygiavertį tūrį – pagal difuzoriaus skersmenį ir tokį pat standumą.
Dėl to tokia situacija yra įmanoma. Tarkime, kad yra du tokio paties dydžio ir vienodo rezonanso dažnio garsiakalbiai. Tačiau tik vienas iš jų pasiekė šią dažnio vertę dėl sunkaus difuzoriaus ir standžios pakabos, o kitas, priešingai, turėjo lengvą difuzorių su minkšta pakaba. Tokios poros lygiavertis tūris, nepaisant viso išorinio panašumo, gali labai skirtis, o sumontavus į tą pačią dėžutę rezultatai smarkiai skirsis.
Taigi, išsiaiškinę, ką reiškia gyvybiškai svarbūs parametrai, pagaliau pradėkime rinktis sužadėtinį. Modelis bus toks – manome, kad remdamiesi, tarkime, ankstesnio šios serijos straipsnio medžiagomis nusprendėte akustinio dizaino tipą ir dabar jam reikia išsirinkti garsiakalbį iš šimtų alternatyvų. Įvaldę šį procesą atvirkštinis procesas, tai yra, pasirinkti tinkamą dizainą pasirinktam garsiakalbiui, jums bus lengva. Aš turiu galvoje, beveik be sunkumų.
Uždaryta dėžė
Kaip buvo pasakyta aukščiau esančiame straipsnyje, uždara dėžė yra paprasčiausias akustinis dizainas, tačiau toli gražu nėra primityvus, priešingai, jis turi daug svarbių pranašumų prieš kitus. Jo populiarumas mobiliosiose programose visai neblėsta, todėl pradėsime nuo to.
Kas nutinka garsiakalbio veikimui, kai jis sumontuotas uždaroje dėžutėje? Tai priklauso nuo vieno kiekio – dėžutės tūrio. Jei garsas yra toks didelis, kad garsiakalbis to praktiškai nepastebi, prieiname begalinio ekrano parinktį. Praktiškai tokia situacija pasiekiama tada, kai dėžutės (ar kito uždaro tūrio, esančio už difuzoriaus, arba paprasčiau tariant, ką čia slėpti - automobilio bagažinės) tūris tris kartus viršija lygiavertį garsiakalbio tūrį. arba daugiau. Jei šis ryšys bus patenkintas, sistemos rezonansinis dažnis ir bendras kokybės faktorius išliks beveik toks pat, kaip ir garsiakalbiui. Tai reiškia, kad jie turi būti atitinkamai parinkti. Yra žinoma, kad akustinė sistema turės sklandžiausią dažnio atsaką, kurio bendras kokybės koeficientas bus 0,7. Esant mažesnėms vertėms, impulsų charakteristikos pagerėja, tačiau dažnio mažėjimas prasideda gana dideliu dažniu. Esant didelėms reikšmėms, dažnio atsakas tampa didesnis netoli rezonanso, o trumpalaikės charakteristikos šiek tiek pablogėja. Jei orientuojatės į klasikinę muziką, džiazą ar akustinius žanrus, optimalus pasirinkimas būtų šiek tiek perslopinta sistema, kurios kokybės koeficientas yra 0,5 - 0,7. Energingesniems žanrams nepakenks ir žemųjų akcentų, kurie pasiekiami su 0,8 - 0,9 kokybės koeficientu. Ir galiausiai, repo gerbėjai bus puikūs, jei sistemos kokybės koeficientas bus lygus vienam ar net didesnis. 1,2 vertė, ko gero, turėtų būti pripažinta kaip riba bet kokiam žanrui, kuris pretenduoja į muzikinį.
Taip pat turime nepamiršti, kad montuojant žemųjų dažnių garsiakalbį automobilio salone, žemi dažniai pakyla, pradedant nuo tam tikro dažnio, kurį lemia salono dydis. Įprastos dažnio atsako kilimo pradžios vertės yra 40 Hz dideliam automobiliui, pavyzdžiui, džipui ar mikroautobusui; 50 - 60 vidutinio dydžio, pavyzdžiui, aštuoneto ar nugarinės; 70 - 75 už mažą, iš Tavria.
Dabar aišku – norint įdiegti begalinio ekrano režimu (arba Freeair, jei neprieštaraujate, kad pastarąjį pavadinimą patentavo Stillwater Designs) reikia garsiakalbio, kurio bendras kokybės koeficientas yra ne mažesnis kaip 0,5 ar net didesnis, ir rezonansinis dažnis ne mažesnis kaip 40 hercų – 60, priklausomai nuo to, ką statote. Tokie parametrai paprastai reiškia gana griežtą pakabą, kuri yra vienintelis dalykas, kuris apsaugo garsiakalbį nuo perkrovos, kai nėra „akustinės atramos“ iš uždaro tūrio. Štai pavyzdys – „Infinity“ sukuria tų pačių galvučių „Reference“ ir „Kappa“ versijose su indeksais br (boso refleksas) ir ib (begalinis deflektoris). Pavyzdžiui, „Thiel-Small“ parametrai, skirti dešimties colių atskaitai, skiriasi taip :
Parametras T/S 1000w.br 1000w.ib
Fs 26 Hz 40 Hz
Vas 83 l 50 l
Matyti, kad ib versija pagal savo rezonansinį dažnį ir kokybės koeficientą yra paruošta veikti „kaip yra“, o sprendžiant tiek pagal rezonanso dažnį, tiek pagal lygiavertį tūrį, ši modifikacija yra daug kietesnė nei kita. optimizuotas darbui žemųjų dažnių refleksu, todėl yra didesnė tikimybė išgyventi sunkiomis sąlygomis „Freeair“.
Bet kas atsitiks, jei, nekreipdami dėmesio į mažas raides, į tokias sąlygas įvesite garsiakalbį su br indeksu, kuris atrodo kaip du žirniai ankštyje? Bet štai kas: dėl žemos kokybės faktoriaus dažnio atsakas pradės kristi esant maždaug 70–80 Hz dažniams, o nevaržoma „minkšta“ galva jausis labai nepatogiai apatiniame diapazono krašte ir ją perkraudama. yra taip paprasta, kaip kriaušes gliaudyti.
Taigi, susitarėme:
Norėdami naudoti „begalinio ekrano“ režimą, turite pasirinkti garsiakalbį, kurio bendras kokybės koeficientas yra aukštas (ne mažesnis kaip 0,5) ir rezonansinis dažnis (ne mažesnis nei 45 Hz), nurodydami šiuos reikalavimus, atsižvelgiant į vyraujančios muzikinės medžiagos tipą. ir kabinos dydis.
Dabar apie „nebegalinį“ tūrį. Jei įdėsite garsiakalbį į lygiavertį garsumą, sistema įgis charakteristikas, kurios labai skirsis nuo tų, su kuriomis garsiakalbis buvo įtrauktas į šią sistemą. Visų pirma, įrengus uždarame tūryje, padidės rezonansinis dažnis. Standumas padidėjo, bet masė liko ta pati. Taip pat padidės kokybės faktorius. Spręskite patys – pridėję nedidelį, tai yra nepalenkiamą oro tūrį, kad padėtų sutvirtinti pakabą, mes taip tarytum sumontavome antrą spyruoklę ir palikome seną amortizatorių.
Mažėjant garsui, tolygiai didėja sistemos kokybės koeficientas ir jos rezonansinis dažnis. Tai reiškia, kad jei pamatėme garsiakalbį, kurio kokybės koeficientas, tarkime, yra 0,25, o mes norime turėti sistemą, kurios kokybės koeficientas, tarkime, 0,75, tai ir rezonansinis dažnis padidės trigubai. Kaip atrodo garsiakalbyje? 35 Hz? Tai reiškia, kad esant teisingam garsui, pagal dažnio atsako formą, jis bus 105 Hz, ir tai, žinote, nebėra žemųjų dažnių garsiakalbis. Taigi netinka. Matote, jums net nereikėjo skaičiuoklės. Pažiūrėkime į kitą. Rezonansinis dažnis 25 Hz, kokybės koeficientas 0,4. Rezultatas yra sistema, kurios kokybės koeficientas yra 0,75, o rezonanso dažnis yra maždaug 47 Hz. Visai vertas. Pabandykime čia pat, nepalikdami prekystalio, įvertinti, kokio dydžio dėžė bus reikalinga. Rašoma, kad Vas = 160 l (arba 6 cu.ft, kas labiau tikėtina).
(Norėčiau, kad galėčiau čia parašyti formulę - tai paprasta, bet aš negaliu - pažadėjau). Todėl paskaičiavimams prie prekystalio pateiksiu apgaulingą lapą: nukopijuokite ir įdėkite į piniginę, jei pirksite žemųjų dažnių garsiakalbį:
Rezonansinis dažnis ir kokybės koeficientas padidės Jei dėžutės tūris yra iš Vas
1,4 karto 1
1,7 karto 1/2
2 kartus 1/3
3 kartus 1/8
Mums tai maždaug dviguba, taigi pasirodo, kad tai yra 50-60 litrų talpos dėžė. Tai bus šiek tiek daug... Ir taip toliau.
Pasirodo, kad tam, kad atsirastų įsivaizduojamas akustinis dizainas, garsiakalbių parametrai ne tik turi būti tam tikrame reikšmių diapazone, bet ir susieti vienas su kitu.
Patyrę žmonės šį ryšį sujungė į Fs/Qts rodiklį.
Jei Fs/Qts reikšmė yra 50 ar mažesnė, garsiakalbis gimsta uždarai dėžei. Reikalingas dėžutės tūris bus mažesnis, mažesnis Fs arba mažesnis Vas.
Pagal išorinius duomenis „natūralius atsiskyrėlius“ galima atpažinti iš sunkių difuzorių ir minkštų pakabų (kuris suteikia žemą rezonansinį dažnį), ne itin didelius magnetus (kad kokybės koeficientas nebūtų per mažas), ilgų balso ritinių (nuo kūgio smūgio). garsiakalbis, veikiantis uždaroje dėžutėje, gali pasiekti gana dideles reikšmes).
Boso refleksas
Kitas populiarus akustinio dizaino tipas yra bosinis refleksas, kurio su dideliu troškimu negalima suskaičiuoti prie prekystalio net apytiksliai. Bet jūs galite įvertinti garsiakalbio tinkamumą tam. Ir mes apskritai kalbėsime apie skaičiavimą atskirai.
Tokio tipo sistemos rezonansinį dažnį lemia ne tik garsiakalbio rezonansinis dažnis, bet ir žemųjų dažnių reflekso nustatymas. Tas pats pasakytina ir apie sistemos kokybės faktorių, kuris gali labai pasikeisti keičiantis tunelio ilgiui, net esant pastoviam korpuso tūriui. Kadangi žemųjų dažnių refleksas, skirtingai nei uždaroje dėžutėje, gali būti sureguliuotas į dažnį, artimą garsiakalbio dažniui arba net žemesniam už jį, galvos savaiminio rezonanso dažnis „leidžiamas“ didesnis nei ankstesniu atveju. Tai reiškia, sėkmingai pasirinkus, lengvesnį difuzorių ir dėl to patobulintas impulsų charakteristikas, kurių reikia boso refleksui, nes jo „įgimtos“ trumpalaikės charakteristikos nėra pačios geriausios, prastesnės už uždarą dėžę. Bet pageidautina, kad kokybės koeficientas būtų kuo mažesnis, ne didesnis kaip 0,35. Sumažinus tai iki to paties Fs/Qts rodiklio, žemųjų dažnių reflekso garsiakalbio pasirinkimo formulė atrodo paprasta:
Garsiakalbiai, kurių Fs/Qts reikšmė yra 90 ar daugiau, yra tinkami naudoti žemųjų dažnių refleksui.
Išoriniai faziškai apverstos uolienos požymiai: šviesos difuzoriai ir galingi magnetai.
Bandpasses (labai trumpai)
Bandpass garsiakalbius, nepaisant visų garsumo pranašumų (tai yra didžiausio efektyvumo, lyginant su kitais tipais), yra sunkiausiai apskaičiuojami ir gaminami, o jų charakteristikų derinimas su nepakankamos patirties turinčio automobilio vidine akustika gali virsti absoliutus pragaras, todėl su šiuo tipu Kalbant apie akustinį dizainą, geriau vaikščioti akmenimis ir vadovautis garsiakalbių gamintojų rekomendacijomis, nors tai ir riša rankas. Tačiau jei rankos vis dar yra laisvos ir niežti pabandyti: vienkartiniams dažniams tinka beveik tie patys garsiakalbiai kaip ir žemųjų dažnių refleksams, o dvigubiems arba beveik dažnių dažnių dažniams – tie patys arba, geriau, galvos su Fs/Qts indeksas 100 ir didesnis.
Naudingos temos:

19.01.2006 15:47 # 0+

Jei tai pirmas kartas mūsų forume:

Atkreipkite dėmesį į naudingų temų sąrašą pirmoje žinutėje.

Sąvokos ir populiariausi žinučių modeliai yra paryškinti trumpais patarimais ir nuorodomis į atitinkamus MagWikipedia ir Katalogo straipsnius.

Jums nereikia registruotis, kad galėtumėte naršyti forume – beveik visas susijęs turinys, įskaitant failus, nuotraukas ir vaizdo įrašus, yra atviras svečiams.

Geriausi linkėjimai,
Automobilių garso forumo administracija

Parametrai Thiele & Small
Tai yra parametrų grupė, kurią pristatė A.N. Thiele ir vėliau R.H. Mažos, kurių pagalba galima pilnai aprašyti suspaudimo srityje veikiančių vidutinio ir žemo dažnio garsiakalbių galvučių elektrines ir mechanines charakteristikas, t.y. kai difuzoriuje nevyksta išilginiai virpesiai ir jį galima prilyginti stūmokliui.
Fs (Hz) yra natūralus garsiakalbio galvutės rezonanso dažnis atviroje erdvėje. Šiuo metu jo varža yra didžiausia.
Fc (Hz) - garsiakalbių sistemos rezonansinis dažnis uždaram korpusui.
Fb (Hz) – žemųjų dažnių reflekso rezonanso dažnis.
F3 (Hz) - ribinis dažnis, kai galvos išėjimas sumažėja 3 dB.
Vas (kub. m) – ekvivalentinis tūris. Tai uždaras galvos sužadinamas oro tūris, kurio lankstumas yra lygus galvos judančios sistemos lankstumui Cms.
D (m) yra efektyvusis difuzoriaus skersmuo.
Sd (kv.m) - efektyvus difuzoriaus plotas (apie 50-60% projektinio ploto).
Xmax (m) – didžiausias difuzoriaus poslinkis.
Vd (kub. m) - sužadintas tūris (Sd sandauga iš Xmax).
Re (Ohm) - galvos apvijos atsparumas nuolatinei srovei.
Rg (Ohm) - stiprintuvo išėjimo varža, atsižvelgiant į jungiamųjų laidų ir filtrų įtaką.
Qms (bedimensinis kiekis) - mechaninis garsiakalbio galvutės kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į mechaninius nuostolius.
Qes (bedimensinis kiekis) – garsiakalbio galvutės elektros kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į elektros nuostolius.
Qts (bedimensinis kiekis) – bendras garsiakalbio galvutės kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į visus nuostolius.
Qmc (bedimensinis kiekis) - akustinės sistemos mechaninis kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į mechaninius nuostolius.
Qec (bedimensinis kiekis) – akustinės sistemos elektros kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į elektros nuostolius.
Qtc (bedimensinis kiekis) - bendras akustinės sistemos kokybės koeficientas esant rezonansiniam dažniui (Fs), atsižvelgiama į visus nuostolius.
Ql (bedimensinis kiekis) yra akustinės sistemos kokybės koeficientas dažniu (Fb), atsižvelgiant į nuotėkio nuostolius.
Qa (bedimensinis kiekis) yra akustinės sistemos kokybės koeficientas dažniu (Fb), atsižvelgiant į sugerties nuostolius.
Qp (bedimensinis kiekis) – akustinės sistemos kokybės koeficientas dažniu (Fb), atsižvelgiant į kitus nuostolius.
N0 (dydis be matmenų, kartais %) - santykinis sistemos efektyvumas (efektyvumas).
Cms (m/N) – garsiakalbio galvutės judančios sistemos lankstumas (paslinkimas veikiant mechaninei apkrovai).
Mms (kg) – efektyvi judančios sistemos masė (įskaitant difuzoriaus ir juo svyruojančio oro masę).
Rms (kg/s) – aktyvus mechaninis galvos atsparumas.
B (T) - indukcija tarpelyje.
L (m) - balso ritės laidininko ilgis.
Bl (m/N) – magnetinės indukcijos koeficientas.
Pa - akustinė galia.
Pe – elektros galia.
C=342 m/s – garso greitis ore normaliomis sąlygomis.
P=1,18 kg/m^3 – oro tankis normaliomis sąlygomis.
Le yra ritės induktyvumas.
BL yra magnetinio srauto tankio vertė, padauginta iš ritės ilgio.
Spl – garso slėgio lygis dB.

Re: Thiel-Maži parametrai ir garsiakalbio akustinis dizainas.

Šauni programa BassBox 6.0 PRO, skirta 12 MB garsiakalbio akustiniam dizainui apskaičiuoti, serijos numeris *.txt faile:
Programa turi didžiulę daugelio gamintojų din parametrų duomenų bazę ir gali apskaičiuoti tūrį atsižvelgdama į sienelės storį. Apskritai, labai patogus.

Small-Tiele parametrai

Small-Tiele parametrai
Iki 1970 m. nebuvo patogių, prieinamų, pramonės standartų metodų, leidžiančių gauti lyginamuosius duomenis apie garsiakalbių veikimą. Laboratorijų atlikti individualūs tyrimai buvo per brangūs ir atima daug laiko. Tuo pačiu metu lyginamųjų duomenų apie garsiakalbius gavimo metodų prireikė tiek pirkėjams, kad pasirinktų norimą modelį, tiek įrangos gamintojams, siekiant tiksliau apibūdinti savo gaminius ir argumentuotai palyginti įvairius įrenginius.
Garsiakalbių dizainas Aštuntojo dešimtmečio pradžioje AES konferencijoje buvo pristatytas pranešimas, kurio autoriai buvo Neville'as Thiele'as ir Richardas Smallas. Thiele buvo Australijos transliavimo komisijos vyriausiasis inžinierius ir plėtros inžinierius. Tuo metu jis vadovavo Federalinei inžinerijos laboratorijai ir analizavo garso ir vaizdo signalų perdavimo įrangos ir sistemų veikimą. Smallas buvo Sidnėjaus universiteto Inžinerijos mokyklos magistrantūros studentas.
Thiele ir Small tikslas buvo parodyti, kaip jų gauti parametrai gali padėti suderinti korpusą su konkrečiu garsiakalbiu. Tačiau rezultatas yra toks, kad šie matavimai suteikia daug daugiau informacijos: jie gali padaryti daug gilesnes išvadas apie garsiakalbio veikimą, nei remiantis įprastais duomenimis apie dydį, didžiausią išėjimo galią ar jautrumą.
Parametrų, vadinamų „Small-Tiele parametrais“, sąrašas: Fs, Re, Le, Qms, Qes, Qts, Vas, Cms, Vd, BL, Mms, Rms, EBP, Xmax/Xmech, Sd, Zmax, veikimo dažnių diapazonas (naudotinas dažnių diapazonas), vardinė galia (Power Handling), jautrumas (jautrumas).
Fs
Re
Šis parametras apibūdina garsiakalbio nuolatinės srovės varžą, išmatuotą naudojant omometrą. Jis dažnai vadinamas DCR. Šios varžos vertė beveik visada yra mažesnė už vardinę garsiakalbio varžą, o tai kelia nerimą daugeliui pirkėjų, nes baiminasi, kad stiprintuvas nebus perkrautas. Tačiau, kadangi garsiakalbio induktyvumas didėja didėjant dažniui, mažai tikėtina, kad pastovi varža turės įtakos apkrovai.
Le
Šis parametras atitinka balso ritės induktyvumą, išmatuotą mH (milihenriu). Pagal nustatytą standartą induktyvumo matavimai atliekami 1 kHz dažniu. Didėjant dažniui, varža padidės virš Re vertės, nes balso ritė veikia kaip induktorius. Dėl to garsiakalbio varža nėra pastovi. Jis gali būti pavaizduotas kaip kreivė, kuri kinta priklausomai nuo įvesties signalo dažnio. Didžiausia varžos vertė (Zmax) atsiranda esant rezonansiniam dažniui (Fs).
Q parametrai
Vas/Cms
Vas parametras nurodo, koks turi būti oro tūris, kuris, suspaudus iki vieno kubinio metro tūrio, turėtų tokią pat varžą kaip pakabos sistema (ekvivalentinis tūris). Konkretaus garsiakalbio pakabos sistemos lankstumo koeficientas žymimas Cms. Vas yra vienas iš sunkiausiai išmatuojamų parametrų, nes oro slėgis kinta priklausomai nuo drėgmės ir temperatūros, todėl norint išmatuoti reikia labai aukštų technologijų laboratorijos. Cms matuojamas metrais niutonui (m/N) ir parodo jėgą, kuria mechaninė pakabos sistema priešinasi difuzoriaus judėjimui. Kitaip tariant, Cms atitinka garsiakalbio mechaninės pakabos standumo matavimą. Santykį tarp Cms ir Q parametrų galima palyginti su automobilių gamintojų pasirinkimu tarp didesnio komforto ir geresnių vairavimo savybių. Jei garso signalo viršūnes ir dugnelius laikysime kelio nelygumais, tai garsiakalbių pakabos sistema panaši į automobilio spyruokles – idealiu atveju ji turėtų atlaikyti labai greitą važiavimą dideliais rieduliais nusėtu keliu.
Vd
Šis parametras rodo didžiausią oro tūrį, kurį gali išstumti difuzorius (Peak Diaphragm Displacement Volume). Jis apskaičiuojamas padauginus Xmax (didžiausias balso ritės dalies, kuri tęsiasi už magnetinio tarpo, ilgis) iš Sd (difuzoriaus darbinio paviršiaus ploto). Vd matuojamas kubiniais centimetrais. Žemųjų dažnių garsiakalbiai paprastai turi didžiausias Vd vertes.
B.L.
Išreiškiamas teslomis vienam metrui, šis parametras apibūdina garsiakalbio varomąją jėgą. Kitaip tariant, BL nurodo, kiek masės garsiakalbis gali „pakelti“. Šis parametras matuojamas taip: kūgiui veikiama tam tikra jėga, nukreipta į garsiakalbio vidų, ir išmatuojama srovė, reikalinga veikiamai jėgai atsverti – masė gramais dalijama iš srovės amperais. Didelė BL reikšmė rodo labai stiprų garsiakalbį.
mms
Šis parametras yra kūgio mazgo svorio ir oro srauto masės, kurią veikimo metu judina garsiakalbio kūgis, derinys. Difuzoriaus mazgo svoris yra lygus paties difuzoriaus, centravimo poveržlės ir balso ritės svorio sumai. Skaičiuojant difuzoriaus išstumto oro srauto masę, naudojamas Vd parametrą atitinkantis oro tūris.
Rms
Šis parametras apibūdina garsiakalbių pakabos sistemos mechaninio atsparumo nuostolius. Tai yra garsiakalbio erdvinio garso sugerties ypatybių matas ir matuojamas N i s/m.
EBP
Šis parametras yra lygus Fs, padalytas iš Qes. Jis naudojamas daugelyje formulių, susijusių su garsiakalbių korpusų dizainu, o ypač nustatant, kurią korpusą geriau pasirinkti tam tikram garsiakalbiui - uždarą ar fazinio reflekso dizainą. Kai EBP vertė artėja prie 100, tai reiškia, kad garsiakalbis geriausiai tinka naudoti žemųjų dažnių reflekso korpuse. Jei EBP yra arti 50, geriau šį garsiakalbį montuoti uždarame korpuse. Tačiau ši taisyklė yra tik atskaitos taškas kuriant akustinę sistemą ir leidžia daryti išimtis.
Xmax / Xmech
Parametras apibrėžia didžiausią tiesinį nuokrypį. Garsiakalbio išvestis tampa nelinijinė, kai balso ritė pradeda judėti iš magnetinio tarpo. Nors pakabos sistema gali sukurti netiesiškumą išėjimo signale, iškraipymai pradeda žymiai didėti tuo momentu, kai pradeda mažėti balso ritės apsisukimų skaičius magnetiniame tarpelyje. Norėdami nustatyti Xmax, turite apskaičiuoti balso ritės dalies, kuri tęsiasi už viršutinės magneto pjūvio, ilgį ir padalinti ją per pusę. Šis parametras naudojamas nustatyti didžiausią garso slėgio lygį (SPL), kurį garsiakalbis gali užtikrinti išlaikant signalo tiesiškumą, t. y. normalizuotą THD reikšmę.
Nustatant Xmech, balso ritės eigos ilgis matuojamas tol, kol įvyksta viena iš šių situacijų: arba suardoma centravimo poveržlė, arba balso ritė atsiremia į apsauginį galinį dangtelį, arba balso ritė pasislenka iš magnetinio tarpo arba kita. fiziniai kūgio apribojimai pradeda vaidinti vaidmenį. Mažiausias iš gautų ritės eigos ilgių dalijamas per pusę ir gauta reikšmė imama kaip didžiausias mechaninis difuzoriaus poslinkis.
Sd
Šis parametras atitinka difuzoriaus darbinio paviršiaus plotą. Matuojama cm2.
Zmax
Šis parametras atitinka garsiakalbio varžą esant rezonansiniam dažniui.
Naudojamas dažnių diapazonas
Gamintojai naudoja skirtingus veikimo dažnių diapazono matavimo metodus. Daugelis metodų laikomi priimtinais, tačiau jie duoda skirtingus rezultatus. Didėjant dažniui, ne ašies spinduliuotė iš garsiakalbio mažėja proporcingai skersmeniui. Tam tikru momentu jis tampa aštriai nukreiptas. Lentelėje parodyta dažnio, kuriuo pasireiškia šis efektas, priklausomybė nuo garsiakalbio dydžio.
File:///C:/Documents%20and%20Settings/artemk01klg/Desktop/1.jpg
Nominali galia (galios valdymas)
Tai labai svarbus parametras renkantis garsiakalbį. Būtina tiksliai žinoti, kad emiteris atlaikys jam tiekiamo signalo galią. Todėl reikia rinktis tokį garsiakalbį, kuris su rezervu atlaikytų jai tiekiamą galią. Pagrindinis garsiakalbio galios kriterijus yra jo gebėjimas išsklaidyti šilumą. Pagrindinės konstrukcijos ypatybės, turinčios įtakos efektyviam šilumos išsklaidymui, yra balso ritės dydis, magneto dydis, projektinė ventiliacija ir aukštųjų technologijų, pažangios medžiagos, naudojamos balso ritės konstrukcijoje. Didesnė balso ritė ir magnetas užtikrina efektyvesnį šilumos išsklaidymą, o ventiliacija palaiko dizainą vėsų.
Skaičiuojant garsiakalbio galią, be gebėjimo atlaikyti šilumą, svarbios ir mechaninės garsiakalbio savybės. Juk prietaisas gali atlaikyti šildymą, kuris atsiranda tiekiant 1 kW galią, tačiau net nepasiekęs šios vertės suges dėl konstrukcinių pažeidimų: balso ritė atsirems į galinę sienelę arba balso ritė išeis. magnetinio tarpo, difuzorius bus deformuotas ir tt d. Dažniausiai tokie gedimai atsiranda grojant per galingą žemo dažnio signalą dideliu garsu. Kad išvengtumėte gedimų, turite žinoti tikrąjį atkuriamų dažnių diapazoną, Xmech parametrą, taip pat vardinę galią.
Jautrumas
Šis parametras yra vienas svarbiausių visoje garsiakalbio specifikacijoje. Tai leidžia suprasti, kaip efektyviai ir kokiu garsumu įrenginys atkurs garsą, kai bus tiekiamas vienokio ar kitokio maitinimo signalas. Deja, garsiakalbių gamintojai šiam parametrui apskaičiuoti naudoja skirtingus metodus – vieno nustatyto nėra. Nustatant jautrumą, garso slėgio lygis matuojamas vieno metro atstumu, kai į garsiakalbį įjungiama 1 W galia. Bėda ta, kad kartais 1m atstumas skaičiuojamas nuo dulkių dangtelio, o kartais nuo garsiakalbio pakabos. Dėl šios priežasties gali būti gana sunku nustatyti garsiakalbių jautrumą.
Paimta iš

Garsiakalbio atkuriamo dažnių diapazono apatinė riba nustatoma pagal pagrindinį galvos rezonansinį dažnį. Deja, labai retai parduodamos galvutės, kurių pagrindinis rezonansinis dažnis yra mažesnis nei 60-80 Hz. Todėl norint išplėsti akustinių sistemų veikimo dažnių diapazoną, atrodo labai aktualu sumažinti jose naudojamų galvučių pagrindinį rezonansinį dažnį. Kaip žinoma, judančios galvutės sistema (difuzorius su balso rite) pagrindiniame rezonanso regione yra paprasta svyravimo sistema, susidedanti iš pakabos masės ir lankstumo. Tokios sistemos rezonansinis dažnis nustatomas pagal formulę:

Kur m yra difuzoriaus, balso ritės ir prijungto oro masė, g, C yra pakabos lankstumas, cm/din.

Taigi, norint sumažinti pagrindinį galvos rezonansinį dažnį, reikia padidinti arba difuzoriaus ir balso ritės masę, arba jų pakabos lankstumą, arba abu. Lengviausias būdas yra padidinti difuzoriaus masę, pritvirtinant prie jo papildomą svorį. Tačiau padidinti judančios galvutės sistemos masę yra nepelninga, nes taip sumažės ne tik rezonansinis dažnis, bet ir galvos sukuriamas garso slėgis. Faktas yra tas, kad jėga F, kurią sukuria srovė I dinaminės galvutės balso ritėje, yra lygi

Kur B yra tarpo magnetinė indukcija, l yra balso ritės laidininko ilgis.

Kita vertus, pagal mechanikos dėsnius, ši jėga lygi F=m*a, kur m – judančios sistemos masė, a – virpesių pagreitis.

Kadangi jėgos, veikiančios balso ritę, priklauso tik nuo srovės vertės, padidindami masę, sumažinsime ritės ir difuzoriaus virpesių pagreitį tiek pat; ir kadangi galvos sukuriamas garso slėgis šioje dažnio srityje yra proporcingas kūgio pagreičiui, pagreičio sumažėjimas prilygsta garso slėgio sumažėjimui. Jei bandytume perpus sumažinti pagrindinį galvutės rezonansinį dažnį, tai tektų keturis kartus padidinti judančios sistemos masę, o galvos sukuriamas garso slėgis, esant pastoviai srovei ritėje, sumažėtų tiek pat. Be to, padidinus masę, padidėtų judančios sistemos kokybės faktorius ir padidėtų rezonanso smailė, o kartu ir dažnio atsako netolygumai, o tai savo ruožtu pablogintų garsiakalbio pereinamojo laikotarpio charakteristikas.

Todėl norint sumažinti galvutės rezonansinį dažnį, tikslingiau padidinti difuzoriaus pakabos ir centravimo disko lankstumą, tai yra sumažinti judančios sistemos standumą. Tai daroma taip. Pirmiausia nulupkite arba nupjaukite difuzoriaus apykaklę aštriu skalpeliu arba peiliuku (išilgai difuzoriaus laikiklio žiedo). Tada išlituojami lankstūs balso ritės laidai, atsukamas centravimo disko žiedas ir getinakso „voras“ (jei yra) arba nuo difuzoriaus laikiklio nulupamas centravimo diskas.

Centravimo disko su bangelėmis lankstumas padidinamas jame tolygiai per perimetrą išpjaunant tris ar keturias kūgio formos skylutes (žr. 1 pav.). Bendras šių skylių plotas turi būti 0,4-0,5 karto didesnis už centravimo disko bangų plotą. Norint apsaugoti magnetinį tarpą nuo dulkių, įprastais guminiais klijais arba BF-6 klijais prie išpjovų arba viso disko klijuojama marlė. Jei balso ritė centre yra getinakso (teksolito) „voras“, lankstumas padidinamas sumažinus jo rankų plotį (dildant jas dilde arba atsargiai nukandant vielos pjaustytuvais). Po to nupjaunama dalis kraštinės bangos prie difuzoriaus taip, kad tarp difuzoriaus krašto ir difuzoriaus laikiklio žiedo liktų apie 200 mm tarpas. Jei tuo pačiu metu difuzoriaus kraštas yra gofruotas, tada jis ištiesinamas iki maždaug 10 mm ilgio ir prie jo priklijuojama svirties formos pakaba, pagaminta iš pavinolio arba minkštos tekstilės. Siekiant padidinti lankstumą, jei įmanoma, nuimkite tekstilės arba trikotažo pagrindą.

Labai lanksčios ir elastingos rankos gali būti pagamintos naudojant silikoninius klijus - "Elastosil" sandariklį iš plonų nailoninių kojinių. Kojinės viršus nukerpamas išilgai ir ant gauto audinio daromos žymės 24-28 cm pločio (žr. 2 pav.). Ženklinant arkos turi būti išdėstytos skersai kojinės (žr. 2 pav.), nes kojinės elastingumas didesnis išilgine kryptimi. Tada ant kokios nors lentos ar storo kartono uždėkite lygios plastikinės plėvelės gabalėlį, uždėkite kojinių audinį ir užfiksuokite išilgai kraštų sagomis arba vinimis. Po to mentele arba metalinės liniuotės galu ant mezginio užtepamas „Elastosil“, kad nesimatytų mezginio siūlai. Po paros ("elastozilo" polimerizacijos laikas) mezginys apverčiamas, o kita pusė užtepama "elastozilu".

Norėdami iškirpti rankas, padarykite kartono šabloną. Patartina difuzorių kabinti ne daugiau kaip ant trijų ar keturių pečių, kad kiekviena svirtis užimtų atitinkamai trečdalį arba ketvirtadalį difuzoriaus perimetro. Ant svirties ir ant difuzoriaus krašto pieštuku pažymėkite paviršius, kuriais jie turi būti klijuojami, šių paviršių plotis turi būti 7-10 mm. Pagamintos rankos po vieną ištepamos klijais ir klijuojamos prie pažymėto difuzoriaus krašto „elastosil“ arba silikoniniais klijais KT-30 arba MSN-7. Pavinolio arba tekstilės arkos klijuojamos prie paviršiaus, kuriame buvo tekstilė, naudojant BF-2, 88 arba AB-4 klijus. Pirmiausia rekomenduojama patikrinti klijų tinkamumą (atitikimą) medžiagai, klijuojant medžiagos gabalėlį ant storo popieriaus.

Jungtys tarp rankų taip pat turi būti suklijuotos, kad nebūtų tarpų. Pavinolinėms arba tekstinėms vinilinėms tempelėms geriausia tai daryti su „elastosiliu“, kraštus rekomenduojama sutvirtinti siūlais ir keliais etapais užpildyti įprastais guminiais klijais.

Baigus kabinti difuzorių, jis įmontuojamas į difuzoriaus laikiklį taip, kad balso ritė tilptų į tarpą. Tada sutvirtinamas centravimo disko žiedas ir iš anksto sucentruojama balso ritė (prieš klijuojant pakabą). Toliau difuzoriaus pakabos svirties po vieną klijuojamos prie difuzoriaus laikiklio žiedo. Rankoms sulenkti, tepant difuzoriaus laikiklio žiedą klijais, patogu naudoti aligatoriaus spaustukus su įkištais vienpoliais kištukais (svoriui). Suklijavus suspensiją, atliekamas galutinis balso ritės išlyginimas ir tvirtinami centravimo disko arba getinaks "voro" žiedai. Jei centravimo diskas neturi metalinio žiedo ir yra nuluptas, tada pirmiausia klijuokite difuzoriaus pakabą, o tada centravimo diską, tuo pačiu metu centruodami balso ritę tarpelyje. Galiausiai balso ritės laidai yra lituojami, o atraminės svirties iš kartono, kempinės gumos arba veltinio priklijuojamos prie difuzoriaus laikiklio.

Jei difuzorius turi įtrūkimą (plyšimą), geriausia jį sandarinti „elastosil“ klijais arba keliais etapais užpildyti gumos klijais.

Taikant aprašytą metodą, galima 1,5-2 kartus sumažinti pagrindinio galvos rezonanso dažnį. Pavyzdžiui, pav. 3 paveiksle parodytos 4A-18 galvutės varžos dažninės charakteristikos prieš (punktyrinė linija) ir po modifikacijos.

Šią galvutę 1954 m. pagamino Leningrado plėvelės įrangos gamykla „Kinap“; jo pakeitimas – centravimo diske išpjauti trys langai ir briaunų gofravimas pakeičiamas pavinolinėmis arkomis, o tekstilinis pagrindas nebuvo pašalintas. Rezonansinis dažnis sumažėjo nuo 105 Hz iki 70 Hz, tai yra 1,5 karto. Įdomu pastebėti, kad tas pats rezonanso dažnio sumažėjimas suteikia papildomą 25 g svorį.

Gali būti naudinga perskaityti: