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Quando ci sono più altoparlanti che canali...
L'acustica è solitamente collegata alla radio secondo il principio "un canale - un altoparlante", ma esistono metodi combinati per collegare il carico. Utilizzano le caratteristiche di progettazione degli amplificatori a ponte delle radio moderne e consentono di ottenere un suono di qualità superiore. Le soluzioni proposte non richiedono investimenti significativi di tempo e denaro e sono state ripetutamente testate nella pratica. A questo scopo sono adatti i radioregistratori con amplificatori a ponte ad alta potenza (oltre 20 W per canale). Non verranno presi in considerazione i modelli di registratori radio con amplificatore a bassa potenza a due o quattro canali: qui "la medicina è impotente". La qualità del suono anche di una radio economica può essere notevolmente migliorata. Nella maggior parte dei diffusori anteriori coassiali o full-range di piccole dimensioni, a causa della scarsa progettazione acustica, le componenti a bassa frequenza del segnale causano sovraccarico e distorsione anche a livelli di volume medi. Ovviamente per eliminare questo difetto è necessario utilizzare un filtro passa-alto. Buoni risultati si ottengono utilizzando filtri del primo ordine con una frequenza di taglio di circa 90-180 Hz (a seconda delle caratteristiche della testa e del design acustico). Un'altra soluzione è passare all'acustica distanziata (componente), in questo caso le testate dei mediobassi possono essere installate nel design acustico appropriato. In questo caso è conveniente passare all'amplificazione separata (la cosiddetta bi-amplificazione), quindi sarà possibile regolare il bilanciamento tonale non solo con i controlli di tono, ma anche con la corrispondente distribuzione della potenza dell'amplificatore. Quando si utilizza un set già pronto di altoparlanti a due vie, il modo più semplice è utilizzare un crossover standard, separando gli ingressi del filtro passa-alto e del filtro passa-basso per il collegamento rispettivamente ai canali anteriore e posteriore. Con una frequenza di crossover di 5...7 kHz, tipica quando si utilizzano testine HF economiche, le radio con una distribuzione di potenza ineguale tra i canali anteriori e posteriori (solitamente 2x7 W anteriori + 2x25 W posteriori) funzioneranno meglio se accese in modalità Da questa parte. Per i registratori radio con canali di uguale potenza, i canali che funzionano per i tweeter non utilizzeranno più di un terzo delle loro capacità. In questo caso ha senso pensare di ridurre la frequenza di crossover a 1,5...3 kHz, ma ciò richiede filtri passa-alto di ordine elevato ed emettitori ad alta frequenza appositamente progettati con una bassa frequenza di risonanza principale. Il loro costo è considerevole, quindi un altoparlante frontale a tre vie in questo caso potrebbe rivelarsi ancora più economico e le sue possibilità di allestire la scena sono notevolmente più ampie. Le testine midrange disponibili (o a banda larga nel ruolo di midrange) con diffusore “morbido” con un diametro fino a 13 cm possono essere utilizzate solo con un filtro passa-alto, senza limitare la banda di frequenza dall'alto, poiché la loro risposta in frequenza nella gamma di frequenza operativa è abbastanza uniforme e cade dolcemente alle alte frequenze. Le testine di diametro maggiore hanno solitamente una significativa irregolarità nella risposta in frequenza; in questo caso, è necessario utilizzare filtri passa-banda per gli emettitori di gamma media. Le testine a bassa frequenza dei sistemi a tre vie con frequenze di crossover superiori a 500...800 Hz possono essere accese senza filtro passa-basso, utilizzando il declino naturale della risposta in frequenza e le caratteristiche di progettazione acustica. Ciò ridurrà le perdite nella resistenza attiva della bobina del filtro. Tuttavia, le testate dotate di diffusori ad alta rigidità spesso presentano diverse risonanze nella gamma media, creando sovratoni. In questo caso è necessario un filtro passa-basso. I seguenti diagrammi mostrano le frequenze di taglio fornite dai valori dei condensatori standard più comuni. Le linee tratteggiate indicano elementi opzionali. A seconda della struttura degli amplificatori radio, lo schema di collegamento cambia. Consideriamoli "per anzianità". Radioregistratori con amplificatore a due canali e fader in uscita. Di questi “dinosauri” prodotti a metà degli anni ’90 sono ancora in funzione molti. Una caratteristica degli amplificatori integrati di tali dispositivi è che sono progettati per un carico di 2 Ohm e hanno una significativa riserva di carica. Ciò è dovuto al fatto che nella posizione del fader centrale gli altoparlanti anteriori e posteriori sono collegati in parallelo. Tuttavia, è impossibile utilizzare l'acustica dei componenti con loro. Il motivo è semplice: quando viene introdotto un fader, l'impedenza di uscita dell'amplificatore aumenta, il che porta ad un cambiamento nella frequenza di taglio del crossover. Pertanto, l'unica opzione possibile per utilizzare amplificatori di tali dispositivi con acustica moderna è una configurazione a due canali, in cui il fader è escluso dal funzionamento. In questa opzione è possibile aggiungere un subwoofer accendendolo in configurazione “mista mono”. Poiché è impossibile regolare il rapporto tra i livelli degli altoparlanti anteriori e del subwoofer, a seconda della sensibilità delle testine utilizzate, viene selezionata una delle opzioni di collegamento (Fig. 1.).
opzione А utilizzato quando la sensibilità degli altoparlanti anteriori è 3-5 dB superiore a quella del subwoofer. In questa versione, sono collegati agli amplificatori non tramite un ponte, ma secondo un circuito convenzionale, e la potenza ad essi fornita non supera i 7 W/4 Ohm. Per ottenere un volume sufficiente dai diffusori anteriori è consigliabile l'utilizzo di testine ad alta efficienza con sensibilità di circa 91-93 dB. Presta attenzione alla loro fasatura: uno dei "semiamplificatori" è invertente, il secondo non è invertente. La frequenza di taglio del filtro passa-alto formato dai condensatori C1 e C2 può essere scelta arbitrariamente, ma la presenza dei condensatori è di fondamentale importanza: non trasmettono la componente continua dall'uscita degli amplificatori agli altoparlanti. Le teste anteriori sono convenzionalmente indicate come a banda larga, ma possono essere coassiali o componenti. opzione Б usato quando la sensibilità di tutte le teste è vicina. La presenza dei condensatori C1,C2 non è più necessaria per il normale funzionamento, in quanto viene utilizzata una connessione a ponte. In assenza di condensatori, le testine nella banda passante del filtro subwoofer funzionano in parallelo. Ciò riduce l'impedenza di carico a 2 ohm, ma l'amplificatore è progettato per questo. Per il subwoofer, in entrambi i casi viene utilizzato un filtro del secondo ordine (C3L1R1). Radioregistratori con amplificatore combinato. L'amplificatore di questi registratori radio può essere utilizzato in due versioni: come ponte a due canali con una potenza massima di 2x25 W o come quattro canali con un collegamento di carico convenzionale e una "terra virtuale". La potenza in questo caso è 4x7W. Il rappresentante più famoso di questa famiglia è il Sony 1253/1853. Per lavorare con un subwoofer, devi anche utilizzare una configurazione a due canali.
La scelta del circuito di commutazione, come nel caso precedente, viene effettuata tenendo conto della sensibilità delle testine. Per opzione А i condensatori C1, C2 svolgono il ruolo di filtro passa-alto. Possono essere abbandonati se le testine utilizzate forniscono una riproduzione non distorta delle frequenze più basse. La componente DC è separata dai condensatori interni della radio. Tuttavia, per l'opzione Б è obbligatorio avere due filtri passa-alto per i canali stereo e un filtro passa-basso per il canale somma. Il loro compito è quello di escludere il funzionamento in parallelo delle testine alle basse frequenze. Poiché le testine sono quasi uguali alla loro resistenza CC alle basse frequenze, l'assenza di filtri può portare a un sovraccarico di un amplificatore progettato per un carico di 4 ohm. Per i canali stereo vengono utilizzati filtri del primo ordine (C1, C2), per il totale - del secondo (C3L1R1). È possibile anche un'altra variante di collegamento a carico misto, ma già all'interno dello stesso canale di amplificazione. È conveniente per collegare un sistema di altoparlanti a due o tre vie. Per il woofer viene utilizzata una connessione a ponte e per i medi / acuti o alti - la solita. L'interruttore della modalità è impostato sulla posizione per una configurazione a quattro canali.
La dipendenza della potenza fornita alle testine dalla posizione del fader è mostrata in Fig. 3.b. Nel processo di regolazione, la potenza sul carico del ponte viene ridotta di un massimo di 6 dB (4 volte), poiché nelle posizioni estreme del fader il circuito viene ridotto al solito ("il braccio dell'amplificatore lasciato senza segnale " agisce come un "terreno virtuale"). Va tenuto presente che nella zona di azione congiunta delle testine sono collegate in parallelo, ma poiché queste frequenze risentono già dell'aumento dell'impedenza di carico dovuto all'induttanza della bobina mobile, non si ha un vero e proprio sovraccarico dell'amplificatore. Radioregistratori con amplificatori di diversa potenza. Un certo numero di dispositivi economici vengono ancora prodotti secondo questo schema: ricevitore CD TCH-77 (LG Electronics), Daewoo AKF-4087X, AKF-4237X, AKF-4377X, AKF-8017X, Prology KX-2000R, ARX-9751/ 52, "Ural" (modelli 206, 207, 208). I potenti amplificatori di modelli con canali di diversa potenza sono realizzati in base al circuito del ponte e quelli meno potenti, secondo il solito. Oltre alla menzionata opzione di biamplificazione, puoi utilizzare una connessione tradizionale o mista. frontale si dirige verso più potenti parte posteriore canali, e parte posteriore Collegarsi a AC ("sub-sound"), che non richiede un'elevata potenza frontale canali che utilizzano uno schema convenzionale o uno schema Haffler (con segnale differenziale). Le funzioni del fader anteriore-posteriore verranno invertite, ma è facile abituarsi. Resta in vigore tutto quanto detto sopra riguardo al collegamento combinato, scomparirà solo la possibilità di regolare il rapporto di potenza tra le bande del canale frontale. Analogamente alle opzioni considerate, in questo caso, secondo lo schema combinato, è possibile accendere gli altoparlanti anteriori e il subwoofer, mentre il fader controlla il livello del segnale dei tweeter. Le gamme di frequenza operativa degli altoparlanti anteriori e del subwoofer non devono sovrapporsi per non sovraccaricare l'amplificatore.
Radioregistratori con amplificatori a ponte a quattro canali. Per gli amplificatori a ponte a quattro canali, che sono dotati di quasi tutte le radio moderne, le opzioni di cui sopra per l'accensione degli altoparlanti possono essere combinate in vari modi. Ad esempio, utilizzando contemporaneamente "mixed mono" e il consueto schema di connessione (Fig. 5), è possibile collegare un subwoofer e "tweeter" o altoparlanti posteriori (con limitazione della larghezza di banda) e utilizzare i canali rimanenti per i mediobassi o anteriori Altoparlanti.
Un'altra opzione è un diffusore frontale a tre vie con connessione combinata e sottosuono Huuffler. Il fader consente di regolare il rapporto tra MF e LF, il livello HF nel processo di regolazione cambia entro 6 dB. L'ordine di connessione del carico viene scelto in modo tale che non si verifichi un sovraccarico dell'amplificatore anche quando si utilizzano testine a bassa frequenza nell'intera banda di frequenza e midrange - solo con un filtro passa-alto, che rende questo circuito particolarmente attraente - non è necessario avvolgere gli induttori.
Raccomandazioni Poiché vengono utilizzate le uscite invertenti e non invertenti dell'amplificatore integrato, prestare attenzione alla polarità di collegamento delle testine. Nei casi in cui il circuito richieda il collegamento di uno dei terminali di carico con "massa", questo deve essere fatto sulla custodia della radio o sul filo di alimentazione "negativo" il più vicino possibile alla sua custodia. Non è consentito il collegamento alla "massa" dell'auto! Per i circuiti con opzione a ponte per il collegamento del carico, è necessario utilizzare condensatori a ossido non polare (elettrolitici) come parte dei filtri. In casi estremi, possono essere costituiti da due condensatori polari con capacità doppia, collegandoli schiena contro schiena ("più" a "più"), ma la qualità del suono con condensatori non polari è maggiore. I condensatori di piccola capacità sono meglio usare carta o polipropilene. Il calcolo del filtro passa basso per un subwoofer viene eseguito nel modo consueto. Tuttavia, è desiderabile introdurre un resistore da 1 ohm nel progetto del filtro del secondo ordine, come mostrato nei diagrammi. Ciò ridurrà la possibilità di sovraccaricare l'amplificatore radio. La frequenza di crossover e l'ordine del filtro passa-basso per il subwoofer vengono selezionati nell'intervallo 80...200 Hz, a seconda della posizione della testina delle basse frequenze. Se si trova nella parte posteriore della cabina, la frequenza di crossover dovrebbe essere scelta la più bassa possibile e l'ordine più alto per evitare che il subwoofer riproduca la gamma della “voce”. Tuttavia, ciò richiede la produzione di induttori davvero ciclopici. Da un lato, non è auspicabile utilizzare nuclei ferromagnetici nella loro progettazione, poiché le distorsioni causate dall'inevitabile magnetizzazione del nucleo degradano significativamente la qualità del suono. D'altra parte, l'uso del nucleo consente di ridurre drasticamente la resistenza attiva della bobina e le perdite in essa contenute, il che è particolarmente importante quando si utilizzano amplificatori radio integrati. Quindi la scelta va fatta caso per caso. In una parola, ci sono molte opzioni: usa solo la tua immaginazione. Pubblicazione: www.bluesmobil.com/shikhman
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