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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Smorzamento meccanico dei diffusori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori Le apparecchiature radio domestiche prodotte dall'industria domestica (TV, ricevitori, registratori) utilizzano spesso testine dinamiche a banda larga a bassa potenza, come 2GD-40, ZGD-38, ecc. Insieme ai vantaggi (prezzo basso, buon rendimento, ampio banda di frequenze riproducibili), queste testine presentano notevoli inconvenienti: significativa risposta in frequenza irregolare della radiazione a frequenze medie; la presenza di armonici estranei (per alcuni altoparlanti) durante la riproduzione di un segnale sinusoidale nell'intervallo 500 ... 2 Hz; significativa dispersione di parametri tra le singole istanze. Tutte queste carenze sono causate da un motivo: la formazione di superfici risonanti in piccole aree del diffusore, dell'ondulazione o del collare. Le aree di queste superfici possono essere piccole, ma a causa dell'elevato fattore di qualità del processo risonante risultante, emettono onde acustiche molto intense. Le frequenze di risonanza delle singole sezioni dei diffusori sono diverse, il che porta a una risposta in frequenza non uniforme della radiazione della testa e al suo modello di direttività. L'influenza di tali risonanze locali è così grande che spesso la riproduzione da parte della testa di un segnale sinusoidale di potenza anche relativamente bassa è accompagnata da sfumature estranee che sono percepibili dall'orecchio. Con un aumento della potenza in ingresso del segnale al valore del passaporto, la probabilità di sfumature estranee aumenta notevolmente. La sezione del diffusore, "colpevole" della comparsa di armonici estranei, può essere rilevata da un brusco cambiamento nel colore timbrico del suono (intensificazione o scomparsa dell'armonico) quando si tocca leggermente la sua superficie. In assenza di sfumature udibili, le sezioni risonanti possono essere localizzate utilizzando una piccola capsula microfonica (ad esempio, DEMSh) collegata a un oscilloscopio. La capsula è posta sopra diverse sezioni del diffusore ad una distanza di 1...3 mm e si osserva la forma del segnale quando alla testa vengono applicate oscillazioni rettangolari con una frequenza di 50...100 Hz (Fig. 1 , UN). Quando la capsula si trova al di sopra della superficie risonante, la risposta osservata sullo schermo dell'oscilloscopio è modulata da un segnale sinusoidale a lento decadimento (Fig. 1b). Se la capsula viene rimossa dalla superficie del diffusore a una distanza di 20...30 cm, sullo schermo è possibile osservare la risposta totale dell'intera superficie del diffusore, che, di regola, ha una forma complessa (Fig. 1 , C).
Nel corso dei test effettuati dall'autore, è stato riscontrato che le oscillazioni risonanti di grande ampiezza si verificano più spesso su segmenti separati dell'ondulazione o su piccole sezioni del colletto. Le sezioni del diffusore risuonano con un'ampiezza minore, ma poiché l'area delle sezioni stesse è molto significativa, il loro contributo alla formazione della risposta in frequenza della radiazione della testa è piuttosto ampio. Per eliminare queste distorsioni sonore, sono stati testati vari metodi per modificare le caratteristiche meccaniche delle sezioni risonanti, nonché per rifinire le pelli secondo il metodo riportato in [1]. Nel corso di questi lavori si è riscontrato che l'aumento della rigidità del materiale delle sezioni risonanti non dà risultati stabili, e anche lo smorzamento meccanico del diffusore e dell'ondulazione con liquidi viscosi liquidi (glicerina, olio di ricino) è inefficiente. L'applicazione di Guerlain al collare del diffusore secondo il metodo descritto in [1] elimina le risonanze del collare, ma non ha quasi alcun effetto sulle risonanze locali dei segmenti di ondulazione e delle sezioni del diffusore. Le risonanze locali dell'ondulazione e del diffusore vengono soppresse impregnando le aree "interessate" con una soluzione di gerlen in benzina. L'autore ha elaborato e propone ai lettori la seguente tecnica di rifinitura delle teste, che consente di ottenere risultati buoni e stabili. Prima di tutto, è necessario preparare soluzioni di Guerlain in benzina di due consistenze n. 1 e n. 2. Dopo aver abbassato il pennello e la soluzione n. 1, dovrebbero fuoriuscire grosse gocce. Soluzione n. 2 - soluzione semidiluita n. Quindi, la soluzione n. 1 dovrebbe essere applicata sul retro e sui lati esterni del diffusore e dell'ondulazione in modo che il diffusore ne sia completamente saturo, ma non vi siano cedimenti sulla sua superficie. Dopo che si asciuga, un sottile strato di soluzione n. 1 largo 2-1 cm viene applicato all'ondulazione e alla parte adiacente del diffusore su entrambi i lati (una goccia della soluzione viene "stirata" sulla superficie, come nella tintura) . I parametri della testa possono essere misurati solo il giorno successivo alla finitura. Secondo la suddetta metodologia, sono state finalizzate le teste 2GD-40, ZGD-42, ZGD-38, 4GD-53, 4GD-8. Per i primi tre tipi di teste, la risposta in frequenza irregolare dei modelli di radiazione e direttività nell'intervallo di 500 ... Negli ultimi due, l'effetto di affinamento è meno pronunciato (a causa dell'aumento dello spessore e della rigidità dell'ondulazione e delle sezioni periferiche del diffusore), ma è anche molto evidente. L'influenza dello smorzamento meccanico del diffusore sui parametri delle teste è stata testata sull'esempio della revisione di 18 teste 2GD-40 (ZGDSh-2). Prima della revisione, sei di loro presentavano sfumature estranee quando veniva loro applicato un segnale sinusoidale con una potenza di 1 W. Il tono armonico è stato ascoltato a una o due frequenze discrete nella gamma di 600...1500 Hz. Le fonti di sfumature in cinque casi si sono rivelate segmenti di corrugazione situati lungo l'asse maggiore del diffusore e, in un caso, il colletto. Altre quattro teste presentavano sfumature quando veniva loro applicato un segnale da 3 W (la sorgente era il collare). Tutte le teste avevano una risposta in frequenza frastagliata dei diagrammi di radiazione e direttività, le emissioni parassite sono state osservate sulle loro caratteristiche transitorie (Fig. 1, c). Dopo aver finalizzato le testine della loro risposta in frequenza, la radiazione è diventata più uniforme. Sulla fig. La Figura 2 mostra la zona di dispersione, in cui si adatta la risposta in frequenza della radiazione di tutte le 18 teste (le caratteristiche sono state normalizzate rispetto ai valori a una frequenza di 250 Hz). Quando un segnale sinusoidale con una potenza di 8 W è stato applicato alle testine modificate nell'intervallo di frequenza superiore a 500 Hz, non sono state rilevate armoniche estranee in nessuna delle testine, il che indica una significativa riduzione delle distorsioni non lineari introdotte dal diffusore. A causa dell'elevata ripetibilità della forma della risposta in frequenza della radiazione delle testine modificate, diventa possibile equalizzarla ulteriormente sull'intera gamma di frequenze riproducibili correggendo la risposta in frequenza dell'amplificatore. Schema schematico del correttore con risposta in frequenza mostrato in fig. 2 (curva 1) è mostrato in Fig. 3. Quando una qualsiasi delle 18 testine modificate è stata collegata a un amplificatore corretto, l'irregolarità della loro risposta in frequenza di radiazione nell'intervallo 150 ... 12000 Hz non ha superato ± 3 dB e ad una frequenza di 18 kHz, alcune testine avevano una diminuzione non superiore a -6 dB. Una tipica risposta in frequenza della radiazione della testa con un correttore è mostrata in fig. 4, e la sua tipica risposta transitoria - in fig. 1, d. La risposta in frequenza del correttore ha un aumento significativo alle frequenze più alte, ma ciò non porta a una notevole diminuzione della gamma dinamica dell'UMZCH, poiché l'ampiezza delle componenti ad alta frequenza nello spettro del segnale musicale è piccola. In alcuni casi è possibile limitarsi a correggere la risposta in frequenza della radiazione della testa a una frequenza di 14 ... 16 kHz, quindi l'aumento della risposta in frequenza del correttore alla massima frequenza operativa sarà molto inferiore. Lo stesso correttore può essere utilizzato anche per correggere la risposta in frequenza delle testine ZGD-42, ZGD-38 e 4GD-53 (l'autore ha modificato due testine di ciascuno dei tipi elencati, la risposta in frequenza di tutte le testine modificate rientra nel zona di dispersione mostrata in Fig. 2). L'affinamento sopra descritto influisce anche su altri parametri delle testate: la frequenza di risonanza naturale aumenta del 5...10%, il fattore di qualità acustica diminuisce del 20...40% (mentre il fattore di qualità totale rimane praticamente invariato), a causa un leggero aumento della massa del diffusore di 1...2 dB riduce il ritorno, aumenta notevolmente la resistenza meccanica del diffusore e dell'ondulazione. Vorrei attirare l'attenzione dei radioamatori sul fatto che una diminuzione della sensibilità della testina di 1 ... 2 dB equivale a una diminuzione della sua efficienza del 20 ... 37%. Ciò impone alcune restrizioni all'applicabilità della modifica di cui sopra: nei progetti in cui non esiste una riserva di carica UMZCH, e anche dove l'efficienza della fonte di alimentazione è importante, ci si dovrebbe limitare alla modifica raccomandata in [1]. Va anche notato che il correttore migliora il suono delle teste modificate non solo secondo questo metodo e secondo il metodo [1], ma anche teste non finite. In tutti i casi, la risposta in frequenza della radiazione delle testine è notevolmente equalizzata e durante l'ascolto comparativo gli esperti notano un suono più piacevole delle testine con un correttore (è diventato "morbido", "succoso", più "morbido" rispetto con testine ad alta frequenza, venivano riprodotte frequenze sonore più alte). Il suono delle testine modificate vince notevolmente quando si riproduce un segnale ad alta potenza, quindi possono essere consigliate per l'uso in apparecchiature fisse, nonché in altoparlanti a due vie come emettitori a media e alta frequenza. L'autore ha confrontato il suono di un altoparlante in cui sono installate due testine 2GD-40 con una rotazione nel piano orizzontale di 45 ° e un altoparlante a due vie con testine 15GD-11A e 10GD-35. Tutti gli ascoltatori hanno notato che la qualità del suono di un altoparlante a una via non è inferiore a un altoparlante a due vie e alcuni addirittura hanno preferito un altoparlante a una via. Il metodo per migliorare i parametri delle testine a banda larga mediante smorzamento meccanico del materiale del diffusore è molto efficace anche in relazione alle testine ad alta frequenza con cono di carta (ZGD-31, 2GD-36 e 1GD-3). Inoltre, si consiglia di modificare prima le teste ZGD-31 e 2GD-36 secondo il metodo indicato in [2] (il feltro può essere sostituito con strisce di Guerlain). Dopo aver smontato la testa, applicare due strati di soluzione n. 1 sulla superficie interna dell'ondulazione e sulla parte adiacente del diffusore con una larghezza di 1.5 ... 1 cm e, dopo averlo assemblato, sul lato esterno del diffusore dovrebbe essere trattato allo stesso modo. Per le teste 1 GD-3, si consiglia di applicare la soluzione sul bordo esterno del diffusore con una larghezza di 3 ... 4 mm. Tale raffinamento delle testine ad alta frequenza ne ha smussato la risposta in frequenza e le caratteristiche transitorie mantenendo la stessa sensibilità, ha permesso di ridurre significativamente il fattore di qualità acustica e le distorsioni non lineari introdotte dal diffusore nella parte inferiore della gamma di frequenze che esse riprodurre (gli ultimi due fattori consentono di ridurre i requisiti per il filtro crossover utilizzato in combinazione con la testina ad alta frequenza). In conclusione, va notato che tutti i vantaggi che lo smorzamento meccanico del diffusore, dell'ondulazione, del collare e della rondella di centraggio della testa possono essere completamente realizzati solo in fabbrica. Infatti, a causa di un significativo aumento della resistenza meccanica dell'ondulazione e del diffusore, diventa possibile renderli più sottili, il che consentirebbe di mantenere o addirittura aumentare la sensibilità delle testine, ridurre la loro frequenza di risonanza a 50 ... 80 Hz, e ne uniforma la risposta in frequenza ottimizzando l'impregnazione dei diffusori. Tuttavia, queste possibilità possono essere realizzate solo in fase di progettazione. letteratura:
Autore: V.Zhbanov
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