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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Modifica di 35AC-015 basata sul filtro ladder. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Audio La rivista "Radio" ha ripetutamente descritto vari modi per migliorare il suono del sistema di altoparlanti 35AC-1. La proposta pubblicata in [1] può essere considerata quella di maggior successo. Tuttavia, l'altoparlante modificato in questo modo, con una buona risposta in frequenza, presenta anche uno svantaggio molto significativo: una caratteristica di direttività notevolmente deteriorata a causa dell'aumento della frequenza di separazione delle sezioni del filtro a media e alta frequenza a 10 kHz. Vale a dire, questo parametro, insieme alla risposta in frequenza della potenza acustica, è considerato il più informativo dal punto di vista della valutazione della qualità del suono degli altoparlanti nelle stanze di ascolto reali. La caratteristica direttività di un altoparlante viene misurata come la dipendenza della pressione sonora che si sviluppa ad una determinata frequenza o banda di frequenza in una camera anecoica dall'angolo di spostamento del microfono di misurazione rispetto all'asse acustico dell'altoparlante in orizzontale e verticale aerei. La risposta in frequenza della potenza acustica è la dipendenza della quantità di potenza acustica emessa dalla frequenza del segnale. L'irregolarità della risposta in frequenza della potenza acustica è considerata uno dei parametri principali nella valutazione della qualità del suono della corrente alternata [2]. Poiché l'irregolarità assiale della risposta in frequenza negli altoparlanti moderni non supera ±2 dB, il contributo principale all'irregolarità della risposta in frequenza della potenza acustica è dato dalla variazione dell'ampiezza della caratteristica di direttività in funzione della frequenza del segnale . L'influenza delle caratteristiche direzionali sulla qualità del suono degli altoparlanti si manifesta nello spostamento dell'immagine stereo quando cambia la composizione spettrale del segnale. Negli studi psicofisiologici sulla qualità del suono degli altoparlanti Hi-Fi, si nota che gli altoparlanti con una buona risposta in frequenza assiale, ma una caratteristica di direttività stretta (così come bruschi cambiamenti nell'ampiezza della caratteristica di direttività quando si cambia frequenza) suonano "duri" e faticoso” [2]. I filtri crossover, il cui ruolo fino a poco tempo fa era sottovalutato, hanno un impatto significativo sulla qualità del suono degli altoparlanti multivia. La maggior parte dei modelli di altoparlanti industriali utilizza filtri crossover costituiti da unità LC passive di tipo “K”, solitamente non superiori al terzo ordine. Nell'AS "Elettronica" modificato 35AC-015 offerto all'attenzione dei lettori, viene utilizzato il cosiddetto filtro ladder passante del sesto ordine. Filtri di questa classe furono proposti nella seconda metà degli anni '70 [2]. A differenza di altri filtri crossover utilizzati negli altoparlanti, soddisfano contemporaneamente diversi requisiti: forniscono una risposta in frequenza totale piatta in tensione, caratteristiche di direttività simmetriche dell'altoparlante nella regione delle frequenze di crossover del filtro e un basso livello di distorsione di fase. Inoltre, sono meno sensibili ai cambiamenti nei valori dei loro elementi costitutivi. Un filtro simile, ma del quarto ordine, viene utilizzato nel sistema industriale "Orbita" 100AC-003. Modificando il sistema acustico Elektronika 35AC-015, la sezione delle basse frequenze del filtro crossover (Fig. 1) è rimasta invariata. Nella sezione delle frequenze medie, i valori degli elementi sono stati modificati per corrispondere alla testina 5GDSH-5-4 (4 Ohm) appena installata, che viene utilizzata al posto della 15GD-11A. Come già notato nella rivista, quest'ultimo non è in grado di fornire una qualità accettabile di riproduzione delle medie frequenze. La testa 5GDSh-5-4 deve essere prima modificata rivestendo il diffusore su entrambi i lati con mastice antivibrante [1]. Non è necessario sigillare le finestre del porta diffusore con feltro sintetico, ma prima di installare la testa in una scatola isolante, avvolgerla in gommapiuma di circa 8 mm di spessore. Lo spazio libero della scatola deve essere riempito con una piccola quantità di cotone idrofilo.
La sezione delle frequenze medie (L4, C5, L5, C6, L6, C7) e la sezione delle alte frequenze (C8, L7, C9, L8, C10, L9) sono un filtro ladder passa tutto del sesto ordine con un crossover frequenza di 4500 Hz. Come hanno dimostrato numerosi esperimenti, la scelta di tale frequenza di crossover per un dato modello di altoparlante è più accettabile dal punto di vista dell'ottenimento delle migliori caratteristiche di direttività. La scelta di un filtro di ordine relativamente alto è stata guidata dal desiderio, quando si utilizzano i driver dinamici disponibili, di ottenere una distorsione non lineare minima alle frequenze medie e alte e di eliminare la sgradevole colorazione del suono del driver ad alta frequenza 10GD-35, notato da molti proprietari di 35AC-1. È noto che negli altoparlanti dinamici l'ampiezza di spostamento del diffusore, al diminuire della frequenza di un segnale sinusoidale di ampiezza costante fornito alla testa, aumenta con una pendenza di circa 12 dB/ottava fino alla frequenza di risonanza della testa. In questo caso, la pressione sonora creata dalla testa alle frequenze del segnale di prova non aumenta (e può addirittura diminuire) e le distorsioni non lineari aumentano notevolmente. Quando viene raggiunta la frequenza di risonanza, l'ampiezza dello spostamento del diffusore non dipende più dalla riduzione della frequenza. Un filtro ad alta frequenza del primo ordine con una pendenza della risposta in frequenza di 6 dB/ottava non può modificare (ridurre) in modo sufficiente la crescita di questa dipendenza. Affinché la ripidità dell'aumento dell'ampiezza dello spostamento del diffusore, a partire dalla frequenza di crossover del filtro e terminando con la frequenza di risonanza della testa, si avvicini a zero, la pendenza della pendenza della sua risposta in frequenza deve essere pari a almeno 12 dB/per ottava. La pendenza della risposta in frequenza del filtro ad alta frequenza del sesto ordine applicato supera i 30 dB/ottava. Ciò ha permesso di ridurre significativamente le distorsioni non lineari della testina 10GD-35 a frequenze vicine alla sua frequenza di risonanza. Si ritiene che i filtri di ordine superiore introducano grandi distorsioni transitorie e di fase. Tuttavia, come mostrato in [2], tali distorsioni create dai filtri passa-tutto di ordine elevato (fino al sesto), misurate su segnali multicomponente, si trovano significativamente al di sotto delle soglie uditive soggettive. Il design degli induttori può essere arbitrario. Nella loro fabbricazione, l'autore ha utilizzato cornici in vetro organico (possono essere realizzate in textolite o ebanite), il cui schizzo è mostrato in Fig. 2.
Le bobine L4-L6 sono avvolte con filo PEV-1 0,8 e contengono rispettivamente 118, 106 e 76 spire. Le bobine L7-L9 e L3 sono avvolte con filo PEV-1 0,5 e contengono rispettivamente 128, 170, 248 e 236 spire. Utilizzando un misuratore di induttanza adatto (l'autore ha utilizzato E7-9), è consigliabile regolare l'induttanza delle bobine (precisa fino alla terza cifra) ai valori indicati sullo schema elettrico dell'AC. Condensatori di filtro - MBGO-1 e MBGP-1,2 con una deviazione dai valori nominali di ±5 e ±10%. I valori non standard si ottengono collegando in parallelo condensatori con valori standard. Tutte le parti del filtro sono montate su un pannello separato installato all'interno dell'alloggiamento dell'altoparlante sotto la testa delle basse frequenze. Gli altoparlanti modificati in questo modo vengono gestiti con l'UMZCH descritto in [3]. Come preamplificatore è stato utilizzato un amplificatore con controllo passivo del tono, pubblicato in [4]. Quando si utilizzano altoparlanti modificati come parte di un complesso di riproduzione del suono con un controllo attivo del tono che fornisce una profondità di controllo della risposta in frequenza superiore a ±15 dB, è consigliabile includere resistori di smorzamento PEV-7,5 agli ingressi dei medi e degli alti sezioni del filtro di frequenza (indicate dalla linea tratteggiata nel diagramma). Nel valutare la qualità del suono degli altoparlanti convertiti, tutti gli ascoltatori hanno notato la “leggerezza e trasparenza” del suono, la sua naturalezza, nonché la chiara localizzazione delle sorgenti sonore nello spazio. letteratura:
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