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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sistema acustico per l'autoproduzione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori Ora in vendita (almeno nelle grandi città) si possono acquistare i sistemi acustici più diversi in termini di potenza, design, ingombri e costi per quasi tutti i gusti, a partire da quelli di piccole dimensioni con un volume di 2...3 dm3 fino a volumi pavimentali oltre un metro cubo. Tuttavia, la stragrande maggioranza di questi sistemi ha una caratteristica unificante: sono tutti di tipo compressione. Ciò significa che l'involucro del sistema di altoparlanti è ben chiuso e il cono dell'altoparlante funziona come un pistone, il cui cilindro ha al suo interno un volume costante di aria racchiusa. tutto i sistemi di compressione presentano numerosi vantaggi innegabili, tra cui i più importanti sono i seguenti: 1. Il cortocircuito acustico tra i lati anteriore e posteriore del cono dell'altoparlante viene completamente eliminato, il che aumenta l'uscita relativa (ma non assoluta!) alle frequenze estremamente basse e, quindi, riduce l'irregolarità complessiva della risposta in frequenza dovuta a questa parte dello spettro.
Tuttavia, come si suol dire, solo il formaggio in una trappola per topi è gratuito. Tutto il resto è a pagamento. Nel caso dei sistemi di altoparlanti a compressione, il costo è rappresentato dalla loro efficienza e, quindi, dalla potenza elettrica che deve essere fornita al sistema per ottenere un volume sonoro sufficiente. I lettori hanno probabilmente notato che la maggior parte dei moderni ricevitori portatili e compatti, le radio e i loro gemelli per auto hanno una potenza di uscita nominale di 50, 60, 100 e persino 300 W! Nel frattempo, la stragrande maggioranza delle vecchie radio a valvole e delle radio, anche della classe più alta, avevano una potenza di uscita 10...20 volte inferiore. Ad esempio, la radio stereo per console di prima classe “Symphony” aveva una potenza di uscita di ciascun canale che non superava i 6 W, i ricevitori da tavolo di prima classe “Lettonia”, “Mir” “T-689” avevano una potenza di uscita di 5 W, anche se il volume del loro suono non era affatto inferiore, bensì superiore a quello delle autoradio di oggi con una potenza nominale di 2x30 W. Qual è il problema? Ma il fatto è che prima dell'uso diffuso delle apparecchiature radio a transistor, come sistemi acustici non venivano utilizzati la compressione, ma esclusivamente emettitori aperti, ad es. quelli in cui la parte posteriore dei diffusori degli altoparlanti comunicava con il volume d'aria della stanza attraverso la parete posteriore forata del case. E sebbene tali sistemi di altoparlanti aperti non presentassero i vantaggi dei sistemi di compressione, fornivano comunque un'eccellente qualità del suono con un assorbimento di energia elettrica significativamente inferiore. Viene fornito un confronto tra i due tipi di sistemi di altoparlanti in modo che il radioamatore possa fare la scelta giusta. Il fatto è che l'attuale gamma di transistor finali ad alta potenza consente di ottenere una potenza di uscita non distorta di 50 e 100 W con un'efficienza eccezionalmente elevata, poiché soluzioni circuitali speciali consentono a questi transistor di funzionare in classe B praticamente senza distorsioni non lineari evidenti. In questo caso, l'uso di sistemi acustici a compressione non solo è possibile, ma anche completamente giustificato. La situazione è diversa con gli amplificatori a valvole. I moderni stadi finali a tubi possono funzionare solo in pura classe A. Ciò è necessario per garantire un livello accettabile di fattore di distorsione non lineare. Ma questa, come sai, è la modalità più antieconomica. Inoltre, le potenti lampade finali consumano una grande corrente attraverso il circuito del filamento, quindi risulta che anche con una potenza di uscita di 10...15 W, l'amplificatore consuma oltre 100 W dalla rete. È chiaro che creare un amplificatore a valvole con una potenza di uscita di 100 W o più per pilotare normalmente un sistema di compressione sufficientemente potente è semplicemente inutile: consumerà almeno 1 kW dalla rete e, di conseguenza, genererà calore alla pari di un ferro da stiro o fornello elettrico. Ne consegue che per un amplificatore a valvole è preferibile un sistema di altoparlanti di tipo aperto. Ma sono proprio questi sistemi che praticamente nessuna azienda produce oggi, né in Russia né all'estero. Cosa può fare il lettore? Tutto quello che deve fare è costruire lui stesso un sistema del genere. Per coloro che non l'hanno mai fatto, non è così semplice come potrebbe sembrare a prima vista e costruire un sistema di altoparlanti di alta qualità non è più semplice che costruire un amplificatore di alta qualità. Pertanto, forniremo non solo una descrizione dettagliata di uno dei sistemi (non il più complesso), ma lo accompagneremo anche con spiegazioni e commenti che vi aiuteranno ad avvicinarvi con competenza alla scelta dei tipi di altoparlanti, a determinare la forma e le dimensioni della cassa e dei materiali da costruzione per la sua fabbricazione. La progettazione di un sistema acustico dovrebbe iniziare impostando i parametri di base. Gli indicatori principali di qualsiasi sistema acustico sono: 1. Gamma di frequenza realmente riprodotta in termini di pressione sonora.
Questi parametri sono direttamente correlati alla scelta dei tipi e del numero di altoparlanti in grado di risolvere questo problema. Anche in questo caso è necessaria una piccola digressione nel campo della teoria, senza la quale gran parte della discussione successiva potrebbe risultare incomprensibile. Cominciamo guardando come funziona un altoparlante. Per irradiare efficacemente le frequenze più basse, il cono dell'altoparlante deve avere la massima superficie radiante possibile (zona del cono), una sospensione estremamente morbida (ondulazione elastica e bassa elasticità della sospensione), che comporta un'inerzia abbastanza grande dell'intero sistema. Tuttavia, alle frequenze più basse della gamma, ciò praticamente non influisce negativamente sulla qualità del suono degli strumenti bassi. Per riprodurre efficacemente le frequenze più alte della gamma (a partire da 8...10 kHz), i requisiti per l'altoparlante sono invertiti. Il diffusore può essere di piccole dimensioni, ma sempre rigido: molto spesso, per raggiungere questo obiettivo, il diffusore in carta viene impregnato con vernice di bachelite, e i modelli più costosi (soprattutto di aziende occidentali) sono realizzati in plastica o duralluminio leggero. La sospensione della bobina è resa rigida e il più priva di inerzia possibile. Anche quanto detto è sufficiente per comprendere che per irradiare efficacemente un'ampia gamma di frequenze un solo altoparlante non è sufficiente. In effetti, la stragrande maggioranza dei sistemi di altoparlanti a banda larga è costituita da tre o più driver diversi. Perché tre e non due? Poiché un buon altoparlante a bassa frequenza con una propria risonanza meccanica a bassa frequenza emette effettivamente solo frequenze non superiori a 4...6 kHz, e le testine ad alta frequenza iniziano a funzionare da 8...10 kHz, quindi la sezione centrale del range operativo rientra nella “zona di guasto”.
Nella versione dell'autore, questo concetto è espresso nella scelta tre altoparlanti industriali standard: 1. 6GD-2 RRZ - come principale a bassa frequenza (banda di frequenza 40...5000 Hz, frequenza di autorisonanza 25...35 Hz, potenza nominale 8 W, impedenza XNUMX Ohm). Utilizzato nella radio stereo di alta qualità "Symphony".
È probabile che questi particolari altoparlanti non possano essere acquistati oggi. Non c'è niente di sbagliato in questo, dal momento che i tipi disponibili in commercio non solo non sono peggiori di quelli indicati, ma spesso li superano negli indicatori di base. È importante solo quando li si sceglie rispettare i rapporti di potenza nominale indicati (6:4:1) e, se possibile, i rapporti di impedenza. Inutile dire che la potenza degli altoparlanti sostitutivi non può essere inferiore a quella consigliata. Bene, per coloro che non intendono impegnarsi in calcoli e progettazione indipendenti, forniremo una descrizione dettagliata del più semplice, ma che tuttavia soddisfa pienamente i requisiti di un sistema acustico stereo Hi-Fi, composto da due altoparlanti identici da 10 watt - fornisce una copertura sonora di una stanza con un ampio margine fino a 50 m ed è appositamente progettato per l'amplificatore stereo 2x8(10) W precedentemente descritto. Cominciamo quindi dal caso. Per realizzarlo avrete bisogno di un buon compensato privo di difetti (preferibilmente aereo) di 10...12 mm di spessore, di un pannello di abete rosso (in casi estremi di pino) accuratamente essiccato e non deformato di 30 mm di spessore, un foglio di compensato di 4 mm di spessore per le pareti posteriori, sottili fogli di gomma (si possono usare vecchie camere d'aria di automobili), oltre a 20 speciali tamponi di spedizione in cartone sfuso, utilizzati per imballare e trasportare le uova di gallina, e buona colla da falegnameria o alla caseina. Inoltre, avrete bisogno di speciali strumenti di falegnameria e carpenteria per la lavorazione del legno (segatura longitudinale di tavole spesse, segatura di compensato, piallatura, taglio di fori per gli altoparlanti nel pannello anteriore e perforazione sulle pareti posteriori), nonché morsetti larghi o morsetti per realizzare un pannello frontale incollato. Le immagini mostrano i disegni delle singole parti della custodia e il suo aspetto generale, indicando le dimensioni principali. Quanto al numero, forma e dimensione dei fori presenti sullo scudo anteriore, essi saranno determinati esclusivamente dall'ingombro degli altoparlanti utilizzati dal radioamatore e dal loro numero. Le dimensioni mostrate nella figura corrispondono agli altoparlanti degli altoparlanti 6GD-2 RRZ (basse frequenze), 4GD-7 (medie frequenze) e 1GD-3 RRZ (alte frequenze). Si tenga presente che in caso di utilizzo di qualsiasi altro tipo di altoparlanti è necessario mantenere la loro posizione relativa e le coordinate centrali sul pannello frontale come indicato nel disegno. Se al posto di un altoparlante per le alte frequenze se ne utilizzano due identici, questi dovranno essere affiancati, orizzontalmente e simmetricamente rispetto alle coordinate indicate nel disegno per 1GD-3. Devono essere collegati tra loro in sequenza e in fase. Il lavoro dovrebbe iniziare con la parte più complessa e ad alta intensità di manodopera: la produzione dello scudo anteriore. Questo scudo è assemblato da singole barre di abete rosso o pino, tagliate da una tavola solida, ben essiccata e non deformata con uno spessore di almeno 30 mm (piallata). La tavola viene segata longitudinalmente in barre separate con una sezione trasversale di 30x30 mm e una lunghezza di 1,1 m (con riserva tecnologica). Dopo aver lavorato accuratamente le barre con carta vetrata grossa, incollare una tavola della larghezza richiesta (con un piccolo margine) utilizzando colla per legno o colla alla caseina e, tenendola in morsetti o morsetti, lasciarla asciugare per almeno una settimana.
La custodia può essere rifinita con impiallacciatura di legno pregiato (noce, betulla della Carelia) o ricoperta con pellicola autoadesiva simile al legno. La finitura esterna deve essere completamente completata prima dell'assemblaggio finale dell'unità.
Ora devi realizzare le pareti posteriori. Sono tagliati da compensato da 4 mm esattamente alla dimensione del "finestrino" posteriore della custodia. Successivamente è necessario prendere tre compresse per il trasporto delle uova e posizionarle sul tavolo con il lato “sciolto” del cartone rivolto verso il basso. Utilizzando un coltello affilato o la lama di un seghetto, è necessario tagliare a filo tutti i coni “lisci” che sporgono dalla parte superiore, quindi posizionare tutte e tre le compresse con la parte tagliata sulla parete posteriore e utilizzare una matita per segnare i futuri fori nella parete posteriore attraverso i fori formati nella compressa. Dopo che tutti i fori contrassegnati sono stati ritagliati nel compensato, la parete posteriore deve essere dipinta con mordente o altra vernice idrosolubile, la garza deve essere incollata all'interno su tutta l'area e, dopo che si è completamente asciugata, le compresse preparate dovrebbero essere incollati sopra la garza, assicurandosi che i fori in essi siano esattamente posizionati di fronte ai fori nella parete posteriore. A questo punto la produzione delle pareti posteriori può considerarsi completata e si può tornare al pannello frontale. Se il pannello frontale si è asciugato bene e la colla ha unito “strettamente” le singole barre formando un'intera tavola, è necessario tagliarla con attenzione e con un alto grado di precisione alla dimensione desiderata. La dimensione necessaria è tale che dopo aver incollato le cinghie-strisce di gomma sigillanti su tutti e quattro i lati terminali della scheda, la scheda si adatta saldamente e senza spazi vuoti all'interno della custodia dal lato anteriore. Il fissaggio della scheda alla custodia può essere effettuato in diversi modi. I progetti dell'autore utilizzavano staffe angolari di montaggio con rondelle e ali per fissare il cinescopio alla custodia della TV.
Quando il pannello anteriore è adattato con precisione all'apertura del case e incollato sulle estremità con strisce di gomma, puoi iniziare a ritagliare i fori per gli altoparlanti. È necessario tenere presente che il diametro del foro nel pannello deve corrispondere, con l'approssimazione del millimetro, alla distanza tra i bordi interni dell'adesivo in cartone presente sull'altoparlante lato diffusore. Dopo aver ritagliato tutti i fori, i lati interni dei fori devono essere accuratamente levigati con carta vetrata, rimossi la polvere risultante e rivestiti con vernice o vernice nitro. Ora all'esterno della tavola è necessario incollare o allungare il tessuto della radio o qualsiasi altro materiale, ma sempre raro (trasparente), utilizzando piccoli chiodi. Solo successivamente è possibile installare gli altoparlanti sul pannello frontale, garantendo il loro allineamento assolutamente preciso rispetto ai fori della scheda. Le restanti sei compresse "uovo" (per ciascuna custodia) devono essere inchiodate o incollate sui lati interni delle pareti laterali della custodia (tre per ciascuna parete) con uno strato di cartone "sciolto" all'interno della custodia. Ciò consente di eliminare quasi completamente i riflessi dalle pareti laterali e posteriori del case e di ridurre significativamente i picchi e i buchi nella risposta in frequenza dell'unità in termini di pressione sonora. Gli altoparlanti sono collegati tra loro secondo lo schema riportato in Fig.
I parametri delle parti indicate in questo schema corrispondono ai tipi di altoparlanti utilizzati. Consideriamo la messa in fase degli altoparlanti all'interno degli altoparlanti e degli altoparlanti tra loro. Questo aspetto è estremamente importante perché se la fasatura non è corretta anche un impianto perfettamente assemblato funzionerà molto male. Purtroppo molti radioamatori non lo sanno o non ci prestano attenzione, pagando le scarse prestazioni di buoni altoparlanti. Il significato fisico di fasatura è che in un gruppo di altoparlanti collegati in parallelo, in serie o misti funzionanti da una linea comune a due fili, quando una linea a tensione costante di polarità positiva o negativa viene applicata all'ingresso della linea, i diffusori di tutti gli altoparlanti reagiscono allo stesso modo: o vengono trascinati nello spazio magnetico o spinti fuori da esso. È inaccettabile che i coni di altoparlanti diversi si muovano in direzioni opposte. In pratica le cose sono un po’ più complicate. Il fatto è che l'altoparlante ad alta frequenza è collegato alla linea tramite un condensatore di separazione e l'altoparlante a media frequenza è deviato da un induttanza, quindi quando si collega una batteria (1,5 V) alla linea, potresti semplicemente non notare il deflessione del diffusore. Pertanto, durante il controllo del modo comune, il condensatore di separazione deve essere cortocircuitato con un ponticello e l'induttore deve essere dissaldato su un lato (entrambi i lati). Per modificare la fasatura di un qualsiasi altoparlante è necessario scambiare i cavi ad esso adatti e, una volta terminato il lavoro, non dimenticare di ripristinare il circuito temporaneamente danneggiato. Dopo che tutti gli altoparlanti all'interno di ciascun altoparlante sono in fase, gli altoparlanti dovrebbero essere messi in fase insieme. Per fare ciò è necessario posizionare i due altoparlanti uno accanto all'altro ad una distanza di 2...3 m dall'operatore “fronte” a lui, accesi in parallelo ed un segnale con frequenza di 200 Hz di intensità molto bassa livello fornito dal generatore sonoro, in modo che il suono sia appena udibile . È necessario rompere un filo di uno degli altoparlanti (qualsiasi) e inserire un lungo pezzo di cavo di collegamento nello spazio risultante in modo tale che l'operatore, trovandosi a una distanza di 3 m dagli altoparlanti, possa chiudere alternativamente e aprire il circuito interrotto. Se, chiudendo il circuito rotto, il volume rimane quasi invariato o aumenta leggermente, significa che gli altoparlanti sono fasati correttamente. Se, quando si collega un secondo altoparlante a circuito aperto, il volume del suono diminuisce bruscamente o il suono cessa di essere udito completamente, significa che gli altoparlanti sono accesi in antifase. In questo caso, i fili di uno di essi (non importa quale) devono essere invertiti e assicurarsi ancora una volta che gli altoparlanti funzionino in fase. Successivamente, le stesse estremità dei fili di entrambi gli altoparlanti devono essere contrassegnate (verniciate, avvolte con nastro isolante, messe su una “calza” di cloruro di vinile), in modo che successivamente possano essere adeguatamente saldate ai connettori o ad altri connettori che impediscono collegamento sfasato dei due altoparlanti alle uscite dei canali stereo dell'amplificatore. È utile verificare nuovamente il modo comune con l'amplificatore in funzione, poiché potrebbe risultare che gli avvolgimenti secondari dei trasformatori di uscita nei due canali dell'amplificatore abbiano fasi diverse in uscita. Durante tale test, un segnale con una frequenza di 200 Hz proveniente dal generatore deve essere applicato contemporaneamente a entrambi gli ingressi dell'amplificatore. Infine, un’ultima nota sui relatori. Poiché la corrente alla potenza di picco (10...12 W) supera i 3 A, i cavi di collegamento devono avere una sezione sufficiente affinché su una lunghezza di 3...5 m non si verifichi una notevole caduta della tensione del segnale. È meglio utilizzare un cavo di illuminazione standard degli elettrodomestici come cavi di collegamento per gli altoparlanti. I fili devono essere solidi; non sono consentiti collegamenti al loro interno. Prima di utilizzare gli altoparlanti, è necessario controllare che non vi siano rumori in ciascuno di essi. Per fare ciò, collega un generatore sonoro all'ingresso dell'amplificatore, imposta il livello del segnale corrispondente alla potenza nominale dell'altoparlante (nel nostro caso 10 W) e cambia molto lentamente la frequenza all'interno dell'intera banda, da 40 Hz a 18 kHz, mantenendo invariata la potenza di uscita e ascoltando attentamente la comparsa di suoni estranei e tintinnanti. Molto spesso, sono causati da rondelle allentate sotto viti e viti, da una parete posteriore allentata, da compresse fonoassorbenti incollate in modo allentato, da tessuto della radio teso allentato sul pannello anteriore o da trucioli, segatura e piccoli corpi estranei intrappolati tra il diffusore e la radio tessuto. Tutte le cause identificate devono essere eliminate prima di mettere in funzione il complesso. E se non sei pigro e fai tutto ciò che ti è stato consigliato, l'autore ti garantisce un suono eccellente che farà invidia ai possessori di altoparlanti a compressione da 50 e 100 watt. Autore: tolik777 (alias Viper); Pubblicazione: cxem.net
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