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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Informazioni sugli altoparlanti a doppia testa. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori Alcuni anni fa, un radioamatore A. Zhurenkov suggerì di utilizzare la doppia testa per ridurre il limite inferiore della gamma di frequenza riprodotta da un altoparlante [1]. Sfortunatamente, questo metodo per estendere la gamma verso le basse frequenze non è stato ampiamente utilizzato nella pratica radioamatoriale. E questo è molto probabilmente dovuto alla mancanza di un metodo disponibile per il calcolo degli altoparlanti con doppia testa. L'articolo cerca di colmare la lacuna e di fornire ai radioamatori alcune raccomandazioni sul calcolo degli altoparlanti a doppia testa. È noto che quando si calcola qualsiasi altoparlante, di solito si procede dai parametri della testa utilizzata in esso [2]. Il gemellaggio delle teste porta ad un cambiamento solo in uno di questi parametri: il volume equivalente totale. Pertanto, quando si raddoppiano le teste con volumi equivalenti Ve1 e Ve2, il loro volume equivalente totale è Ve = (Ve1i + Ve2)/4. L'intera metodologia per l'ulteriore calcolo degli altoparlanti a doppia testa non differisce dal calcolo degli altoparlanti a testa singola, sia per una scatola chiusa che per un bass reflex [2]. Per determinare con precisione il volume equivalente della testa, si consiglia di utilizzare una scatola di misurazione. Qualora non fosse possibile ottenere un apposito box di misura, per determinare il volume equivalente della testa (in litri), si può utilizzare la formula approssimativa: Ve = 0,875 * Сg * De4 dove Сg è la flessibilità del sistema oscillante del testa, cm / g, misurata con il metodo. proposto in [3]; De - diametro del diffusore senza ondulazione, vedi Il valore trovato di Ve può essere utilizzato nel calcolo della cassa dell'altoparlante e, dopo la sua fabbricazione, è possibile effettuare misurazioni più accurate. Qualche parola sull'efficienza di un diffusore a doppia testa. La sua dipendenza dai parametri è descritta dall'espressione [2]: Efficiency =
dove c è la velocità del suono, K è una quantità adimensionale, costante per un dato tipo di testa e di progettazione acustica. V è il volume specificato dell'altoparlante. La formula sopra mostra che il prezzo per ridurre la frequenza di taglio inferiore della gamma riprodotta dall'altoparlante è una diminuzione della sua efficienza. Questo, tuttavia, più che ripaga. che raddoppiando le testine si riducono tutti i tipi di distorsione del segnale da esse riprodotto. Oltre alle ragioni indicate in [1], ciò è facilitato da un'altra importante circostanza. Il fatto è che l'irregolarità del campo sonoro all'interno della cassa dell'altoparlante porta a una forte irregolarità della sua risposta in frequenza. Una distribuzione non uniforme della pressione sonora all'interno della cassa può, inoltre, causare la deformazione del cono (soprattutto leggero e sottile) della testa, che, a sua volta, contribuisce al verificarsi di distorsioni non lineari e di intermodulazione. Nel caso di utilizzo di doppie testine, tutti questi spiacevoli fenomeni si verificano solo sulla testina interna, mentre su quella esterna, per effetto smorzante dell'aria racchiusa tra le testine, vengono notevolmente indeboliti. Per eliminare la fonte di queste distorsioni, si consiglia di limitare lo spettro di frequenza delle oscillazioni fornite alla testina interna, a seconda delle dimensioni dell'altoparlante, a 100 ... 300 Hz. È possibile attenuare l'effetto dannoso delle risonanze interne della cassa sulla qualità della riproduzione installando dei pannelli di impedenza acustica (PAS) tra le testine o sul retro della testina interna. In entrambi i casi si consiglia di posizionare il PAS nei fori dei portadiffusori delle testine. Va inoltre tenuto presente che il PAS riduce il fattore di qualità della testina, e questo può essere molto utile, poiché in alcuni casi consentirà l'utilizzo di un amplificatore a bassa frequenza senza POS di corrente. È noto che la qualità del suono di un altoparlante dipende dall'uniformità non solo della risposta in frequenza, ma anche della risposta di fase.L'attenuazione della risposta di fase si ottiene sia nell'elettrico (scegliendo gli opportuni filtri crossover) che in quello acustico percorsi (guidati dalle raccomandazioni fornite in [4]). Un certo allineamento delle fasi emesse dalle testine delle vibrazioni sonore può essere ottenuto, ad esempio, disponendo le bobine delle testine su un piano perpendicolare all'asse acustico dell'altoparlante. Tuttavia, questa misura è spesso insufficiente, soprattutto quando si utilizzano teste con masse di sistemi in movimento notevolmente diverse e con diffusori realizzati con materiali di densità diverse. Nel primo caso ciò si spiega con il fatto che gli sfasamenti introdotti dalle testine a frequenze medie e superiori, ceteris paribus, sono maggiori. maggiore è la massa del sistema in movimento e, nel secondo caso, dal fatto che gli sfasamenti dipendono dalla velocità di propagazione delle onde sonore sulla superficie del diffusore. Queste circostanze costringono a spingere in avanti la testina delle basse frequenze rispetto a quella delle medie frequenze, e la testina delle medie frequenze rispetto a quella delle alte frequenze. Lo spostamento aggiuntivo necessario delle testine può essere trovato sperimentalmente applicando una tensione rettangolare con frequenza di 0,7fp all'ingresso dell'amplificatore con cui lavora l'altoparlante (qui fp è la frequenza di crossover) e osservando il processo transitorio del segnale prelevato dal microfono di misura montato sull'asse acustico delle testine. Date le considerazioni di cui sopra, è opportuno installare doppie teste operanti nel collegamento a bassa frequenza, guidate dalla figura. Se si decide di utilizzare doppie testine nel collegamento a media frequenza, è necessario posizionarle con i diffusori l'uno rispetto all'altro, come raccomandato in [1].
Un esempio pratico dell'uso delle doppie testine può fungere da altoparlante a due vie sviluppato dall'autore, realizzato sotto forma di inverter di fase. Nel suo collegamento a bassa frequenza vengono utilizzate teste gemelle 6GD-2 e nel collegamento a frequenza medio-alta - la testa ZGD-42 (è possibile anche ZGD-32). Funziona in combinazione con un amplificatore a due vie, la cui potenza di uscita nominale dei canali a bassa e alta frequenza è rispettivamente di 20 e 10 W. Il filtro crossover (frequenza crossover 500 Hz) è simile a quello dato in [4¦. L'impedenza di uscita del canale a bassa frequenza dell'amplificatore è negativa - 1,5 Ohm. La gamma nominale di frequenze riprodotte dall'altoparlante è 30 ... 18000 Hz, l'irregolarità della risposta in frequenza non è superiore a 6 dB. La cassa dell'altoparlante (700x400x360 mm) è realizzata in truciolare di 20 mm di spessore. La parete frontale è incollata da due fogli di truciolare, il suo spessore è di 40 mm. Lo spessore di un rivestimento cilindrico del diametro di 300 mm dello stesso materiale, fissato sul lato esterno del pannello frontale, è lo stesso. Il foro nel sormonto con un diametro di 230 mm coincide con il foro nel pannello frontale per testine a bassa frequenza. Uno di essi è fissato all'interno del pannello frontale, l'altro all'esterno del rivestimento. La testa ZGD-42 è fissata sul lato esterno del pannello frontale sopra l'unità a bassa frequenza con un grande asse verticale. Dall'interno è coperto da un cappuccio, il cui volume (circa 2 litri) è riempito con cotone idrofilo. Per aumentare la rigidità della scatola, sono installati distanziatori metallici tra la parte anteriore e posteriore, nonché tra le pareti laterali. Le pareti interne della scatola sono ricoperte di feltro di 20 mm di spessore. Il tubo a foro invertito di fase (installato sul pannello frontale) ha un diametro interno di 80 e una lunghezza di 160 mm. considerando lo spessore della parete frontale. L'altoparlante può essere realizzato anche sotto forma di scatola chiusa. In questo caso, si ottiene una risposta in frequenza regolare alle basse frequenze con impedenza di uscita zero dell'amplificatore di banda e il limite inferiore della gamma di frequenza riprodotta dall'altoparlante sale a 40 Hz. Se in un tale altoparlante sono installati filtri crossover con una frequenza di crossover di 400 ... 500 Hz, può essere utilizzato con quasi tutti gli amplificatori che funzionano con un carico di 4 ohm. La fedeltà della riproduzione dei programmi musicali dell'altoparlante in entrambe le versioni è molto alta. Letteratura
Autore: V. Zhbanov, Kovrov, regione di Vladimir; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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