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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Altoparlante a due vie con bass reflex. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / relatori I dinamici dirigenti dell'azienda danese Peerless mi erano già noti in letteratura. Inoltre, sulle pagine della rivista americana "SPEAKER BUILDER" è stata pubblicata la descrizione di diversi altoparlanti di fascia alta che utilizzano driver di questa azienda. Avendo visto i campioni "dal vivo" alla mostra "Russian Hi-End 99" (all'esposizione dell'azienda Arkada), ho deciso di utilizzare gli stessi in un nuovo altoparlante a due vie. Le più preferibili per i miei scopi con un ottimo rapporto qualità/prezzo sono state le testine dinamiche LF-MF con diametro di 176 mm e le testine HF con diametro di 105 mm. La documentazione tecnica riporta il nome completo delle teste dinamiche, contenente informazioni sul loro scopo e caratteristiche progettuali. Ritengo utile in questo caso dare una spiegazione esaustiva dei nomi dei capi (tra parentesi è riportato il numero della nomenclatura utilizzata nella documentazione commerciale). Testa LF-MF - 176 WR 33 102 SD AL 8 (850122):
Testa HF - 105 DT 26 72 SF FF 8 (812774):
La potenza massima a lungo termine di queste testine è rispettivamente di 100 e 70 W. La progettazione di un altoparlante inizia con il calcolo del design acustico della testata dinamica dei medi-bassi. Per questo, l'autore ha utilizzato parametri misurati su due campioni di testa (vedere Tabella 1). Tabella 1
Tenendo conto della resistenza attiva della bobina del filtro e dei cavi di alimentazione (0,7 Ohm), per il calcolo è stato preso il fattore di qualità Qts=0,44. Sulla base dei risultati della modellazione al computer, come progetto acustico è stato scelto un bass reflex con un volume di lavoro di 18 litri e una frequenza di sintonizzazione di 42 Hz. La frequenza di sintonizzazione specificata si ottiene utilizzando un tubo lungo 11,5 cm e un diametro interno di 5 cm, incollato insieme da carta su uno spessore di parete di circa 5 mm. Il disegno dell'alloggiamento è mostrato in Fig. 1. Il corpo è realizzato in compensato per mobili di 18 mm di spessore. Per ridurre le vibrazioni delle pareti, il corpo è rivestito dall'interno con isolante in idrovetro. Per aumentare la rigidità della struttura, la scocca è dotata di due ponticelli che dividono il volume interno in tre scomparti. I due superiori sono riempiti con un pezzo estremamente soffice di imbottitura in poliestere a bassa densità (superficie 1,4 m2 per corpo). Lo scomparto inferiore, dove si trova il tubo bass reflex, è rivestito dall'interno con un isolamento in idrovetro con pelliccia artificiale con una lunghezza del pelo di 10 mm.
Nella fig. La Figura 2 mostra la risposta in frequenza della pressione sonora, presa su un segnale sinusoidale nel campo vicino e che caratterizza il funzionamento del bass reflex. Le linee tratteggiate e grigie mostrano la risposta in frequenza della radiazione rispettivamente dalla testata e dal tubo bass reflex, mentre la linea continua mostra la risposta in frequenza risultante dell'altoparlante. Il calo nella risposta in frequenza della testata consente di stimare l'area di riduzione dell'ampiezza delle oscillazioni del diffusore (e delle distorsioni non lineari) dovuta all'azione del bass reflex. Una notevole limitazione della corsa del diffusore si verifica nell'intervallo di frequenza da 30 a 45 Hz.
La risposta in frequenza di un altoparlante nella regione delle basse frequenze si ottiene come risultato dell'interazione della radiazione della testina dinamica e del tubo bass reflex, tenendo conto delle relazioni di fase, e ad ogni frequenza viene calcolata come la somma vettoriale di queste radiazioni. È da notare che la risposta in frequenza risultante non può essere ottenuta sommando le ordinate delle due curve inferiori. La caduta nella risposta in frequenza dell'altoparlante ad una frequenza di 40 Hz rispetto alla frequenza di 150 Hz è di 6,5 dB, il che sembra abbastanza accettabile per un altoparlante con un volume utile di 18 litri. Lo sviluppo di un filtro crossover per le testine dinamiche utilizzate è notevolmente facilitato, in primo luogo, grazie alla risposta in frequenza piatta della testina LF-MF fino a 5 kHz con un decadimento uniforme ai limiti della gamma e, in secondo luogo, grazie al buon smorzamento della risonanza della testa HF. La frequenza di risonanza della testina HF è 1170 Hz, che consente di selezionare una frequenza di crossover di circa 2500 Hz. Nella fig. La Figura 3 mostra il circuito elettrico della prima versione del filtro separatore. Il filtro comprende un circuito R1C2 per compensare l'induttanza della bobina della testata dei medio-bassi, un divisore R2R3 che equalizza le testine in base alla loro uscita e due collegamenti del primo ordine collegati in serie alle testine.
A prima vista, la commutazione sfasata delle testine, caratteristica dei filtri del secondo ordine, è insolita. Dal punto di vista delle relazioni elettriche, in un filtro crossover tale inclusione di testine dovrebbe portare a un guasto nella risposta in frequenza vicino alla frequenza di crossover. Tuttavia, quando si sviluppa un altoparlante, è molto più importante tenere conto dell'influenza sulla risposta in frequenza risultante in termini di pressione sonora derivante dall'emissione irregolare delle testine che lavorano insieme alle sezioni del filtro. Nella fig. La Figura 4 mostra la risposta in frequenza delle singole testine (linee sottili) e la risultante risposta in frequenza dell'altoparlante, presa su un segnale sinusoidale. L'intervallo di frequenza in cui si forma la risposta in frequenza risultante dalla radiazione di due teste sarà chiamato regione di radiazione congiunta.
Nel caso in esame, la regione di radiazione articolare è praticamente limitata nell'intervallo 1...3,6 kHz. La frequenza di crossover si trova all'interno della regione di radiazione congiunta e il suo valore può essere convenzionalmente preso nel punto di intersezione della risposta in frequenza originale, cioè ad una frequenza di circa 2,5 kHz. Vicino alla frequenza di crossover, la pendenza della risposta in frequenza è vicina a 12 dB per ottava, tipica dei filtri del secondo ordine. Riso. 4 mostra chiaramente che un filtro con collegamenti elettrici del primo ordine, insieme alle testine, si manifesta acusticamente come un filtro del secondo ordine. Questo spiega la commutazione antifase delle testine. Nella fig. La Figura 5 mostra il circuito elettrico della seconda versione del filtro, in cui un collegamento del terzo ordine è collegato in serie alla testa RF.
Caratteristiche nella fig. 6 sono simili a quelli mostrati in Fig. 4, ma la risposta in frequenza è stata rimossa per la seconda opzione di filtro. È progettato per ridurre la regione di coemissione. So da sviluppi precedenti che la riduzione di quest'area nella maggior parte dei casi migliora la localizzazione delle sorgenti sonore in un panorama stereo. Ciò si è rivelato vero anche in questo caso. Inoltre, il bilanciamento tonale è cambiato: è apparsa una certa enfasi nella parte superiore dello spettro delle frequenze medie. La mia valutazione, ovviamente, è soggettiva, quindi i lettori che osano ripetere questo sviluppo hanno la possibilità di scegliere un'opzione di filtro in base alle proprie preferenze.
È meglio caratterizzare la qualità del suono dell'altoparlante sviluppato rispetto a un altro - sulle testine dinamiche di VIFA ("Radio", 1999, n. 2). La differenza più evidente sta nella riproduzione dei suoni a bassa frequenza: con le testine Peerless i bassi sono molto più potenti, ma sono leggermente inferiori alle testine VIFA in termini di dettaglio dell'immagine sonora. Altrimenti è difficile dare la preferenza a uno degli altoparlanti, poiché il suono del set VIFA mi sembra più morbido e confortevole, e il suono con i driver Peerless è più aperto e dinamico. Naturalmente, queste differenze ti consentono di scegliere l'uno o l'altro altoparlante in base alle preferenze musicali degli ascoltatori. Per riassumere il lavoro svolto, resta da fornire un breve elenco dei principali parametri dell'altoparlante sviluppato. Tabella 2
Nella fig. La Figura 7 mostra la risposta in ampiezza-frequenza dell'altoparlante in bande di rumore di un terzo di ottava. Qui sono riportate anche le caratteristiche del modulo di impedenza. Autore: S.Bat, Mosca
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