Postavte tento Hi-Fi reproduktorový systém s otvorenou ozvučnicou pomocou siete Crossover Network

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Tu predstavený vysoko kvalitný reproduktor s otvorenou ozvučnicou, ktorý predstavuje vysoko kvalitný dizajn reproduktora, predstavuje náhradu za bežné puzdro reproduktora. Jeho vzor vyžarovania zvuku pripomína elektrostatický vzor. Funguje bez krytu alebo krytu pre basové reproduktory, aj keď pre pohonné jednotky využíva normálnu dynamiku. Reprodukcia poskytuje extrémne „priestranný“ vplyv na uši.

Úvahy o dizajne

Elektrická energia sa zvyčajne mení na akustickú energiu prostredníctvom dynamickej pohonnej jednotky. Môžete nájsť aj iné formy, napríklad elektrostatické a pásové jednotky, ktoré sú však zvyčajne nákladnejšie a niekedy navyše náchylnejšie alebo sa stavajú komplikovanejšie v porovnaní s klasickým kužeľovým typom, ktorý existuje už asi 70 rokov.



Po celom svete, mnoho miliónov jednotky reproduktorov sa vyrábajú ročne. Len malé percento z nich je vytvorených pre hi-fi zariadenia: zvyšok je určený na použitie v telefónoch, autorádiách. prenosné rádiá atď.

Kužeľový reproduktor sa zvyčajne považuje za vhodný iba na vysoko kvalitné spracovanie zvuku, pretože tento typ má kapacitu na uvedenie podstatnej úrovne vzduchu do pohybu (to je jediný dôležitý aspekt fyzikálnej charakteristiky sluchu).



Keď musí „membrána“ replikovať nízke frekvencie, je nevyhnutné, aby sa predná a zadná časť jej kužeľa nedokázala „navzájom detekovať“ (inak by mohlo dôjsť k akustickému skratu).

Z tohto dôvodu sa na reprodukciu nízkych frekvencií zvyčajne používa uzavretá skrinka alebo basreflexový kryt.

Tento druh krytu má nevýhodu, pretože má tendenciu kmitať s kužeľom (pokiaľ nie je pripevnený na betóne).

Niekoľko odborníkov sa domnieva, že vzor by mal zaostrovať ako bodový zdroj, to znamená, že všetky frekvenčné rozsahy je potrebné prenášať okolo uhla 360 °.

V praxi je vyžarovací diagram stredofrekvenčných a výškových jednotiek obmedzený na približne 180 °, iba basové reproduktory môžu dosiahnuť okolo 360 °.

Môžete nájsť také riešenie, napríklad tiež upevnenie pohonných jednotiek na zadnej strane krytu. Ďalšou možnosťou je použitie elektrostatických budičov, pretože tie tlačia vlny dopredu a dozadu.

Pretože reprodukovaný zvuk na prednej strane je antifázový so zvukom zozadu, tieto modely reagujú odlišne od viacsmerového radiátora.

Tento typ jednotiek je vo výsledku známy ako dipólové radiátory, aj keď je radiačný štýl osemhranný. Zvukový výstup z tohto typu jednotky však môže byť veľmi príjemný na počutie, jednoducho preto, že zvukové vlny zo zadnej strany prichádzajú k poslucháčovi niekoľkými reakciami, ktoré zvyšujú stereoskopický dopad.

Diskutovaný vysoko kvalitný dizajn reproduktorovej skrinky s ozvučnicou, ktorý síce nie je v hudobnom svete úplne nový, ale sotva niekedy bol témou projektu DO-IT-YOURSELF, sa snaží spojiť týchto niekoľko faktorov. Zjednodušene povedané, taký, ktorý funguje ako dipólový radiátor, ale využíva bežné jednotky dynamického pohonu.

Nízke frekvencie sú spracované dvoma basovými reproduktormi umiestnenými na malom pásme, zatiaľ čo stredné a vysoké frekvencie sú spracovávané dvojicou reproduktorov a dvojicou výškových reproduktorov, z ktorých každý je vpredu a jeden na zadnej strane.

Technické rady

Ak je pohonná jednotka reproduktora umiestnená uprostred dosky, jej frekvenčná charakteristika pod spodnou medznou frekvenciou (určená rozmermi dosky) sa zníži o 6 dB na oktávu.

Pod rezonančnou frekvenciou pohonnej jednotky, ktorá sa zlepší na 18 dB na oktávu, je to však skutočne bezvýznamné, pokiaľ ide o pohonné jednotky s nízkou rezonančnou frekvenciou.

Tento efekt je výhodnejší v porovnaní so zapečateným boxom (12 dB na oktávu) alebo s efektom basového re fl ex boxu (12-18 dB na oktávu).

Nevýhodou samozrejme je, že nižšia medzná frekvencia je vyššia (polovičná vlnová dĺžka: priemer dosky). S touto frekvenciou sa predná strana a zadná strana kužeľa začnú navzájom rušiť, aby sa zhoršila výsledná funkčnosť.

Je to, akoby vzduch stlačený vpredu bol asimilovaný vzduchom nasávaným kužeľom na zadnej strane. Medzná frekvencia 60 Hz vyžaduje dosku s rozmermi približne 3 x 3 palce (10 x 10 stôp).

Čistá charakteristika navyše vyžaduje, aby bola pohonná jednotka namontovaná asymetricky, aby sa zabezpečilo rozdelenie „skratov“ v širokom frekvenčnom rozsahu.

Tento typ základnej dosky je, samozrejme, mimo pohľadu domácej aplikácie, kde modely pre identické funkcie zaberajú menej miesta.

Návrh otvorenej ozvučnice je napriek tomu stále zvedavý, pretože vylučuje nespočetné (nežiaduce) dôsledky, ktoré má kryt na reprodukciu zvuku (stojaté vlny: spoločné vibrovanie atď.).

Vibrácie krytu sa v skutočnosti stávajú veľkou výzvou, keď je kryt vyrobený z dreva. Pre použitie v domácnosti by bolo možné vyskúšať panel miernych meraní umiestnený na podlahe miestnosti, aby sa umelo zlepšil jej rozmer a znížila sa tak medzná frekvencia.

Ďalej je možné použiť (do istej miery) na vyrovnanie akustickej dekadencie elektrickú kompenzáciu. To pravdepodobne do istej miery zníži účinnosť a manipuláciu s výkonom, mohlo by sa to však udržať v realistických medziach pomocou použitia veľkého kužeľa a obmedzenia korekcie.

Súčasné usporiadanie prebieha na vysokej úzkej doske, kde je nainštalovaných niekoľko 210 mm basových reproduktorov, a je určené na vertikálne umiestnenie na zemi. (Vypočítaná) nízka medzná frekvencia (-3 dB) je blízko 100 Hz.

Pretože ďalší zosilňovač sa považoval za zbytočný. korekčná sieť je vlastne pasívny typ LC zapojený na vstupe basových reproduktorov, pozri obr. 3.

Ďalej je možné použiť (do istej miery) na vyrovnanie akustickej dekadencie elektrickú kompenzáciu. To pravdepodobne do istej miery zníži účinnosť a manipuláciu s výkonom, mohlo by sa to však udržať v realistických medziach pomocou použitia veľkého kužeľa a obmedzenia korekcie.

Súčasné rozmiestnenie Hi-Fi reproduktorov prebieha na vysokej úzkej doske, kde je nainštalovaných niekoľko 210 mm basových reproduktorov, a je určené na vertikálne umiestnenie na zemi. (Vypočítaná) nízka medzná frekvencia (-3 dB) leží na hranici 100 Hz. Pretože ďalší zosilňovač bol považovaný za zbytočný, sieťová korekcia kríženia je vlastne pasívny typ LC pripojený na vstup basových reproduktorov, pozri obr. 3.

krížový sieťový obvod pre obvod reproduktorovej skrinky s otvorenou ozvučnicou

Obr

Zoznam položiek

Zoznam položiek

(Meraná) charakteristika basového reproduktora nainštalovaného na doske, charakteristika korekčnej siete a charakteristika nastaveného reproduktora, sú znázornené na obr.

charakteristika basového reproduktora

Obr

Kvôli udržaniu efektívnosti a riadenia výkonu v prípustných medziach bola korekcia obmedzená na hodnotu tesne nad 1 oktávu.

Účinnosť je znížená o 8 dB. Použitie dvojice hlbokotónových reproduktorov v skutočnosti nezlepšuje účinnosť (celková impedancia je nižšia, aj keď väčší rozptyl). a výstupný výkon je naďalej prakticky identický ako výkon jedného 210 mm basového reproduktora v uzavretej skrinke. Testovaná charakteristika je uvedená na obr.

účinnosť reproduktorovej skrinky je znížená o 8 dB

Obr

Pozorovalo sa, že medzná frekvencia -3 dB je znížená na približne 35 Hz, čo je dobrá hodnota pre hi-fi aplikácie.

Pamätajte, že opravená krivka pozostáva z účinkov dolnopriepustného filtra tak, aby sa opäť začal kĺzať nad 200 Hz. Výsledný symbol dc je úzka ozvučnica, ktorá ponúka lepší basový výstup pri nižších Hz ako niekoľko „tradičných“ reproduktorových skriniek.

Môže sa zdať, že navrhované usporiadanie otvorenej ozvučnice nebude dobre reprodukovať nízke frekvencie. Môže to však byť spôsobené tým, že dizajnéri škatúľ zvyčajne neumožňujú pôsobenie skutočnej miestnosti alebo priestoru, čo vedie k nízkofrekvenčnému vrcholu, akonáhle sa v miestnosti použije reproduktor.

Vlastnosti basových reproduktorov testovaných vpredu aj vzadu sú pri nízkych frekvenciách v podstate rovnaké. Toto jednoducho nie je situácia s squawkermi (strednými rozsahmi a výškovými reproduktormi), čo znamená, že je potrebné ich replikovať na zadnom konci.

Squakers majú navyše výrazne zakrivené frekvenčné charakteristiky a nižšiu účinnosť žiarenia. Z tohto dôvodu bolo dôležité umiestniť tieto jednotky do malého krytu

Výber pohonných jednotiek

Na pozorovanie zlepšeného žiarenia je potrebné, aby bol priemer riadiacich jednotiek malý v porovnaní s reprodukovanou zvukovou vlnovou dĺžkou.

Preto je nevyhnutná trojcestná metóda. Vzhľadom na to, že výber rôznych typov pohonnej jednotky v systéme zvyčajne spôsobuje ťažkosti s dostupnosťou, bolo zvolené vybrať všetky 3 typy v rozsahu jedného dodávateľa.

Krížová sieť

Obvod krížovej siete je možné vidieť na obrázku 3, jeho testovaný výstup je znázornený na obrázku 4. Induktor L2 a R2 poskytujú nízkofrekvenčnú korekciu, ako je to znázornené na obrázku 1.

nízkofrekvenčná korekcia

Obr

Správne filtrovanie sa vykonáva pomocou L1-C1. Táto časť poskytuje sklon druhého rádu približne nad 400 Hz (zdá sa, že je to dosť znížené, obr. 4, ale môže to byť preto, lebo krivky sa tam týkajú iba elektrického výstupu: nie sú zahrnuté účinnosti pohonných jednotiek.

Rezistor R1 zaručuje pomerne stabilný odpor na výstupe systému bez ohľadu na vplyv L2-R2 a frekvenčne závislú impedanciu basových reproduktorov. Časť pre squawkers pozostáva z L4-C2 pre roll-off pri 400 Hz a L5-C3 pre rovnaké pri 5 kHz. Svahy sú približne 12 dB na oktávu.

Spolu s prirodzeným odvinutím výškových reproduktorov vzniká ostrejší sklon, ktorý je zásadný pre zaistenie toho, aby zariadenia stredného rozsahu neriešili nadmerné množstvo energie. Atenuátor R3-R4 medzi sekciou a pohonnými jednotkami ponúka prispôsobenie úrovne na úrovni takmer 3,5 dB. Sekcia výškového reproduktora (druhého rádu) obsahuje L5-C4.

Attenuator R5-R6 poskytuje prispôsobenie úrovne približne na 5,5 dB, aby ponúklo maximálnu fl pri akustickej frekvenčnej odozve. Krížová sieť je najlepšie vyvinutá na malom univerzálnom veroboarde, viď obr. 5 pre vhodné rozloženie komponentov.

Obr

Plnené tlmivky sú dosť ťažké, a preto musia byť správne upnuté, pokiaľ možno pomocou nekovových matíc, skrutiek a podložiek. Induktory L1, L2 a L4 sú cievkové typy s jadrom HQ. Tento materiál nevytvára skreslenie na vysokých ani na nízkych frekvenciách a je tiež celkom lacný.

Pretože sa predpokladá, že L1 a L2 vedú relatívne značné prúdy, sú to induktory vzduchového jadra alebo majú neželezný alebo horný materiál jadra. Napriek skutočnosti, že C2 je vybraný ako bipolárny elektrolyt, môže byť rovnako efektívne použitý aj typ MKT.

Ako konštruovať

V zásade všetky rezy zobrazené na obr. 6 sú vyrobené z drevotrieskovej dosky so strednou hustotou 25 mm [1]. Hlavným prvkom je panel A, doska vysoká 1150 mm, na ktorej sú pripevnené dvojice basových reproduktorov, squawker a výškový reproduktor.

Upozorňujeme, že všetky pohonné jednotky musia byť zaskrutkované do zapustených otvorov, čo podstatne zvýši ich účinnosť žiarenia. To je však nevyhnutné iba na prednej strane, pretože prenos zvuku zozadu nie je taký dôležitý.

Obr.6

Bočný pohľad na dizajn sa zatiaľ javí ako samostatná, 50 mm silná časť, ktorá sa rozširuje na základni.

Podľa potreby to dokončite lakom alebo dyhou. Pamätajte na panel E Po zaschnutí laku alebo dyhy urobte káble pre reproduktory a nainštalujte pohonné jednotky spredu - neprehliadnite káble zadného reproduktora a výškového reproduktora.

Pripojte káble k zariadeniam. Konce káblov označte štítkom, aby potom nedošlo k zámene ohľadne rôznych káblových koncoviek.

Otvory, ktorými prechádzajú drôty, by mali byť utesnené vodotesne pomocou napr. g. lepiaca pištoľ. Následne zaistite panel E skrutkami do drevotriesky smerom dozadu hore, ako je to znázornené na obr. 6b. Hlavy skrutiek by mali byť zahĺbené.

Obr.7

Medzery medzi panelmi zakryte vhodnou páskou. Potom nainštalujte zadný squawker a tweeter.

Zaistite, aby káblové pripojenia k týmto častiam boli replikáciou tých, ktoré majú predný význam, pripojte linku + predného tweetera k linke - zadného tweetera a podobne s jednotkami stredného rozsahu.

Elektrická polarita v súlade s krížovou sieťou bude závisieť od predných reproduktorov.

Ďalej nainštalujte krížový systém pod basové reproduktory, ako je to znázornené na fotografii na obr. 7. Nakoniec vytvorte úchytku v tvare L, ako je znázornené na obr. 7, pripevnite ju k základnému panelu, ako je to naznačené, a pripevnite k nej zásuvky. . Podľa potreby zapojte zásuvky do krížovej siete.

Technické špecifikácie




Predchádzajúce: 2N3055 Datasheet, Pinout, aplikačné obvody Ďalej: Ako opraviť netopiera proti komárom