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BÜCHER UND ARTIKEL
Wenn mehr Lautsprecher als Kanäle vorhanden sind...
Verzeichnis / Die Kunst des Audios Der Anschluss der Akustik an das Radio erfolgt in der Regel nach dem Prinzip „Ein Kanal – ein Lautsprecher“, es gibt jedoch auch kombinierte Methoden zum Anschluss der Last. Sie nutzen die Konstruktionsmerkmale von Brückenverstärkern moderner Radios und ermöglichen Ihnen eine höhere Klangqualität. Die vorgeschlagenen Lösungen erfordern keinen nennenswerten Zeit- und Geldaufwand und wurden mehrfach in der Praxis getestet. Hierfür eignen sich Radio-Tonbandgeräte mit leistungsstarken Brückenverstärkern (über 20 W pro Kanal). Modelle von Radio-Tonbandgeräten mit einem Zwei- oder Vierkanal-Low-Power-Verstärker werden nicht berücksichtigt – hier ist „Medizin machtlos“. Die Klangqualität selbst eines preiswerten Radios kann deutlich verbessert werden. Bei den meisten kleinen Koaxial- oder Fullrange-Frontlautsprechern kommt es aufgrund des schlechten akustischen Designs selbst bei mittleren Lautstärkepegeln zu Überlastungen und Verzerrungen durch die niederfrequenten Signalanteile. Um diesen Mangel zu beseitigen, ist es natürlich notwendig, einen Hochpassfilter zu verwenden. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn Filter erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von etwa 90-180 Hz verwendet werden (abhängig von den Eigenschaften des Kopfes und dem akustischen Design). Eine andere Lösung besteht darin, auf eine räumliche (Komponenten-)Akustik umzusteigen; in diesem Fall können Tiefmitteltöner im passenden Akustikdesign eingebaut werden. In diesem Fall ist es sinnvoll, auf separate Verstärkung umzuschalten (das sogenannte Bi-Amping), dann lässt sich die Klangbalance nicht nur über Klangregler, sondern auch über die entsprechende Verteilung der Verstärkerleistung anpassen. Wenn Sie einen vorgefertigten Satz Zwei-Wege-Lautsprecher verwenden, ist es am einfachsten, eine Standard-Frequenzweiche zu verwenden und die Hochpassfilter- und Tiefpassfilter-Eingänge für den Anschluss an die vorderen bzw. hinteren Kanäle zu trennen. Mit einer Übergangsfrequenz von 5...7 kHz, wie sie bei preiswerten HF-Köpfen typisch ist, erbringen Radiogeräte mit einer ungleichen Leistungsverteilung zwischen Front- und Rear-Kanal (normalerweise 2x7 W vorne + 2x25 W hinten) im eingeschalteten Zustand die beste Leistung Hier entlang. Bei Radio-Tonbandgeräten mit Kanälen gleicher Leistung nutzen die für Hochtöner arbeitenden Kanäle nicht mehr als ein Drittel ihrer Kapazität. In diesem Fall ist es sinnvoll, über eine Reduzierung der Übergangsfrequenz auf 1,5...3 kHz nachzudenken, allerdings sind hierfür Hochpässe höherer Ordnung und speziell ausgelegte Hochfrequenzstrahler mit niedriger Hauptresonanzfrequenz erforderlich. Ihre Kosten sind beträchtlich, so dass ein Drei-Wege-Frontlautsprecher in diesem Fall möglicherweise noch günstiger ausfällt und seine Möglichkeiten zur Inszenierung deutlich größer sind. Verfügbare Mitteltöner (oder breitbandige als Mitteltöner) mit einem „weichen“ Diffusor mit einem Durchmesser von bis zu 13 cm können aufgrund ihres Frequenzgangs nur mit einem Hochpassfilter verwendet werden, ohne das Frequenzband nach oben einzuschränken im Betriebsfrequenzbereich recht gleichmäßig ist und bei hohen Frequenzen sanft abfällt. Köpfe mit größerem Durchmesser weisen in der Regel erhebliche Unebenheiten im Frequenzgang auf; in diesem Fall müssen Bandpassfilter für Mitteltöner verwendet werden. Tieftonköpfe von Drei-Wege-Systemen mit Übergangsfrequenzen über 500...800 Hz können unter Ausnutzung der natürlichen Frequenzgangabsenkung und akustischen Konstruktionsmerkmalen ohne Tiefpassfilter eingeschaltet werden. Dadurch werden Verluste am aktiven Widerstand der Filterspule reduziert. Bei Fellen mit Diffusoren mit hoher Steifigkeit treten jedoch häufig mehrere Resonanzen im Mitteltonbereich auf, wodurch Obertöne entstehen. In diesem Fall ist ein Tiefpassfilter erforderlich. Die folgenden Diagramme zeigen die Grenzfrequenzen, die sich aus den gängigsten Standardkondensatorwerten ergeben. Die gestrichelten Linien kennzeichnen optionale Elemente. Je nach Aufbau der Funkverstärker ändert sich der Anschlussplan. Betrachten wir sie „nach Dienstalter“. Radio-Tonbandgeräte mit Zweikanalverstärker und Fader am Ausgang. Viele dieser „Dinosaurier“, die Mitte der 90er Jahre hergestellt wurden, sind immer noch in Betrieb. Ein charakteristisches Merkmal der eingebauten Verstärker solcher Geräte ist, dass sie für eine Last von 2 Ohm ausgelegt sind und über eine erhebliche Leistungsreserve verfügen. Dies liegt daran, dass in der mittleren Faderposition die vorderen und hinteren Lautsprecher parallel geschaltet sind. Allerdings ist es nicht möglich, mit ihnen Komponentenakustik zu betreiben. Der Grund ist einfach: Wenn ein Fader eingeführt wird, erhöht sich die Ausgangsimpedanz des Verstärkers, was zu einer Änderung der Übergangsgrenzfrequenz führt. Daher ist die einzig mögliche Option, Verstärker solcher Geräte mit moderner Akustik zu verwenden, eine Zweikanalkonfiguration, bei der der Fader vom Betrieb ausgeschlossen ist. Bei dieser Option können Sie einen Subwoofer hinzufügen, indem Sie ihn in einer „gemischten Mono“-Konfiguration einschalten. Da es nicht möglich ist, das Verhältnis der Pegel der Frontlautsprecher und des Subwoofers abhängig von der Empfindlichkeit der verwendeten Köpfe anzupassen, wird eine der Anschlussmöglichkeiten ausgewählt (Abb. 1.).
Option А Wird verwendet, wenn die Empfindlichkeit der Frontlautsprecher 3–5 dB höher ist als die des Subwoofers. In dieser Version sind sie nicht über eine Brücke, sondern nach einer herkömmlichen Schaltung mit den Verstärkern verbunden und die ihnen zugeführte Leistung überschreitet nicht 7 W/4 Ohm. Um ausreichend Lautstärke aus den Frontlautsprechern zu erhalten, empfiehlt es sich, hocheffiziente Köpfe mit einer Empfindlichkeit von ca. 91-93 dB zu verwenden. Achten Sie auf deren Phasenlage – einer der „Halbverstärker“ ist invertierend, der zweite nicht invertierend. Die Grenzfrequenz des durch die Kondensatoren C1 und C2 gebildeten Hochpassfilters kann beliebig gewählt werden, das Vorhandensein von Kondensatoren ist jedoch grundsätzlich wichtig – sie übertragen den Gleichstromanteil vom Ausgang der Verstärker nicht an die Lautsprecher. Vorderköpfe werden herkömmlicherweise als Breitbandköpfe dargestellt, sie können jedoch auch Koaxial- oder Komponentenköpfe sein. Option Б wird verwendet, wenn die Empfindlichkeit aller Köpfe nahe ist. Das Vorhandensein der Kondensatoren C1, C2 ist für den Normalbetrieb nicht mehr erforderlich, da eine Brückenschaltung verwendet wird. Ohne Kondensatoren arbeiten die Köpfe im Durchlassbereich des Subwoofer-Filters parallel. Dadurch reduziert sich die Lastimpedanz auf 2 Ohm, der Verstärker ist dafür aber ausgelegt. Für den Subwoofer kommt in beiden Fällen ein Filter zweiter Ordnung (C3L1R1) zum Einsatz. Radio-Tonbandgeräte mit kombiniertem Verstärker. Der Verstärker dieser Funktonbandgeräte kann in zwei Versionen verwendet werden - als zweikanalige Brücke mit einer maximalen Leistung von 2x25 W oder als vierkanaliger mit konventionellem Lastanschluss und "virtueller Masse". Die Leistung beträgt in diesem Fall 4x7W. Der bekannteste Vertreter dieser Familie ist Sony 1253/1853. Um mit einem Subwoofer zu arbeiten, müssen Sie auch eine Zweikanalkonfiguration verwenden.
Die Wahl des Schaltkreises erfolgt wie im vorherigen Fall unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Köpfe. Zur Wahl А Die Kondensatoren C1, C2 spielen die Rolle eines Hochpassfilters. Auf sie kann verzichtet werden, wenn die verwendeten Köpfe eine unverzerrte Wiedergabe tieferer Frequenzen ermöglichen. Der Gleichstromanteil wird durch die internen Kondensatoren des Radios getrennt. Allerdings für die Option Б zwei Hochpassfilter für Stereokanäle und ein Tiefpassfilter für den Summenkanal sind obligatorisch. Ihre Aufgabe ist es, den Parallelbetrieb der Köpfe bei niedrigen Frequenzen auszuschließen. Da die Köpfe bei niedrigen Frequenzen fast gleich ihrem Gleichstromwiderstand sind, kann das Fehlen von Filtern zu einer Überlastung eines Verstärkers führen, der für eine 4-Ohm-Last ausgelegt ist. Für Stereokanäle werden Filter erster Ordnung (C1, C2) verwendet, für die Summe - der zweiten (C3L1R1). Eine andere Variante des Mischlastanschlusses ist ebenfalls möglich, jedoch bereits innerhalb desselben Verstärkerkanals. Es eignet sich zum Anschließen eines Zwei- oder Dreiwege-Lautsprechersystems. Für den Tieftöner wird eine Brückenverbindung verwendet und für die Mitten / Höhen oder Höhen - die übliche. Der Modusschalter ist auf die Position für eine Vierkanalkonfiguration eingestellt.
Die Abhängigkeit der den Köpfen zugeführten Leistung von der Stellung des Faders ist in Abb. 3.b dargestellt. Bei der Regelung wird die Leistung an der Brückenlast um maximal 6 dB (4-fach) reduziert, da in den Extrempositionen des Faders die Schaltung auf die übliche reduziert wird („der Verstärkerarm ohne Signal“ fungiert als „virtuelle Masse“). Es ist zu berücksichtigen, dass die Köpfe im gemeinsamen Wirkungsbereich parallel geschaltet sind. Da diese Frequenzen jedoch bereits durch die Erhöhung der Lastimpedanz aufgrund der Induktivität der Schwingspule beeinflusst werden, liegt keine wirkliche Überlastung des Verstärkers vor. Radio-Tonbandgeräte mit Verstärkern unterschiedlicher Leistung. Nach diesem Schema werden noch einige preiswerte Geräte hergestellt: TCH-77 CD-Receiver (LG Electronics), Daewoo AKF-4087X, AKF-4237X, AKF-4377X, AKF-8017X, Prology KX-2000R, ARX-9751/ 52 , "Ural" (Modelle 206, 207, 208). Leistungsstarke Verstärker von Modellen mit Kanälen unterschiedlicher Leistung werden nach der Brückenschaltung und weniger leistungsstarke nach der üblichen hergestellt. Neben der erwähnten Bi-Amping-Option können Sie eine traditionelle oder gemischte Verbindung verwenden. frontal Köpfe zu stärker Rückseite Kanäle und Rückseite AC ("Sub-Sound"), das keine hohe Leistung erfordert, anschließen frontal Kanäle unter Verwendung eines herkömmlichen Schemas oder eines Haffler-Schemas (mit einem Differenzsignal). Die Funktionen des Front-Rear-Faders sind vertauscht, aber es ist leicht, sich daran zu gewöhnen. Alles, was oben bezüglich der kombinierten Verbindung gesagt wurde, bleibt in Kraft, nur die Möglichkeit, das Leistungsverhältnis zwischen den Bändern im Frontkanal anzupassen, wird wegfallen. Ähnlich wie bei den betrachteten Optionen können Sie in diesem Fall gemäß dem kombinierten Schema die Frontlautsprecher und den Subwoofer einschalten, während der Fader den Signalpegel der Hochtöner steuert. Die Arbeitsfrequenzbereiche der Frontlautsprecher und des Subwoofers sollten sich nicht überschneiden, um den Verstärker nicht zu überlasten.
Radio-Tonbandgeräte mit Vierkanal-Brückenverstärker. Bei Vierkanal-Brückenverstärkern, die mit fast allen modernen Radios ausgestattet sind, lassen sich die oben genannten Optionen zum Zuschalten von Lautsprechern vielfältig kombinieren. Beispielsweise können Sie bei gleichzeitiger Verwendung von „Mixed Mono“ und dem üblichen Anschlussschema (Bild 5) einen Subwoofer und „Hochtöner“ oder Rearspeaker (mit Bandbreitenbegrenzung) anschließen und die restlichen Kanäle für Midbass oder Front nutzen Sprecher.
Eine weitere Option ist ein Drei-Wege-Frontlautsprecher mit kombiniertem Anschluss und Huffler-Subsound. Mit dem Fader können Sie das Verhältnis von MF und LF einstellen, der HF-Pegel ändert sich während der Regelung innerhalb von 6 dB. Die Lastanschlussreihenfolge ist so gewählt, dass es auch bei Verwendung von Tieftonköpfen im gesamten Frequenzband nicht zu einer Überlastung des Verstärkers kommt und im Mitteltonbereich – nur mit einem Hochpassfilter, was diese Schaltung besonders attraktiv macht – das Wickeln von Induktivitäten entfällt.
Empfehlungen Da die invertierenden und nicht invertierenden Ausgänge des eingebauten Verstärkers verwendet werden, achten Sie auf die Polarität beim Anschluss der Köpfe. In Fällen, in denen die Schaltung die Verbindung einer der Lastklemmen mit "Masse" erfordert, muss dies am Radiogehäuse oder am "negativen" Stromkabel so nah wie möglich an seinem Gehäuse erfolgen. Verbindung zur "Masse" des Autos ist nicht erlaubt! Bei Schaltungen mit einer Brückenoption zum Anschluss der Last müssen unpolare Oxid-(Elektrolyt-)Kondensatoren als Teil der Filter verwendet werden. Im Extremfall können sie aus zwei gepolten Kondensatoren mit doppelter Kapazität bestehen, die Rücken an Rücken geschaltet werden („Plus“ an „Plus“), aber die Klangqualität mit unpolaren Kondensatoren ist höher. Kondensatoren mit kleiner Kapazität verwenden besser Papier oder Polypropylen. Die Berechnung des Tiefpassfilters für einen Subwoofer erfolgt wie gewohnt. Es ist jedoch wünschenswert, einen 1-Ohm-Widerstand in das Design des Filters zweiter Ordnung einzuführen, wie in den Diagrammen gezeigt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Überlastung des Funkverstärkers verringert. Die Übergangsfrequenz und die Tiefpassfilterordnung für den Subwoofer werden je nach Standort des Tieftonkopfes im Bereich von 80...200 Hz gewählt. Wenn er sich im hinteren Teil der Kabine befindet, sollte die Übergangsfrequenz so niedrig wie möglich und die Reihenfolge höher gewählt werden, um zu vermeiden, dass der Subwoofer den Bereich „Sprache“ wiedergibt. Dies erfordert jedoch die Herstellung echter zyklopischer Induktoren. Einerseits ist es unerwünscht, bei der Konstruktion ferromagnetische Kerne zu verwenden, da Verzerrungen durch die unvermeidliche Magnetisierung des Kerns die Klangqualität erheblich verschlechtern. Andererseits ermöglicht die Verwendung eines Kerns eine starke Reduzierung des aktiven Widerstands der Spule und der darin enthaltenen Verluste, was besonders wichtig ist, wenn eingebaute Verstärker des Radios verwendet werden. Daher muss die Wahl im Einzelfall getroffen werden. Kurz gesagt, es gibt viele Möglichkeiten – lassen Sie einfach Ihrer Fantasie freien Lauf. Veröffentlichung: www.bluesmobil.com/shikhman
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