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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Mechanische Dämpfung von Diffusoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Von der heimischen Industrie hergestellte Haushaltsradiogeräte (Fernseher, Receiver, Tonbandgeräte) verwenden am häufigsten dynamische Breitbandköpfe mit geringem Stromverbrauch wie 2GD-40, ZGD-38 usw. Zusammen mit den Vorteilen (niedriger Preis, gute Leistung, breite Band reproduzierbarer Frequenzen ) haben diese Köpfe erhebliche Nachteile: erhebliche Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs der Strahlung bei mittleren Frequenzen; das Vorhandensein von Fremdgeräuschen (bei einigen Lautsprechern) bei der Wiedergabe eines Sinussignals im Bereich von 500 bis 2 Hz; erhebliche Variation der Parameter zwischen einzelnen Proben. Alle aufgeführten Nachteile haben einen Grund: die Bildung von Resonanzflächen in kleinen Bereichen des Diffusors, der Riffelung oder des Kragens. Die Flächen dieser Flächen sind zwar klein, strahlen aber aufgrund der hohen Güte des entstehenden Resonanzprozesses sehr intensive akustische Wellen ab. Die Resonanzfrequenzen einzelner Abschnitte der Diffusoren sind unterschiedlich, was zu einem ungleichmäßigen Frequenzgang der Kopfstrahlung und deren Richtungsmuster führt. Der Einfluss solcher lokaler Resonanzen ist so groß, dass oft die Wiedergabe eines Sinussignals durch einen Kopf, selbst bei relativ geringer Leistung, von für das Ohr wahrnehmbaren Fremdgeräuschen begleitet wird. Wenn die Eingangssignalleistung auf den Nennwert ansteigt, steigt die Wahrscheinlichkeit von Fremdobertönen stark an. Der Abschnitt des Diffusors, der für das Auftreten von Fremdgeräuschen „schuldig“ ist, kann durch eine starke Änderung der Klangfarbe des Klangs (Zunahme oder Verschwinden des Obertons) bei leichter Berührung seiner Oberfläche erkannt werden. Wenn keine hörbaren Obertöne vorhanden sind, können Resonanzbereiche mithilfe einer kleinen Mikrofonkapsel (z. B. DEMS), die an ein Oszilloskop angeschlossen ist, lokalisiert werden. Die Kapsel wird in einem Abstand von 1...3 mm über verschiedenen Abschnitten des Diffusors platziert und die Signalform beobachtet, wenn Rechteckwellen mit einer Frequenz von 50...100 Hz an den Kopf angelegt werden (Abb. 1, a ). Wenn sich die Kapsel über der Resonanzoberfläche befindet, wird die auf dem Oszilloskopbildschirm beobachtete Reaktion durch ein langsam abfallendes Sinussignal moduliert (Abb. 1, b). Wenn Sie die Kapsel in einem Abstand von 20 bis 30 cm von der Oberfläche des Diffusors entfernen, können Sie auf dem Bildschirm die Gesamtreaktion der gesamten Oberfläche des Diffusors beobachten, die in der Regel eine komplexe Form aufweist (Abb. 1, c).
Im Rahmen der vom Autor durchgeführten Tests wurde festgestellt, dass resonante Schwingungen mit hoher Amplitude am häufigsten an einzelnen Wellenabschnitten oder an kleinen Abschnitten des Kragens auftreten. Die Diffusorabschnitte schwingen mit einer kleineren Amplitude mit, aber da die Fläche der Abschnitte selbst sehr groß ist, ist ihr Beitrag zur Bildung des Frequenzgangs der Kopfstrahlung recht groß. Um diese Klangverzerrungen zu beseitigen, wurden verschiedene Methoden getestet, um die mechanischen Eigenschaften der Resonanzabschnitte zu ändern und die Köpfe gemäß der in [1] angegebenen Methode zu modifizieren. Bei diesen Arbeiten wurde festgestellt, dass eine Erhöhung der Steifigkeit des Materials der Resonanzabschnitte keine stabilen Ergebnisse liefert und auch eine mechanische Dämpfung des Diffusors und der Riffelung mit flüssigen viskosen Flüssigkeiten (Glycerin, Rizinusöl) wirkungslos ist. Das Auftragen von Guerlain auf den Diffusorkragen gemäß der in [1] beschriebenen Methode eliminiert Kragenresonanzen, hat jedoch nahezu keinen Einfluss auf die lokalen Resonanzen der Wellensegmente und Diffusorabschnitte. Lokale Resonanzen der Riffelung und des Diffusors werden durch Imprägnieren der „betroffenen“ Bereiche mit einer Lösung von Guerlain in Benzin unterdrückt. Der Autor hat die folgende Methode zur Verfeinerung von Köpfen entwickelt und bietet sie den Lesern an, mit der gute und stabile Ergebnisse erzielt werden können. Zunächst müssen Guerlain-Lösungen in Benzin mit zwei Konsistenzen Nr. 1 und Nr. 2 hergestellt werden. Nach dem Absenken der Bürste und der Lösung Nr. 1 sollten dicke Tropfen davon abfallen. Lösung Nr. 2 ist eine halbverdünnte Lösung Nr. 1. Dann durch die Fenster im Diffusorhalter mit einem dünnen Pinsel den Spalt zwischen dem Kragen und dem Diffusorhalter mit Lösung Nr. 1 bestreichen. Wenn die Lösung trocknet, Wiederholen Sie den Vorgang. Dann sollte die Lösung Nr. 2 auf die Rückseite und die Außenseiten des Diffusors und der Riffelung aufgetragen werden, sodass der Diffusor vollständig damit gesättigt ist, es jedoch keine Durchhänger an seiner Oberfläche gibt. Nach dem Trocknen wird eine dünne, 1...2 cm breite Schicht der Lösung Nr. 3 auf die Riffelung und den angrenzenden Teil des Diffusors auf beiden Seiten aufgetragen (ein Tropfen Lösung wird über die Oberfläche „gestreckt“, wie beim Malen). Kopfparameter können erst am nächsten Tag nach der Reparatur gemessen werden. Mit der oben genannten Methode wurden die Köpfe 2GD-40, ZGD-42, ZGD-38, 4GD-53, 4GD-8 modifiziert. Bei den ersten drei Kopftypen ist die Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs von Strahlung und Strahlungsmustern im Bereich von 500 bis 6 Hz deutlich zurückgegangen, und parasitäre Emissionen sind in ihren Übergangseigenschaften praktisch verschwunden (Abb. 000, d). . Bei den beiden letztgenannten ist der Effekt der Modifikation weniger ausgeprägt (aufgrund der erhöhten Dicke und Steifigkeit der Wellung und der Randabschnitte des Diffusors), aber auch deutlich spürbar. Der Einfluss der mechanischen Dämpfung des Diffusors auf die Kopfparameter wurde am Beispiel der Modifikation von 18 2GD-40 (ZGDSh-2)-Köpfen getestet. Vor der Modifikation hatten sechs von ihnen Fremdgeräusche, wenn ein Sinussignal mit einer Leistung von 1 W an sie angelegt wurde. Der Oberton war bei einer oder zwei diskreten Frequenzen im Bereich 600...1500 Hz zu hören. Die Quellen der Obertöne waren in fünf Fällen Wellensegmente entlang der Hauptachse des Diffusors, in einem Fall der Kragen. Bei weiteren vier Köpfen traten Obertöne auf, wenn ein 3-W-Signal an sie angelegt wurde (Quelle - Kragen). Alle Köpfe hatten gezackte Frequenzeigenschaften der Strahlung und Strahlungsmuster, und in ihren Übergangseigenschaften wurden parasitäre Emissionen beobachtet (Abb. 1c). Nachdem die Köpfe modifiziert wurden, wurde ihr Frequenzgang gleichmäßiger. In Abb. Abbildung 2 zeigt die Streuzone, in die der Frequenzgang der Strahlung aller 18 Köpfe passt (die Eigenschaften wurden relativ zu den Werten bei einer Frequenz von 250 Hz normiert). Als den modifizierten Köpfen im Frequenzbereich über 8 Hz ein Sinussignal mit einer Leistung von 500 W zugeführt wurde, wurden in keinem der Köpfe Fremdobertöne festgestellt, was auf eine deutliche Reduzierung der durch den Diffusor verursachten nichtlinearen Verzerrungen hinweist. Aufgrund der hohen Wiederholbarkeit der Form des Frequenzgangs der Strahlung der modifizierten Köpfe wird es möglich, diesen durch Korrektur des Frequenzgangs des Verstärkers über den gesamten Bereich der wiedergegebenen Frequenzen weiter auszugleichen. Schematische Darstellung des Korrektors mit dem in Abb. dargestellten Frequenzgang. 2 (Kurve 1), dargestellt in Abb. 3. Beim Anschluss eines der 18 modifizierten Köpfe an einen korrigierten Verstärker überschritt die Ungleichmäßigkeit ihres Frequenzgangs im Bereich von 150...12000 Hz ±3 dB nicht, und bei einer Frequenz von 18 kHz zeigten einige Köpfe einen Abfall von nicht mehr als -6 dB. Ein typischer Frequenzgang der Strahlung eines Kopfes mit Korrektor ist in Abb. dargestellt. Das typische Einschwingverhalten ist in Abb. 4 dargestellt. 1, d. Der Frequenzgang des Korrektors steigt bei höheren Frequenzen deutlich an, was jedoch nicht zu einer merklichen Verringerung des Dynamikbereichs des UMZF führt, da die Amplitude der hochfrequenten Anteile im Spektrum des Musiksignals gering ist. In manchen Fällen kann man sich darauf beschränken, den Frequenzgang der Kopfstrahlung auf eine Frequenz von 14...16 kHz zu korrigieren, dann fällt der Anstieg des Frequenzgangs des Korrektors bei der höchsten Betriebsfrequenz deutlich geringer aus. Derselbe Korrektor kann auch zur Korrektur des Frequenzgangs der Köpfe ZGD-42, ZGD-38 und 4GD-53 verwendet werden (der Autor modifizierte zwei Köpfe jedes der aufgeführten Typen, der Frequenzgang aller modifizierten Köpfe lag innerhalb der Streuzone (siehe Abb. 2). Die oben beschriebene Modifikation wirkt sich auch auf andere Parameter der Köpfe aus: Die natürliche Resonanzfrequenz erhöht sich um 5...10 %, der akustische Qualitätsfaktor nimmt um 20...40 % ab (während der Gesamtqualitätsfaktor praktisch unverändert bleibt), aufgrund Durch eine leichte Erhöhung der Masse des Diffusors um 1 ...2 dB wird der Aufprall verringert, die mechanische Festigkeit des Diffusors und der Wellung wird deutlich erhöht. Ich möchte Funkamateure darauf aufmerksam machen, dass eine Verringerung der Empfindlichkeit des Kopfes um 1...2 dB einer Verringerung seines Wirkungsgrades um 20...37 % entspricht. Dies bringt gewisse Einschränkungen für die Anwendbarkeit der oben genannten Modifikation mit sich: Bei Konstruktionen, bei denen keine UMZCH-Gangreserve vorhanden ist und bei denen die Effizienz der Stromquelle wichtig ist, sollte man sich auf die in [1] empfohlene Modifikation beschränken. Es ist auch zu beachten, dass der Korrektor den Klang von Fellen verbessert, die nicht nur nach dieser Methode und nach der Methode [1] modifiziert wurden, sondern auch bei unfertigen Fellen. In allen Fällen wird der Frequenzgang der Abstrahlung der Köpfe merklich nivelliert und beim vergleichenden Hören stellen Experten mit dem Korrektor einen angenehmeren Klang der Köpfe fest (er wurde „weich“, „saftig“ und höhere Schallfrequenzen waren). werden im Vergleich zu Hochfrequenzköpfen „leiser“ wiedergegeben). Der Klang der modifizierten Köpfe verbessert sich spürbar bei der Wiedergabe eines Signals mit erhöhter Leistung, sodass sie für den Einsatz in stationären Geräten sowie in Zwei-Wege-Lautsprechern als Mittelfrequenz- und Hochfrequenzsender empfohlen werden können. Der Autor verglich den Klang eines Lautsprechers, in dem zwei 2GD-40-Köpfe mit einer 45°-Drehung in der horizontalen Ebene eingebaut sind, und eines Zwei-Wege-Lautsprechers mit 15GD-11A- und 10GD-35-Köpfen. Alle Zuhörer stellten fest, dass die Klangqualität eines Ein-Weg-Lautsprechers der eines Zwei-Weg-Lautsprechers in nichts nachstand, und einige bevorzugten sogar den Ein-Weg-Lautsprecher. Die Methode zur Verbesserung der Parameter von Breitbandköpfen durch mechanische Dämpfung des Diffusormaterials ist auch bei Hochfrequenzköpfen mit Papierdiffusor (ZGD-31, 2GD-36 und 1GD-3) sehr effektiv. Darüber hinaus empfiehlt es sich zunächst, die Köpfe ZGD-31 und 2GD-36 nach der in [2] angegebenen Methode zu modifizieren (Filz kann durch Guerlainstreifen ersetzt werden). Nach der Demontage des Kopfes sollten zwei Schichten der Lösung Nr. 1 auf die Innenfläche der Riffelung und den angrenzenden Teil des Diffusors mit einer Breite von 1.5 bis 1 cm aufgetragen werden und nach dem Zusammenbau die Außenseite des Diffusors behandelt werden in der gleichen Weise. Für Köpfe 1 GD-3 wird empfohlen, die Lösung mit einer Breite von 3 bis 4 mm auf die Außenkante des Diffusors aufzutragen. Diese Modifikation der Hochfrequenzköpfe glättete deren Frequenzgang der Abstrahlung und Übergangseigenschaften bei gleichbleibender Empfindlichkeit und ermöglichte eine deutliche Reduzierung des akustischen Qualitätsfaktors und der durch den Diffusor verursachten nichtlinearen Verzerrungen im unteren Teil des Frequenzbereichs sie reproduzieren (die letzten beiden Faktoren ermöglichen es, die Anforderungen an das in Verbindung mit dem Hochfrequenzkopf verwendete Trennfilter zu reduzieren). Abschließend ist festzuhalten, dass alle Vorteile, die die mechanische Dämpfung von Diffusor, Riffelung, Kragen und Kopfzentrierscheibe bietet, erst im Werk voll ausgeschöpft werden können. Dank einer erheblichen Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Riffelung und des Diffusors ist es tatsächlich möglich, sie dünner zu machen, was es ermöglichen würde, die Empfindlichkeit der Köpfe beizubehalten oder sogar zu erhöhen und ihre Resonanzfrequenz auf 50 ... 80 Hz zu reduzieren. und durch die Optimierung der Imprägnierung der Diffusoren wird der Frequenzgang der Strahlung geglättet. Doch diese Möglichkeiten lassen sich erst im Entwurfsstadium realisieren... Литература:
Autor: V.Zhbanov
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