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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Lautsprecherdesigns. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Einfache Lautsprecher In Fällen, in denen es nicht möglich ist, einen Lautsprecher mit den erforderlichen Eigenschaften zu kaufen, muss er unabhängig hergestellt werden. Dies erfordert einen oder mehrere dynamische Köpfe des gleichen Typs und ein relativ einfaches akustisches Design - eine Holzkiste. Unter Amateurbedingungen ist es am besten, dynamische Breitbandköpfe zu verwenden. Lautsprecher mit dynamischen Breitbandtreibern sind einfacher herzustellen als Lautsprecher, die mehrere unterschiedliche Treiber verwenden. Echte, selbstgebaute Lautsprecher, die auf Breitbandköpfen basieren, haben einen schmaleren Betriebsbereich reproduzierbarer Frequenzen von etwa 50-60 Hz bis 14-16 kHz. In letzter Zeit wurden Breitbandköpfe entwickelt und von der Industrie produziert, auf deren Basis Einweglautsprecher mit einem sehr breiten Betriebsfrequenzbereich gebaut werden können. Äußerlich sind sowohl industriell gefertigte als auch selbstgefertigte Lautsprecher meist in Form eines Parallelepipeds gestaltet. Die Frontplatte ist mit einem losen Baumwoll- oder Synthetikstoff drapiert. Die Lautsprecherbox besteht aus Brettern oder Spanplatten mit einer Dicke von 15-20 mm. Für hausgemachte Lautsprecher können Sie dynamische Köpfe verwenden, deren Liste und Eigenschaften in der Tabelle angegeben sind. Die ersten Ziffern in der Bezeichnung des Kopfes geben seine Nennleistung an. Die Auswahl der Köpfe und deren Anzahl im Lautsprecher richtet sich nach dem Einsatzzweck und der geforderten Nennleistung. In diesem Fall muss sowohl die Nennimpedanz des Kopfes als auch die Impedanz des gesamten Lautsprechers berücksichtigt werden. Soll nur ein Kopf verwendet werden, darf dessen Nennleistung nicht kleiner sein als die Nennleistung des Bassverstärkers, mit dem der Lautsprecher arbeiten soll, und der Kopfwiderstand darf nicht kleiner sein als der Mindestlastwiderstand des Verstärkers. Wie die Praxis zeigt, ist für einen solchen Lautsprecher der Vier-Watt-Topteil 4GD-4, 4GD-35 oder 4GD-36 am besten geeignet. In extremen Fällen können Sie den Kopf ZGD-38E verwenden. Tabelle 1
Es ist zu beachten, dass dynamische Köpfe erheblichen Überlastungen in Bezug auf die Eingangsleistung standhalten. Die Köpfe der Neuentwicklungen ZGD-38E, 4GD-35, 4GD-36 im Pass haben also auch einen solchen Parameter wie die Leistung des Typenschilds. Die Nennleistung des Kopfes ZGD-38E beträgt 5 W, und die Köpfe 4GD-35 und 4GD-36 haben eine Nennleistung von W. Im Ausland ist das Analogon der Typenschildleistung der Köpfe ihre maximale Leistung. Trotz vorhandener mechanischer Belastbarkeit sollten Sie den Kopf jedoch nicht überlasten, da in diesem Fall der Grad der nichtlinearen Verzerrung des Audiosignals deutlich ansteigt. Normalerweise überschreitet der Koeffizient der nichtlinearen Verzerrung des Kopfes bei Nennleistung 5-10% nicht. Wenn die Nennleistung erreicht ist, kann der Koeffizient der nichtlinearen Verzerrung einen Wert erreichen, wenn er mit dem Gehör wahrnehmbar wird. In Fällen, in denen es erforderlich ist, einen Lautsprecher mit einer Nennleistung zu schaffen, die größer ist als ein Kopf zulässt, werden mehrere identische Köpfe (normalerweise zwei bis vier) installiert, die elektrisch miteinander in Reihe, parallel oder gemischt verbunden sind. Die Nennleistung eines solchen Lautsprechers ist gleich der Summe der Nennleistungen der Köpfe. Es wäre ein Fehler anzunehmen, dass das Vorhandensein selbst der besten Treiber die hohe Qualität des Lautsprechers garantiert. Dazu ist es auch notwendig, das passende akustische Design, also die optimale Gestaltung der Lautsprecherbox für diese Köpfe auszuwählen. Neben der Frontplatte, auf der der Kopf oder mehrere Köpfe installiert sind, Seiten-, Rück-, Boden- und Deckplatten, kann das Design der Box innere Trennwände, verschiedene absorbierende Beschichtungen und andere Details umfassen. Es gibt mehrere Arten von akustischem Design des Lautsprechers, die ihre eigenen Designmerkmale, Vor- und Nachteile haben. Zunächst einmal wird das Gesamtdesign des Lautsprechers durch die Anzahl seiner Köpfe bestimmt. Befinden sich mehrere Köpfe darin und sind diese dicht nebeneinander platziert, so wird ein solcher Lautsprecher als Gruppenstrahler bezeichnet. Dieser Name bedeutet, dass bei tieferen Frequenzen und teilweise bei mittleren Frequenzen die Membranen der Köpfe nahezu gleichphasig schwingen, weshalb die akustische Leistung des Lautsprechers zunimmt. Bei den niedrigsten Frequenzen ist die Zunahme des Rückstoßes ein Vielfaches der Anzahl der Köpfe. Diese Funktion von Gruppenstrahlern wird seit langem effektiv in professionellen Beschallungsgeräten, beispielsweise in Kinoinstallationen, und in jüngerer Zeit auch in Amateurkonstruktionen eingesetzt. Der Arbeitsbereich der wiedergegebenen Frequenzen solcher Lautsprecher wird im Vergleich zu Lautsprechern mit einem einzigen Kopf nach unten erweitert. Gleichzeitig hängt die Effizienz der Wiedergabe tiefer Frequenzen maßgeblich von der Größe und Bauart der Lautsprecherbox ab. Im Durchschnitt können wir davon ausgehen, dass zur Senkung der unteren Grenze des Betriebsbereichs der wiedergegebenen Frequenzen eine Vergrößerung der Box erforderlich ist. Dennoch sind Lautsprecherkonstruktionen bekannt, die bei relativ geringen Außenabmessungen der Box einen sehr geringen Wert der tiefsten wiedergegebenen Frequenz aufweisen. Abbildung 1 zeigt verschiedene akustische Gestaltungsmöglichkeiten für einen Kopf. Lautsprecher mit mehreren Köpfen können auf ähnliche Weise angeordnet werden. Die einfachste Variante ist eine Box ohne Rückwand (Abb. 1,a). Der Kopf wird an der Frontplatte der Box installiert, wobei sich der Diffusor nach vorne zum Hörer hin öffnet. Schallschwingungen, die von der Rückseite des Diffusors angeregt werden, sind in Gegenphase zu den Schwingungen von seiner Vorderseite. Um sicherzustellen, dass nützliche akustische Schwingungen von der Vorderseite des Diffusors nicht durch die Überlagerung von Vibrationen von der Rückseite unterdrückt werden, muss der Kasten tief genug sein, damit akustische Wellen von der Rückseite des Diffusors die Ebene erreichen die Frontplatte mit einer gewissen Verzögerung im Vergleich zu Direktwellen, also mit einer Phasenverschiebung. Bei der niedrigsten wiedergegebenen Frequenz sollte diese Verschiebung 90° betragen, bei höheren Frequenzen wird sie größer sein. Lautsprecher ohne Rückwand realisieren die Energiefähigkeiten des Kopfes gut, haben jedoch einen Nachteil: Die Qualität ihrer Arbeit wird durch das Vorhandensein von Wänden und anderen Objekten in der Nähe der hinteren Öffnung der Box beeinträchtigt. Daher müssen solche Lautsprecher nicht näher als 30-40 cm von der Wand entfernt installiert werden. Lautsprecher mit Rückwand oder geschlossene Lautsprecher sind von diesem Nachteil frei. Der Lautsprecher kann eine versiegelte Box sein, auf deren Frontplatte ein dynamischer Kopf installiert ist (Abb. 1, b). Um unerwünschte Schallreflexionen von der Innenfläche der Box zu vermeiden, ist diese mit einer dicken Schicht aus schallabsorbierendem Material (Natur- oder Mineralwolle, Wolle, Filz usw.) bedeckt. Aber ein solcher Lautsprecher hat noch einen weiteren Nachteil - eine Erhöhung der Resonanzfrequenz um etwa das 2-3-fache und die damit verbundene Einengung des Betriebsfrequenzbereichs. Dieser Nachteil wird durch die Verwendung spezieller Kompressionsköpfe mit einer sehr niedrigen Eigenresonanzfrequenz von nur 15-25 Hz beseitigt. Nach dem Einbau in eine geschlossene Box steigt ihre Resonanzfrequenz auf einen akzeptablen Wert: 50-60 Hz.
Kompressionsköpfe haben, abgesehen davon, dass sie relativ teuer und knapp sind, einen weiteren großen Nachteil – geringe Effizienz. Die besten Kompressionsköpfe entwickeln einen Normschalldruck von maximal 0,1 Pa, d. h. ihr Wirkungsgrad ist etwa 4-mal geringer als bei herkömmlichen Köpfen mit einem Normdruck von 0,2 Pa. Der Betrieb solcher Lautsprecher erfordert eine hohe Leistung, normalerweise mindestens 10–20 W, und die Lautstärke beträgt nicht mehr als die eines 3–4 W-Lautsprechers mit herkömmlichen Köpfen. Aber ein solcher Lautsprecher wird eine relativ kleine Größe haben. Ist es möglich, einen Lautsprecher ohne diese Mängel herzustellen? Dürfen! Dabei handelt es sich um einen Lautsprecher mit Bassreflex, dessen Vorrichtung in Abb. dargestellt ist. 1, c. In der Frontplatte dieses Lautsprechers befindet sich ein weiteres Loch, dessen Querschnitt nahe am Öffnungsbereich des Kopfdiffusors liegt oder etwas kleiner ist. Dieses Loch kann rund oder rechteckig sein. Das Loch ist die Mündung eines Tunnelrohrs, das von der Innenseite des Kastens an der Frontplatte befestigt ist. Der Hauptvorteil des Bassreflexes besteht darin, dass die akustischen Schwingungen, die von der Rückseite des Diffusors am Austritt aus dem Loch bei bestimmten Frequenzen angeregt werden, mit den von der Vorderseite des Diffusors erzeugten Schwingungen in Phase sind. Dadurch wird die Leistung des Lautsprechers deutlich gesteigert. Üblicherweise werden die Abmessungen der Box (genauer gesagt ihr Innenvolumen), der Querschnitt des Bassreflexlochs und die Länge des Tunnels so gewählt, dass die 180°-Phasendrehung der Rückstrahlung des Kopfes a entspricht Frequenz nahe der Resonanzfrequenz des Kopfes. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, erweitert sich der Arbeitsbereich der wiedergegebenen Frequenzen nach unten. Zuvor wurde die Arbeitslänge des Phasenschiebertunnels gleich der Dicke der Frontplatte der Box gewählt, sodass der dynamische Kopf auf den Phasenwender abgestimmt wurde, indem die Fläche des Phasenwenderlochs und die Außenabmessungen gewählt wurden die Kiste. Infolgedessen waren Lautsprecher sehr sperrig. Heute wird häufig ein Tunnel in einem Phaseninverter verwendet, der den Weg der akustischen Wellen verlängert, bevor sie die Box verlassen. Durch die Veränderung der Tunnellänge ist es möglich, die Parameter der Lautsprecherbox auch bei relativ kleinen Abmessungen sehr genau auf einen bestimmten Kopf zu wählen. Es sei darauf hingewiesen, dass die genaue Berechnung der Abmessungen der Bassreflex-Lautsprecherbox sehr schwierig ist. Daher ist es unter Amateurbedingungen zweckmäßig, das in Abb. 2. Es verbindet auf einzigartige Weise das Innenvolumen der Lautsprecherbox, die Resonanzfrequenz des dynamischen Kopfes, die Öffnungsfläche des Phaseninverters und die Länge des Tunnels. Wie man das Nomogramm verwendet, wird weiter unten besprochen, wenn es um die Konstruktion von selbstgebauten Lautsprechern geht.
Die Lautsprecher mit Labyrinth (siehe Abb. 1, d) und mit Horn (siehe Abb. 1, e) sind konstruktiv am aufwendigsten. Hier wie auch beim Phasenwender werden von der Diffusorrückseite angeregte Schwingungen genutzt, um die Rückführung bei den tiefsten Frequenzen zu erhöhen. Das Labyrinth verlängert die Länge des Wegs, den die Schallwelle innerhalb der Box zurücklegt. Charakteristisch für das Labyrinth ist, dass seine Querschnittsfläche durchgehend nahezu konstant bleibt. In diesem Fall sollte die Gesamtweglänge der Schallwelle gleich einem Viertel der Wellenlänge bei der niedrigsten Frequenz des Betriebsfrequenzbereichs sein, normalerweise gleich der Eigenresonanzfrequenz des Kopfes. Die Berechnung zeigt, dass bei einer Resonanzfrequenz von 80 Hz die Länge des Labyrinths 1 m betragen sollte, bei 40 Hz - 2 m, bei 20 Hz - 4 m. Daher ist bei den niedrigsten Frequenzen die Länge des Labyrinths signifikant . Auch bei einem Lautsprecher mit Horn sind mehrere Schallwände eingebaut, um die Länge des Weges zu erhöhen, den die von der Rückseite des Diffusors angeregte Schallwelle zurücklegt, allerdings bleibt der Querschnitt des Labyrinths nicht unverändert, sondern vergrößert sich mit zunehmender Annäherung an die Schallwelle Ausgangsloch. Dieses Labyrinthdesign ermöglicht es, den relativ hohen Druck hinter dem Kopf relativ gleichmäßig an den atmosphärischen Druck am Hornausgang anzupassen, was die Effizienz der Umwandlung elektrischer Energie in akustische Leistung bei niedrigeren Frequenzen erhöht. Die Länge des Horns sollte so lang wie möglich sein. In der Amateurfunkliteratur finden Sie Beschreibungen verschiedener Bauarten von Lautsprechern, aber die überwiegende Mehrheit von ihnen wird entweder in Form einer geschlossenen Box mit Phasenwender oder einer geschlossenen Box mit Phasenwender oder eines Gruppenstrahlers hergestellt. Lautsprecher mit einem Labyrinth und einem Horn sind schwierig herzustellen, erfordern komplexe Berechnungen für einen bestimmten Kopf, was es schwierig macht, sie unter Amateurbedingungen zu wiederholen. Unten sind selbstgebaute Lautsprecher mit einer unterschiedlichen Anzahl von Köpfen, die die Energiefähigkeiten von Bassverstärkern realisieren können, deren Beschreibung oben gegeben wurde. Lautsprecher mit einem Kopf Auf Abb. Abbildung 3 zeigt zwei Gestaltungsmöglichkeiten für die Frontplatte eines Lautsprechers mit Phasenwender, bei denen entweder der Kopf ZGD-38E oder 4GD-4 4GD-35, 4GD-36 verwendet wird (Abmessungen für diese Option sind in Klammern angegeben). In der ersten Version des Lautsprechers reicht der Arbeitsfrequenzbereich von 80 Hz bis 12,5 kHz, die Impedanz beträgt 4 Ohm. Bei der zweiten Version des Lautsprechers entspricht die untere Frequenz des Betriebsintervalls 35–60 Hz. Der Lautsprecherwiderstand beträgt ebenfalls 4 Ohm (bei einigen Kopien von 4GD-36-Köpfen beträgt der Widerstand 8 Ohm, was im am Kopf angebrachten Pass angegeben ist).
Es ist zu beachten, dass hier die garantierten Grenzen des Frequenzintervalls angegeben sind, in der Praxis ist es normalerweise breiter und erreicht 14 oder sogar 16 kHz. Die Frontplatte des Lautsprechers kann aus 12-15 mm starkem Sperrholz oder 18-20 mm Spanplatte bestehen. Die Box besteht aus dem gleichen Material und wird auf Schrauben mit obligatorischer Verklebung aller Nähte montiert. Verwenden Sie am besten Casein oder synthetischen Kleber. Der Kopf wird an der Innenfläche der Frontplatte installiert und mit Schrauben befestigt. Es ist ratsam, einen Ring aus Filz oder dickem Stoff unter den Kopf zu legen. Die Tiefe der Box wird auf der Grundlage der erforderlichen Lautstärke des Lautsprechers, des verfügbaren Materials und ästhetischer Überlegungen bestimmt. Für einen Lautsprecher mit ZGD-38E-Kopf beträgt die optimale Tiefe 200 mm und für 4GD-4, 4GD-35 und 4GD-36 - 270 mm. Nach dem Zusammenbau der Schachtel müssen alle Nähte mit Kitt und Kleber versiegelt werden. Von innen muss eine 3-5 cm dicke Schicht aus saugfähigem Material aus Watte oder Wollstoff, die mit einer oder zwei Lagen leichtem Baumwollstoff, wie Gaze, gesteppt ist, an die Wände geklebt werden, damit die Fasern und Fäden mitmachen nicht auf den Kopf fallen. Der Phasenwendertunnel kann aus 5 mm dickem Sperrholz oder dicker Hartpappe bestehen. Wenn man die Abmessungen des Kastens und die Resonanzfrequenz des Kopfes kennt, kann man das Nomogramm in Abb. 2 Bestimmen Sie die Länge des Tunnels so, dass eine optimale Wiedergabe tiefer Frequenzen gewährleistet ist. Lassen Sie uns dies anhand von Beispielen zeigen. Das Innenvolumen der Box sei 25 dm3 und der Querschnitt der Öffnung des Phaseninverters 0,84 dm2. Die Resonanzfrequenz des Kopfes ZGD-38E beträgt 80 Hz. Um die Länge des Tunnels zu ermitteln, suchen wir zunächst den Schnittpunkt der schrägen Geraden 80 Hz mit der durch die Markierung 25 dm3 gezogenen Senkrechten. Dann senken wir von einem Punkt, der einem Querschnitt von 0,84 dm2 entspricht, die Vertikale bis zum Schnittpunkt mit der Horizontalen, die durch den zuvor erhaltenen Punkt gezogen wird. Der Schnittpunkt in der Kurvenzone Die Länge des Tunnels gibt den erforderlichen Wert an. Gemäß den durchgeführten Konstruktionen sollte die Länge des Tunnels 7 cm betragen. Bei einem Lautsprecher mit einem Vier-Watt-Kopf beträgt das Innenvolumen des Lautsprechers etwa 48 dm3, der Querschnitt des Phaseninverterlochs 1,3 dm2 und die Resonanzfrequenz des Kopfs liegt nahe bei 60 Hz. Ähnliche Konstruktionen im Nomogramm zeigen, dass die Länge des Tunnels 9 cm betragen sollte.In Fällen, in denen beim ersten Mal kein akzeptables Ergebnis gefunden werden kann, muss das Volumen oder die Querschnittsfläche von geändert werden das Loch und wiederholen Sie die Konstruktion erneut. Wie die Praxis zeigt, sorgt ein Lautsprecher mit Phasenwender für eine zusätzliche Effizienzsteigerung bei der Umwandlung von elektrischer Leistung in Schallleistung bei niedrigen Frequenzen um etwa das 3-4-fache, d.h. um 5-6 dB. Diese Erhöhung entspricht einer Absenkung der unteren Grenze des reproduzierbaren Frequenzbereichs um etwa 20–30 %. Natürlich ist das Erreichen solcher Ergebnisse nur möglich, wenn alle Anforderungen erfüllt sind, und unter Amateurbedingungen ist es schwierig. Abweichungen in Größe und Resonanzfrequenz können das Endergebnis beeinflussen. Abweichungen können teilweise durch die Wahl der Tunnellänge ausgeglichen werden. Dazu wird der Tunnel mit einer Toleranz von 1,5-2 cm Länge hergestellt und dann, wenn er eingestellt ist, die Toleranz abgeschnitten, bis der beste Klang der niedrigeren Frequenzen erreicht ist. Um den Lautsprecher nicht jedes Mal beim Kürzen des Tunnels zu demontieren, kann es empfehlenswert sein, den Tunnel vorübergehend herauszubringen. Dies wird zwar das Gesamtvolumen der Box etwas ändern, aber Sie können schnell und bequem die optimale Länge des Tunnels finden. Dann wird es wieder in die Box eingebaut und schließlich mit Klebstoff fixiert. Die Frontplatte sollte außen mit einem lockeren Stoff drapiert werden. Es wird vorgewaschen, dunkel eingefärbt (meist schwarz oder braun), geglättet und leicht feucht auf die Platte gezogen. Befestigen Sie den Stoff auf der Rückseite der Platte mit kleinen Nägeln und Kleber. Nach dem Trocknen liegt der Stoff eng und gleichmäßig an der Platte an. Die Frontblende sollte lückenlos an den Schubladenkanten anliegen. Normalerweise werden zu diesem Zweck vier Lamellen mit einem Querschnitt von 20 x 20 mm aus strapazierfähigem Holz an der Innenfläche der Wände der Box befestigt, und die Frontplatte ist bereits mit Schrauben daran befestigt. Lautsprecher mit zwei Köpfen Die elektrischen Eigenschaften eines Lautsprechers mit einem dynamischen Kopf werden vollständig von seinen Eigenschaften bestimmt. Durch die Erhöhung der Anzahl der Köpfe können diese Eigenschaften angepasst werden. Sie können die Lautsprecherimpedanz ändern. Wenn Sie die Schwingspulen der Köpfe in Phasenreihe schalten, verdoppelt sich der Widerstand im Vergleich zum Widerstand eines Kopfes. Bei phasengleicher Parallelschaltung der Köpfe halbiert sich der Widerstand des Lautsprechers. Außerdem erhöht sich in beiden Fällen die Nennleistung. Wenn Sie beispielsweise zwei ZGD-38E-Köpfe verwenden, beträgt die Nennleistung 6 W (Typenschild 10 W) und der Widerstand kann 2 oder 8 Ohm betragen. Wie oben gezeigt, wird eine Lautsprecherimpedanz von weniger als 4 Ohm normalerweise nicht gewählt, daher sollte ein Widerstand von 8 Ohm als optimal angesehen werden. Bei Verwendung von zwei 4GD-35-Köpfen beträgt die Nennleistung 8 W (Typenschild 16 W), der Widerstand 8 Ohm. Auf Abb. 4 zeigt das Layout der Frontplatte eines Lautsprechers mit zwei Köpfen ZGD-38E und 4GD-35 oder 4GD-36. Im ersten Fall (Abb. 4, a) beträgt die Tiefe der Box 300 mm, für die Variante mit Vier-Watt-Köpfen (Abb. 4, b) - 200 mm. Die Phaseninverterlöcher in diesem Lautsprecher sind rund, und die Tunnel mit einer Wandstärke von 3-4 mm sind in Form eines aus dickem Papier oder Karton geklebten Zylinders hergestellt. Im ersten Lautsprecher sind vier Tunnel, im zweiten zwei. Dies geschah, um die Herstellung des Phaseninverters zu vereinfachen. Die Berechnung berücksichtigt die Gesamtfläche seiner Löcher. Laut Nomogramm sollte die Länge jedes der vier Tunnel der ersten Version des Lautsprechers 5 cm und jeder der beiden der zweiten 5,5 cm betragen.Die Tunnel sind auf zylindrische Holzrohlinge mit einem Durchmesser von 36 geklebt bzw. 72 mm.
Bei Bedarf kann die Frontplatte auch aus zwei Sperrholz- oder Spanplatten hergestellt werden. Eine mögliche Verbindung zweier Teile ist in Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Auf der Innenseite der Platte muss die Fuge mit einer Sperrholz- oder Spanplattenauflage der gleichen Dicke, 60-80 mm breit, oder mit einer Kiefernlatte mit einem Querschnitt von 20 x 50 mm verstärkt werden. Die Abmessungen der Lautsprecher ermöglichen es, einen Bassverstärker und eine unabhängige Stromversorgung darin zu platzieren. Dazu wird in der Box ein Fach in der benötigten Größe eingezäunt. Die Abnahme der Lautstärke des Lautsprechers wird durch die entsprechende Verlängerung der Phaseninvertertunnel kompensiert. Dieses Lautsprecherdesign ist sehr praktisch für verschiedene tragbare elektroakustische Installationen. Es empfiehlt sich, einen Griff zum Tragen des Lautsprechers auf der Oberseite der Box anzubringen. Lautsprecher mit zwei Treibern können tiefe Frequenzen etwas besser wiedergeben. Diese Verbesserung für die oben beschriebenen Designs beginnt bei einer Frequenz von 800–1000 Hz und erreicht ihr Maximum (Rückgabe fast verdoppelt) bei Frequenzen unter 300 Hz. Dies wiederum erweitert die wiedergegebenen Frequenzbänder um etwa eine halbe Oktave zu tieferen Frequenzen hin. Wie oben erwähnt, ist die Herstellung eines Bassreflexlautsprechers relativ aufwendig. Wenn Sie also ein einfaches Design eines Lautsprechers mit relativ großer Nennleistung wünschen, ist es ratsam, eine der Varianten eines Gruppenstrahler-Lautsprechers zu wählen, der vier oder sechs Köpfe des gleichen Typs enthält. Solche Lautsprecher haben eine beträchtliche Leistung, erlauben eine variable Impedanz über einen weiten Bereich und geben tiefe Frequenzen gut wieder, wenn eine einfache Box ohne Rückwand verwendet wird. Gruppenstrahler mit vier Köpfen Abbildung 5 zeigt das Layout der Frontplatte des Lautsprechers, in dem vier identische Vier-Watt-Köpfe (4GD-4, 4GD-35, 4GD-36) verbaut sind. Seine Nennleistung beträgt 16 W (Pass - bis zu 30 W), der Widerstand hängt von der Art der gewählten Köpfe und der Art des Anschlusses ihrer Schwingspulen ab (er kann 8 oder 32 Ohm für 4GD-4 und 4 oder 16 betragen Ohm für den Rest). Der Lautsprecher reproduziert effektiv Frequenzen von 45-50 Hz bis 12-14 kHz.
Die Rückwand der Box fehlt. Seine Tiefe beträgt 150 mm. Am Boden der Box können Sie von innen einen Niederfrequenzverstärker und ein autonomes Netzteil (oder einen Gleichrichter) platzieren, für die keine Trennwände erforderlich sind. Die Lautsprechertreiber können in Reihe oder gemischt (parallel-seriell) geschaltet werden, wie in Abb. 6, a bzw. b müssen in jedem Fall die Köpfe phasengleich eingeschaltet werden, was durch die korrekte Verbindung von Anfang und Ende der Schwingspulen gewährleistet ist. Moderne Köpfe haben farbige Markierungen auf dem Diffusorhalter, die den Anfang der Spule anzeigen (in Abb. 6 durch Punkte gekennzeichnet).
Bei der Beschreibung von NF-Verstärkern wurde darauf hingewiesen, dass deren Ausgangsleistung vom Lastwiderstand abhängt. Daher können Sie über verschiedene Optionen zum Einschalten der Köpfe die gewünschte Charakteristik des Verstärkers auswählen. Zum Beispiel, wenn der Verstärker mit Batterien betrieben wird. Es empfiehlt sich, den Lastwiderstand zu erhöhen und dadurch den Stromverbrauch zu senken. Dazu werden die Köpfe in Reihe geschaltet. Hat jeder Kopf einen Widerstand von 4 Ohm, dann hat der Lautsprecher 16 Ohm. Parallel-Reihenschaltung der Köpfe sind vorzuziehen, wenn der Verstärker von einem leistungsstarken Gleichrichter gespeist wird. In diesem Fall entspricht der Widerstand des Lautsprechers dem Widerstand eines Kopfes. Die in diesem Buch beschriebenen NF-Verstärker können sowohl autonom (Batterie) als auch mit Netzstrom betrieben werden. Von Durch einfaches Umschalten der Schwingspulen der Köpfe mit Schalter B1, wie im Diagramm in Abb. 7 dargestellt, ist eine umfassendere Nutzung der Stromversorgungen möglich. Der Kippschalter ist im Inneren der Lautsprecherbox neben den Köpfen installiert.
Gruppenstrahler mit sechs Köpfen Für Gesangs- und Instrumentalensembles sind bei der Durchführung von Tanzabenden in einem großen Saal Lautsprecher mit einer Nennleistung von mindestens 20 W erforderlich. Offensichtlich lässt sich ein solcher Lautsprecher bei Vier-Watt-Köpfen nur mit fünf oder sechs Köpfen zusammenbauen. Bei fünf Köpfen ist es schwierig, in einer Parallel-Reihenschaltung den gleichen Strom durch sie zu liefern, und die Reihenschaltung erzeugt eine übermäßig hohe Lautsprecherimpedanz. Daher ist es praktischer, sechs Köpfe in einen Lautsprecher einzubauen, drei davon in Reihe und beide Gruppen parallel zu schalten. Da jeder Treiber eine Impedanz von 4 Ohm hat, beträgt die Lautsprecherimpedanz 6 Ohm, was gut zu den meisten NF-Verstärkern passt. Die Phasenlage der Köpfe im Lautsprecher ist zwingend erforderlich. Abbildung 8 zeigt eine Skizze einer Lautsprecherbox mit sechs Vier-Watt-Köpfen 4GD-4, 4GD-35 oder 4GD-36. Die Frontplatte besteht aus zwei identischen Teilen aus Spanplatte. Auf jeder Halbplatte sind drei Köpfe montiert und in Reihe miteinander verbunden. Dieses Design der Frontplatte wurde gewählt, um deren Steifigkeit zu verbessern und eine gleichmäßigere Abstrahlung im Raum zu erreichen. Letzteres ist besonders wünschenswert, da mit zunehmender Anzahl der Köpfe in einem Lautsprecher die Strahlung in der Richtung senkrecht zur Ebene der Frontplatte konzentriert und die seitliche Strahlung deutlich gedämpft wird.
Es ist zu beachten, dass die Lautsprecher vom Typ Gruppenstrahler trotz der Einfachheit ihres Designs eine hohe Nennleistung und einen breiten Bereich reproduzierbarer Frequenzen haben, und den Nachteil, der allen Lautsprechern ohne Rückwand innewohnt – der Einfluss der Wand des Raumes, in dem der Lautsprecher installiert ist - tritt praktisch nicht auf, wenn die schallverstärkende Installation auf der Clubbühne oder im Freien betrieben wird. Wir hören oft die Frage: Ist es ratsam, einen Lautsprecher mit weniger leistungsstarken Köpfen zu bauen, zum Beispiel mit einem Watt oder zwei Watt? Solche Fragen stellen sich bei Funkamateuren auch dann, wenn die nötigen Köpfe fehlen. Man muss sagen, dass ein Lautsprecher mit einem einzelnen Kopf von 1 oder 2 W wirkungslos ist. Zufriedenstellende Ergebnisse können mit einem Gruppenstrahler aus vier oder sechs Köpfen geringer Leistung mit rundem oder ovalem Diffusor erzielt werden. Geeignete Köpfe sind 2GD-3, 1GD-40 und 1GD-36, oder noch besser – moderne Köpfe 2GD-40 mit einer 4-Ohm-Spule. Autor: V. A. Wassiljew; Veröffentlichung: cxem.net
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