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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Über Dual-Head-Lautsprecher. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Vor einigen Jahren schlug ein Funkamateur A. Zhurenkov vor, Doppelköpfe zu verwenden, um die untere Grenze des von einem Lautsprecher wiedergegebenen Frequenzbereichs zu reduzieren [1]. Leider hat sich diese Methode der Reichweitenerweiterung in Richtung tiefer Frequenzen in der Amateurfunkpraxis nicht durchgesetzt. Und das liegt höchstwahrscheinlich am Fehlen einer verfügbaren Methode zur Berechnung von Lautsprechern mit Doppelköpfen. Der Artikel versucht, die Lücke zu schließen und Funkamateuren einige Empfehlungen zur Berechnung von Lautsprechern mit Doppelköpfen zu geben. Es ist bekannt, dass bei der Berechnung eines Lautsprechers in der Regel von den Parametern des darin verwendeten Kopfes ausgegangen wird [2]. Die Verdoppelung der Köpfe führt zu einer Änderung nur eines dieser Parameter – des gesamten äquivalenten Volumens. Wenn also Köpfe mit äquivalenten Volumina Ve1 und Ve2 verdoppelt werden, beträgt ihr gesamtes äquivalentes Volumen Ve = (Ve1i + Ve2)/4. Die gesamte Methodik zur weiteren Berechnung von Lautsprechern mit Doppelkopf unterscheidet sich nicht von der Berechnung von Lautsprechern mit Einzelkopf, sowohl für eine geschlossene Box als auch für einen Bassreflex [2]. Um das Äquivalentvolumen des Kopfes genau zu bestimmen, wird die Verwendung einer Messbox empfohlen. Wenn es nicht möglich war, eine geeignete Messbox zu bekommen, können Sie zur Bestimmung des äquivalenten Volumens des Kopfes (in Litern) die ungefähre Formel verwenden: Ve = 0,875 * Сg * De4, wobei Сg die Flexibilität des Schwingungssystems des ist Kopf, cm / g, gemessen nach der Methode. vorgeschlagen in [3]; De - Diffusordurchmesser ohne Riffelung, siehe Der gefundene Wert von Ve kann bei der Berechnung der Lautsprecherbox verwendet werden, und nach ihrer Herstellung können genauere Messungen durchgeführt werden. Ein paar Worte zur Effizienz eines Lautsprechers mit Doppelköpfen. Seine Abhängigkeit von den Parametern wird durch den Ausdruck [2] beschrieben: Wirkungsgrad =
Dabei ist c die Schallgeschwindigkeit und K eine dimensionslose Größe, die für einen bestimmten Kopftyp und ein bestimmtes Akustikdesign konstant ist. V ist die angegebene Lautstärke der Lautsprecherbox. Die obige Formel zeigt, dass der Preis für die Absenkung der unteren Grenzfrequenz des vom Lautsprecher wiedergegebenen Bereichs eine Verringerung seiner Effizienz ist. Dies zahlt sich jedoch mehr als aus. dass beim Verdoppeln der Köpfe alle Arten von Verzerrungen des von ihnen wiedergegebenen Signals reduziert werden. Dies wird neben den in [1] genannten Gründen durch einen weiteren wichtigen Umstand erleichtert. Tatsache ist, dass die Ungleichmäßigkeit des Schallfeldes innerhalb der Lautsprecherbox zu einer starken Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs führt. Eine ungleichmäßige Verteilung des Schalldrucks innerhalb der Box kann außerdem zu einer Verformung des Kegels (insbesondere leicht und dünn) des Kopfs führen, was wiederum zum Auftreten von nichtlinearen Verzerrungen und Intermodulationsverzerrungen beiträgt. Bei Verwendung von Doppelköpfen treten all diese unangenehmen Erscheinungen nur am inneren Kopf auf, während sie am äußeren durch die dämpfende Wirkung der zwischen den Köpfen eingeschlossenen Luft deutlich abgeschwächt werden. Um die Quelle dieser Verzerrungen zu eliminieren, wird empfohlen, das Frequenzspektrum der dem Innenkopf zugeführten Schwingungen je nach Größe des Lautsprechers auf 100 ... 300 Hz zu begrenzen. Es ist möglich, den schädlichen Effekt der internen Resonanzen der Box auf die Wiedergabequalität abzuschwächen, indem akustische Impedanzplatten (PAS) zwischen den Köpfen oder auf der Rückseite des inneren Kopfes installiert werden. In beiden Fällen wird empfohlen, das PAS in den Löchern der Diffusorhalter der Köpfe zu platzieren. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass das PAS den Qualitätsfaktor des Kopfes verringert, was sehr nützlich sein kann, da es in einigen Fällen die Verwendung eines Niederfrequenzverstärkers ohne aktuellen POS ermöglicht. Bekanntermaßen hängt die Klangqualität eines Lautsprechers nicht nur von der Gleichmäßigkeit des Frequenzgangs, sondern auch des Phasengangs ab, wobei eine Glättung des Phasengangs sowohl im elektrischen (durch geeignete Wahl der Frequenzweiche) als auch im akustischen Bereich erreicht wird Pfade (in Anlehnung an die Empfehlungen in [4]). Eine gewisse Phasenausrichtung der von den Köpfen abgestrahlten Schallschwingungen kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Schwingspulen der Köpfe in einer Ebene senkrecht zur akustischen Achse des Lautsprechers angeordnet werden. Diese Maßnahme reicht jedoch häufig nicht aus, insbesondere bei Verwendung von Köpfen mit deutlich unterschiedlichen Massen von bewegten Systemen und mit Diffusoren aus Materialien unterschiedlicher Dichte. Im ersten Fall erklärt sich dies dadurch, dass die durch die Köpfe eingebrachten Phasenverschiebungen bei mittleren und höheren Frequenzen ceteris paribus größer sind. je größer die Masse des bewegten Systems ist, und im zweiten Fall die Tatsache, dass die Phasenverschiebungen von der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen über die Oberfläche des Diffusors abhängen. Diese Umstände zwingen dazu, den Niederfrequenzkopf gegenüber dem Mittelfrequenzkopf und den Mittelfrequenzkopf gegenüber dem Hochfrequenzkopf nach vorne zu schieben. Die notwendige zusätzliche Auslenkung der Köpfe kann experimentell ermittelt werden, indem man an den Eingang des Verstärkers, mit dem der Lautsprecher arbeitet, eine Rechteckspannung mit einer Frequenz von 0,7fp (hier ist fp die Übergangsfrequenz) anlegt und den Einschwingvorgang des aufgenommenen Signals beobachtet vom Messmikrofon, das auf der akustischen Achse der Köpfe montiert ist. Angesichts der obigen Überlegungen sollten Doppelköpfe, die in der Niederfrequenzverbindung arbeiten, gemäß der Abbildung installiert werden. Wenn man sich für die Verwendung von Doppelköpfen in der Mittelfrequenzverbindung entscheidet, müssen sie mit Diffusoren zueinander positioniert werden, wie in [1] empfohlen.
Ein praktisches Beispiel für die Verwendung von Doppelköpfen kann ein vom Autor entwickelter Zwei-Wege-Lautsprecher in Form eines Phasenwenders sein. In seiner Niederfrequenzverbindung werden Doppelköpfe 6GD-2 und in der Mittelhochfrequenzverbindung - der Kopf ZGD-42 (ZGD-32 ist auch möglich) verwendet. Es arbeitet in Verbindung mit einem Zweiwegeverstärker, dessen Nennausgangsleistung der Nieder- und Hochfrequenzkanäle 20 bzw. 10 W beträgt. Das Crossover-Filter (Crossover-Frequenz 500 Hz) ist ähnlich dem in [4¦. Die Ausgangsimpedanz des Niederfrequenzkanals des Verstärkers ist negativ - 1,5 Ohm. Der Nennbereich der vom Lautsprecher wiedergegebenen Frequenzen beträgt 30 ... 18000 Hz, die Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs beträgt nicht mehr als 6 dB. Das Lautsprechergehäuse (700 x 400 x 360 mm) besteht aus 20 mm dicker Spanplatte. Die Vorderwand ist aus zwei Spanplatten verleimt, ihre Dicke beträgt 40 mm. Die Dicke einer zylindrischen Auskleidung mit einem Durchmesser von 300 mm aus demselben Material, die an der Außenseite der Frontplatte befestigt ist, ist gleich. Das Loch in der Auflage mit einem Durchmesser von 230 mm fällt mit dem Loch in der Frontplatte für Niederfrequenzköpfe zusammen. Einer von ihnen ist auf der Innenseite der Frontplatte befestigt, der andere auf der Außenseite des Futters. Der Kopf ZGD-42 wird an der Außenseite der Frontplatte oberhalb der Tieftoneinheit mit einer großen Achse vertikal befestigt. Auf der Innenseite ist es mit einer Kappe bedeckt, deren Volumen (ca. 2 Liter) mit Watte gefüllt ist. Um die Steifigkeit der Box zu erhöhen, werden zwischen Vorder- und Rückseite sowie zwischen den Seitenwänden Abstandshalter aus Metall eingebaut. Die Innenwände der Box sind mit 20 mm dickem Filz bezogen. Das Bassumkehrlochrohr (an der Frontplatte montiert) hat einen Innendurchmesser von 80 und eine Länge von 160 mm. unter Berücksichtigung der Dicke der Vorderwand. Der Lautsprecher kann auch in Form einer geschlossenen Box hergestellt werden. In diesem Fall erhält man einen glatten Frequenzgang bei tiefen Frequenzen bei Null-Ausgangsimpedanz des Bandverstärkers und die untere Grenze des vom Lautsprecher wiedergegebenen Frequenzbereichs steigt auf 40 Hz an. Werden in einen solchen Lautsprecher Weichen mit einer Trennfrequenz von 400 ... 500 Hz eingebaut, dann kann er an fast jedem Verstärker betrieben werden, der an 4 Ohm arbeitet. Die Wiedergabetreue der Musikprogramme des Lautsprechers ist in beiden Versionen sehr hoch. Literatur
Autor: V. Zhbanov, Kowrow, Gebiet Wladimir; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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