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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Subwoofer – Niederfrequenzlautsprecher. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Ein akzeptabler Kompromiss für die Wiedergabe tiefer Frequenzen in einer häuslichen Umgebung ist die Platzierung eines modernen, hochwertigen Kopfes mit einem Kegel mit großer Wirkungsfläche in einem relativ kleinen Volumen – etwa 65 Liter. Auf Abb. Abbildung 1 zeigt den Frequenzgang eines Basslautsprechers (auch Subwoofer genannt) mit einem auf 23 Hz abgestimmten Bassreflex. Die untere Grenzfrequenz liegt bei -3 dB nahe bei 40 Hz, was eine sehr vollwertige Klangwiedergabe ermöglicht.
Ein passiver Basslautsprecher, der für eine Stereoanlage konzipiert ist, sollte natürlich zweikanalig sein. Die Verwendung von zwei identischen dynamischen Köpfen erfordert eine Verdoppelung des Volumens der Box (unter Beibehaltung der festgelegten Grenze effektiv reproduzierter niedriger Frequenzen). Aber angesichts der praktischen Identität der Niederfrequenzsignale in beiden Kanälen kann man auch den anderen Weg gehen. Der im Subwoofer verwendete SPH-300 TC „Monacor“-Kopf enthält zwei identische Spulen, die jeweils über einen separaten Filter mit einem eigenen Kanal verbunden sind. Zur akustischen Anpassung an ein typisches kleines Lautsprechersystem sollte die obere Betriebsfrequenz des Subwoofers bei etwa 100 Hz liegen. Eine einfache Berechnung eines Tiefpassfilters erster oder zweiter Ordnung mit bekannten Formeln erweist sich in diesem Fall jedoch aufgrund der Komplexität der Lastimpedanz als nicht akzeptabel. Auf Abb. 2 zeigt die Abhängigkeit des Impedanzmoduls des NF-Lautsprechers von der Frequenz (ohne Filter). Da hier beide Schwingspulen parallel geschaltet sind, sollten für einzelne Spulen die Widerstandswerte verdoppelt werden. Das Minimum liegt bei etwa 23 Hz; Es werden noch zwei Spitzen unterschieden: bei 10 Hz und bei 52 Hz – der Frequenz der Hauptresonanz des Fells in der Box, wobei letztere die Anpassung des Fells an den Filter besonders erschwert.
Um Impedanzungleichmäßigkeiten auszugleichen, werden üblicherweise RCL-Schaltungen verwendet, die parallel zur Spule geschaltet und auf die Resonanzfrequenz des Kopfes abgestimmt sind. In diesem Fall wurde eine wirtschaftlichere Lösung gewählt (Abb. 3): Widerstände parallel zu jeder Spule schalten. Dadurch werden die Spitzen zwar nicht vollständig geglättet, aber auf harmlose „Höcker“ reduziert.
Die Berechnung des Filters zweiter Ordnung in Bezug auf eine solche Belastung erfolgte mit dem Computerprogramm Calsod. Die Rolle des Widerstands R1, der in Reihe mit einem unpolaren Oxidkondensator geschaltet ist, besteht darin, den Qualitätsfaktor des LC-Schaltkreises zu verringern. Der resultierende Frequenzgang ist in Abb. dargestellt. 4.
Auf Abb. 5 zeigt eine Zeichnung des Gehäuses; Die Außenmaße gelten für Spanplatten mit einer Dicke von 28 mm (Sie können normale Platten mit einer Dicke von 16 ... verwenden. Alle Verbindungen werden mit Leim und Schrauben hergestellt, die vertikalen Wände werden mit einer kreuzförmigen Strebe verstärkt. Im oberen Teil des Kastens befindet sich eine Schicht Mineralwolle – mit einer Oberfläche von ca. 20 m0,5; Gleichzeitig muss zwischen Schalldämpfer und der Öffnung des Phasenwenderrohres Freiraum verbleiben. Der Phasenwender ist ein Stück PVC-Abwasserrohr mit einem Außendurchmesser von 2 und einer Länge von 80 mm. Der Auslass sowie der Diffusor des Kopfes sind nach unten gerichtet, wofür die entsprechenden Löcher im Boden der Box ausgesägt sind. An den Ecken des Bodens befinden sich 365 mm hohe Beine aus elastischem Material.
Der SPH-300 TC-Kopf von Monacor wurde aufgrund seiner relativ geringen Kosten – etwa 80 USD – ausgewählt. Trotzdem hat es einen hervorragenden Klang, hat aber auch einen gravierenden Nachteil: Bei erhöhter Leistung sind starke Obertöne wahrnehmbar, die an die Berührung der Polschuhe durch die Spule erinnern. Tatsächlich wird der Defekt durch eine unzureichende Steifigkeit der Staubkappe verursacht und kann durch Imprägnieren dieser mit einer geeigneten Zusammensetzung vollständig beseitigt werden (Sie können in Benzin oder Toluol verdünnten KT-30- oder MSN-7-Kleber verwenden und anschließend einen Tag lang trocknen). ). Elektrische Anschlüsse müssen mit größter Sorgfalt ausgeführt werden. Hochwertige dicke Drähte, teure Hochstromstecker amortisieren sich voll und ganz. Der Kondensator C1 muss von hoher Qualität sein und über flache Anschlüsse verfügen, die für erhebliche Ströme ausgelegt sind (z. B. K73-26). Es können jedoch auch unpolare Oxidkondensatoren verwendet werden. Für die L1-Spule gelten besondere Anforderungen. Um den aktiven Widerstand zu reduzieren, muss es mit einem dicken Draht auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 56 mm gewickelt werden, der über einen Ferrit-Magnetkreis verfügt (die Anzahl der Windungen hängt von den Eigenschaften des Magnetkreises ab und wird daher nicht angegeben). . Die Filterelemente werden durch Oberflächenmontage auf einer separaten Platine montiert, die vorzugsweise vom Kopf entfernt platziert werden sollte. Um eine tonale Ausgewogenheit zu erreichen, sollten die Hauptlautsprecher eine Nahempfindlichkeit von etwa 88 dB/W/m haben. Die Lautsprecherimpedanz beträgt 8 Ohm (pro Kanal). Die vom Verstärker gelieferte Leistung kann 2x250 Watt erreichen.
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