|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
無線電子工学および電気工学の百科事典 フェーズインバーターを搭載したXNUMXウェイスピーカー。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
著者は長年にわたり、専用の音響システムを専門的に設計、製造してきました。 この記事では、有名な海外メーカーの高品質ダイナミック ヘッドを搭載した XNUMX ウェイ ステレオ スピーカーの設計について説明します。 クロスオーバーには、さまざまなジャンルの音楽録音の再生の忠実度を向上させる高品質コンポーネントも使用されています。 この音響システムは「Russian Hi-End 2015」展示会に出展され、多くの来場者の関心を集め、デモ試聴では専門家やアマチュアから高い評価を獲得しました。 このスピーカーシステム（AS）のプロジェクトはずっと前に開始されましたが、最初のペアは15年2015月の第XNUMX回ロシアハイエンド展示会までに完成しました。XNUMX番目のペアは最近マイナーチェンジを加えて作られました。キャビネットが簡素化され、クロスオーバーは試聴と測定の結果により若干変更しました。 スピーカーにはダイナミック ヘッドが使用されています。高周波では Morel ET338-104 [1]、中周波では Scan-Speak 15M/ 4531K00 [2]、低周波では SEAS H1215 [3]。 イスラエル企業のソフトドームツイーターは、非常に強力な磁気システムと低い非線形歪みが特徴です。 ギャップに磁性流体が存在しているにも関わらず、ダイナミックなサウンドを実現し、金管楽器や打楽器の音をよく再現します。 デンマークの Scan-Speak 社の Reve-lator シリーズの直径 15 cm のミッドレンジ ヘッドは、すべてのメーカーの中で最高のミッドレンジ ヘッドの XNUMX つです。 その可動システムは直線移動量が大きく (特にミッドレンジヘッドの場合)、比較的低いクロスオーバー周波数を可能にします。 動作周波数帯域の非線形歪みは非常に小さいです。磁気システムには XNUMX つの線形化銅リングがあります。 ペーパーコーンには特別なノッチがあり、ピストンモードの終了時によりスムーズな周波数応答を提供します。 ノルウェーの会社 SEAS の直径 18 cm (6,5 インチ) のウーファーは、外側から含浸されたペーパーコーンを備えた普通のものです。 含浸により、動作周波数帯域を超える周波数応答が滑らかに低下します。 各スピーカーにはそのようなヘッドが合計 XNUMX つあります。 音響設計 - 位相インバーター (FI) 付き。 6,5 つの 1215 インチ ヘッドは、800 つの 8 インチ ヘッドよりもわずかに大きいコーン領域を持っています。 また、H600 ではピストン モードは 1215 Hz まで拡張され、同社の XNUMX インチ ヘッドではピストン モードは XNUMX Hz を超える周波数で終了します。 HXNUMX 加速パラメータ Bl/Mms \u496d 350、XNUMXインチの頭の場合、通常はXNUMXを超えません。 低周波ヘッドに必要な体積と FI チューニングの頻度は、Unibox Excel (フリーウェア) プログラム (作者 - Dane Kristian Kougaard) で、データシートからのヘッド パラメーターを入力して推定できます。 このシンプルで便利なプログラムを使用すると、多くのヘッドパラメータ、さまざまな構成を考慮し、さまざまな設計を計算できます。 計算するときは、低周波フィルターコイルの推定アクティブ抵抗を考慮する必要があります。 並列接続された 1215 つの H32 の場合、計算によると、最適な容積は約 66 リットルで、位相反転パイプの直径が 116、長さが 43 mm であるため、FI 同調周波数は約 4 Hz となります。 これらの寸法は、完成した中国製 AH-100 フェーズ インバーターの寸法に対応しています。 続いて、ＦＩ管を長さ１００ｍｍに切断した。 実際の同調周波数は約44Hzとなった。 試作スピーカーではウーファーをそれぞれ独立したコンパートメントに設置したため、正確な測定が可能でした。 ボディとその部品（ファブリックのフレーム - グリル）の図面を図に示します。 1と2。
ケースはMDF素材で作られています（木材の細かく分散した部分であるトランスリットMDFが使用されることもあります）。 フロントパネルとベースの厚さは 25 mm、他のパネルの厚さは 16 mm と 20 mm です。 ケースはベニヤで仕上げられており、黒く塗装された取り外し可能なベースに取り付けられています。 スピーカーはスパイクに取り付けることをお勧めします。スパイクのベースにはスチール製のネジ付きブッシュが付いています。 音響システムをゼロから設計する場合、設計をテストするためにモックアップのエンクロージャが必要になる場合がありますが、この場合（展示会用に）ベニヤで完成したキャビネットをすぐに注文することにしました。 スピーカーの中音域と低音域の間にある傾斜した隔壁は、キャビネット内の垂直定在波を部分的に抑制し、中音域の容積を減らすために作られています。 水平の仕切りを使用すると、このコンパートメントが大きすぎることが判明し、低音コンパートメントの必要な容積を得るために、スピーカーの全高を増やす必要があり、その高さはすでに1052メートル（なしの場合は50 mm）を超えていました。スパイク）。 ミッドレンジ コンパートメントには合成防寒剤が XNUMX% 以上充填されていますが、ミッドレンジ ヘッド近くのスペースには合成防寒剤がありません。 スピーカーフィルターは、キャビネットに取り付けられた各ドライバーの音圧とインピーダンスの周波数応答を測定しないと正しく計算できません。 音響測定には測定複合体が必要です。 最も単純な形では、マイク、コンピューターのサウンド カード、および電気音響計算用のコンピューター プログラムです。 私はアメリカの LINEARX 社の測定複合体 LMS を使用しています。 現在は利用できませんが、測定には非常に便利で、準備の整っていない部屋でも周波数応答を測定できます。 この複合体には、マイク、PC ボード、ソフトウェアが含まれています。 他にもイタリアのオーディオマティカSRL社のクリオやMLSSAなどの測定器もありますが、アマチュア測定には非常に高価です。 より簡単なツールとしては、スウェーデンの作者による LoudSpeaker LAB 3 がありますが、これは無料ではありません。 このプログラムを使用すると、この目的に適したマイクを備えたコンピューターのサウンド カードを使用できるようになります。 完全で比較的安価なソリューションは、ドイツの Kirchner 社の ATB PC PRO です。 やや原始的な実装にもかかわらず、このコンピュータ プログラムを使用すると、高品質のスピーカーを作成するのに十分な測定を行うことができます。 図上。 図 3 は、音圧によって測定されたダイナミック ヘッドの周波数応答を示しています。 4 - インピーダンスの特性。 周波数応答は、対応するヘッドの放射軸に沿って 0,5 m の距離から測定されました。 点線はツイーター、一点鎖線はミッドレンジヘッド、実線はウーファーです。
音圧周波数特性が滑らかになり、使いやすくなりました。 システムは音圧の絶対値を測定するように校正されていないため、グラフはヘッドの宣言された感度に対応していません。 信号レベルは、システムノイズが干渉せず、大きな歪みが生じないように、測定の都合に基づいて選択されます。 測定後、グラフはシミュレーター プログラムにエクスポートされ、フィルターを考慮して周波数応答やその他のシステム パラメーターをシミュレートできるようになります。 このプログラムでは、クロスオーバー フィルターの要素を計算し、周波数応答を最適化することもできます。 Ingemar Johansson の LspCAD 5.25 を使用しています。 非常に強力ですが、習得するのはそれほど難しくありません。 新しいバージョンもありますが、あまり便利ではありません。 LMS が作成した同じ LINEARX の非常に強力な LEAP プログラムもあります。 より高度ですが、使い方が難しいです。 完成したシミュレーション結果を図に示します。 5. 上のグラフは、無限遠における HF ヘッドの軸上の合計周波数応答 (太線) と、独自のフィルターを備えたヘッドの周波数応答 (細線) を示しています。 周波数応答は均一とは言えませんが、シミュレータは軸上で 5 度ずつより均一な周波数応答を示しているため、これは重要ではありません。 HF ヘッドの軸の上。 下のグラフは、スピーカーのインピーダンスと適切なフィルターを備えたヘッドの特性です。
6 つのスピーカー チャンネルのクロスオーバー フィルター回路を図 XNUMX に示します。 XNUMX.
LF クロスオーバーには 4 次フィルター (インダクター L2) が使用されます。 中帯域も、2 次フィルター (C1 および LXNUMX) によって上部と下部がカットされます。 XNUMX 次フィルタ (dLXNUMX) は高周波数帯域に適用されます。 ヘッドの AFC にはフィルター遅延帯域内に独自の不均一性があるため、フィルター減衰の音響次数と電気次数は通常一致しません。 したがって、実際の周波数は、ベースバンドのクロスオーバー周波数付近で低下し、XNUMX 番目の周波数に近くなり、その上のミッドレンジ帯域と HF では、ヘッド自体の周波数応答の低下により、提供される減衰に追加される XNUMX 番目の周波数に近くなります。電気フィルターによる。 スピーカーでは、すべてのヘッドが同相で接続されます。 通常、低音のヘッドは、極性を反転せずに XNUMX 次フィルターで低減することはできません。XNUMX 次フィルターがよく使用されます。 ここでは、全体の周波数応答の不均一性が大きくなるという犠牲を払ってそれが可能でした。 フィルタの次数が低いということは、ヘッドの協働領域が広くなり、中心ローブが狭い垂直ローブ パターンになることを意味します。 しかし、低次フィルターを備えたスピーカーは、より自然で、まとまりがあり、生き生きとしたサウンドになります。 R6C5 回路は、L4 コイルとともにプラグ フィルターを形成し、特別な措置を講じない場合に聞こえる、ベース ヘッドの周波数応答の小さなオーバーシュートをカットします。 同時に、この回路はクロスオーバー周波数を超える周波数応答の傾きをわずかに減少させるため、この傾きの減少を補償するために R7C6 回路が導入されています。 L5C7 回路 (ノッチとして) は、75 Hz 付近の周波数における低音セクションのインピーダンスの上昇を除去します。 これは、低音をマスクするスピーカーの周波数応答のピークを除去するために必要です。 この現象は「ポンピング」と呼ばれ、この用語は SD Batem によって提案されました。 同様のインピーダンス等化回路を使用するスピーカー設計もありますが、ほとんどのスピーカー メーカーはこの現象を考慮していません。 クロスオーバーにはポリプロピレンコンデンサが使用されており、C1とC2はMundorf Supreme（高価で黒 - 下の写真を参照）です。 コンデンサC2、C3（4個のアセンブリ）の価格はミッドレンジヘッドの価格に見合ったものですが、良好なパスでは、そのようなコンデンサを備えたスピーカーのサウンドの違いは顕著です。 お金を節約するために、別の Mundorf Msar (白) と交換できます。 Supreme の一部と MCap (C7 など) の一部を使用できます。 コンデンサ CXNUMX - 無極性酸化物 (Mundorf Bipolar)。 コイル - 通常の巻線ワイヤ、ただしテープ巻線 (JBSPL ワイヤ) で巻かれた L2 (Mundorf CFC16) を除く。コイル L1 および L3 (Mundorf L100) の線径 - 1 mm、L4 (Mundorf L140) の線径 - 1,4 mm、 L5 用 (ムンドルフ L71) - 0,71 mm (抵抗約 4,5 オーム) コイル L5 は強磁性コア上にある場合があり、その抵抗は異なる場合があります。この場合、L5 コイルの抵抗と追加の抵抗 (図示せず) の合計になります。クロスオーバーの抵抗 - 金属酸化物 (Mundorf MResist MOX)。 図の写真では。 図７では、クロスオーバーが組み立てられた状態で示されている。 部品は表面実装によって端子に取り付けられ、厚さ 7 ～ 3 mm の MDF、合板、またはその他の材料のパネルにホットグルーで固定されます。 フィルターは 6 つのパネルに組み立てられており、中高周波用に一緒に、低周波用に別々に配置されています。 ローパス フィルター パネルは下部の低音ヘッド コンパートメントのスピーカーの側壁に取り付けられ、中音域および高周波ヘッド用のフィルター パネルは上部の低音ヘッド コンパートメントの側壁に取り付けられます。 フィルターからミッドレンジおよびツイーターへのワイヤーが通る穴は、粘土で密閉する必要があります。
このクロスオーバーが提供する実際のインピーダンスと周波数応答を見てみましょう。 図上。 図 8 は、HF ヘッドの軸に沿って 1 m の距離から撮影した、室内のスピーカーの周波数応答を示しています。 これはシミュレーション結果 (図 4 を参照) に似ていますが、シミュレーターが予測したよりも均一であることがわかります。 これは、モデリングや測定においてダイナミック ヘッドがデフォルトで最小位相であるとみなされるためによく発生しますが、実際には、ピストン モード以外ではこれは当てはまらない可能性があります。
したがって、「正しい」フィルターをすぐにシミュレートすることはできません。 フィルターの変更、追加の測定とリスニングが必要です。 実際には、部屋の影響が大きい 3 Hz 未満の周波数応答に注意を払わなければ、周波数応答 (300 オクターブの XNUMX 分の XNUMX に平滑化) は±XNUMX dB 以内に収まります。 特に、スピーカーからの直接音と床から反射された信号の干渉により、マイクロホンは約 200 Hz の領域で周波数応答が低下します。 スピーカーから離れると、この効果は平準化されます。 周波数 34 および 60 Hz の極大値は、マイクロホンが特定の点 (34 Hz - 壁の間、60 Hz - 床と天井の間) で認識する定在波によるものです。 140 Hz での最大値は、近くの家具からの反射によるものでした。 わずかなスムージング特性を考慮すると、結果はかなりまともです。 図上。 図９は、スピーカインピーダンスの周波数応答を示す。 これはシミュレーションで計算された値とほぼ一致します。 9 Hz の小さなピークは、LF セクションの抑制されていない垂直定在波です。 180 Hz と 100 kHz のラベルはソフトウェアによって生成されますが、実際にはそうではありません。
動作周波数範囲のインピーダンスは 3,3 オームを下回らず、7,2 オームを超えないことがわかります (位相反転器の低周波ハンプを除く)。 このシステムは公称 XNUMX オームであると考えられ、かなり均一なインピーダンスとかなり高い感度を備えているため、真空管アンプと一緒に使用できます。 スピーカーの仕様
図の写真上。 図 10 は、2015 年のロシア ハイエンド展示会で製造および発表された、最初のステレオ スピーカー セット (スタンドの端に沿ったエンクロージャ) を示しています。ケースの仕上げは非常に高く、スピーカーのサウンドは多くの音楽ジャンルでバランスが取れていて自然であると評価されていますが、認めなければなりませんが、作者はそこに「ヘヴィメタル」や「ロック」の表音文字を持っていませんでした。 。
注意。 フィルター図にタイプミスがあります。 R6 は 2.2 オームではなく、22 オームです。ウラジミールへ: L3 コイルは 1 mm のワイヤで巻かれています。 すべてムンドルフコイルです。 合計抵抗 R5L3 は約 XNUMX オームです。 文学
著者：G。クリロフ
タッチエミュレーション用人工皮革
15.04.2024 Petgugu グローバル猫砂
15.04.2024 思いやりのある男性の魅力
14.04.2024
▪ 電気技師の Web サイトのセクション。 プエ。 記事の選択 ▪ 記事 SQL コードのある空港と近くの Oracle 本社との関係は何ですか? 詳細な回答 ▪ 記事 車載用VHF FMチューナー。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ▪ 記事 ミキサーの設置の特徴。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語