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無線電子工学および電気工学の百科事典 車内の音響設計に最適なキャビネットスピーカー。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
車の音響設計のテーマは非常に人気があります。 ほとんどの自動車の開発者は、このことに十分な注意を払っていません。 通常のスピーカーのサイズは 10 ～ 13 cm に制限されており、音響設計がほとんど行われていないため、低音域が十分に効率的に再生されません。 また、セダンタイプのボディの場合、ディフューザーの前部からの放射が車室内に、後部からの放射が車室に向けられていれば、リアパネルにヘッドを取り付けることで低周波での効率を高めることができます。トランクルーム、ステーションワゴン、コンビ、ハッチバック、ミニバンなどでは、そのような音響設計の可能性が奪われます。 後者の場合、キャビネットスピーカーは不可欠です。 このようなシステムの全体寸法は、車両の設計上の特徴に基づいて、可能な限り小さくする必要があります。 記事「小型スピーカー」[1] の中で、著者 O. Saltykov は、低周波ヘッド 8,5GD-6 または 6GD-10 を使用した、内部容積 34 リットルの位相インバーターを備えた音響システムの設計を提案しました。高周波リンクは考慮しません）。 いわゆる「サルトゥイコフ キューブ」は、今日に至るまでアマチュア無線の文献やインターネット サイトで非常に一般的です。 そのポジティブな設計上の特徴の中で、本体内部の弱い定在波に注目する必要があります。これにより、本体の壁を消音する必要がなくなりました。 Petrov A. A. は、著書「アマチュア無線のためのサウンド回路」[2] の中で、O. Saltykov の開発を現代化しました。 以前の内部容積、位相反転ポートの寸法をそのままにして、彼は断面がドロップ型のケースを使用しました (A. ペトロフによる同様のデザインは、12 年ラジオ第 2001 号で「小型 XNUMX-これにより、いわゆる定在波がさらに最小限に抑えられます。 説明されている音響は、小さな部屋向けに設計されています。 車で使うには不便です。 しかし、同様のもの（図1）を自動車用に作ることはまったく難しいことではありません。
スピーカーキャビネットの製造には、16 mm チップボード、3 mm ファイバーボード、10 mm 合板などの入手可能な材料が使用されます。 図に示す図面に従って、ボール紙からフレームの部品を準備します。 2. 自宅で切断するには、切断要素の角度を変更できる電動ジグソーを使用すると便利です。 これにより、ワークcとdを60°の角度で切断できるようになり、エッジを丸くする作業の煩雑さが軽減されます。 切断は慎重にゆっくりと行う必要があり、マーキングラインを越えないようにしてください。 切断後の凹凸（60度の角度で端に触れないでください。これについては後で説明します）は、マーキングを中心に、粗いサンドペーパーを備えたボードを使用して取り除きます。 作業の複雑さを軽減するには、電動工具、グラインダー（グラインダー）を使用するのが良いです。 細部では、示された場所に直径3 mmのネジ用の穴が開けられています。 穴にはネジの頭用のくぼみを作る必要があります（汗）。
フレームの組み立て 部品の接合部には、「Nairit」接着剤 (図 3) またはそれに最も近い 88 を塗布します。20 ～ 30 分間耐えます。 接着剤を再度塗布します。 5〜10分間保持した後、組み立てに進みます。 これを行うには、直径 3 mm、長さ 40 mm のネジを使用して、両方の側壁を前壁にねじ込みます。 ネジは皿頭である必要があります。 次に、後壁をネジで固定します。 次に、図 4 に示すように分割し、製品を 24 時間乾燥させます。
接着剤が乾いたら、60度の角度でカットした端を丸め始めます。 まず、細部に境界線を描きます。そこまで材料を削除する必要があります。これは、余分なものを削除する場合でも重要です。 製品を前部または後部の半分のいずれかに水平にイチイに固定します。 これは、作業中に構造の完全性を維持するのに役立ちます。 目の粗いサンドペーパーを付けたボードを使用して、部品の固定部分の端の長さの半分の表面を、マーキングラインを横切ることなく表面に出します。 次に、パーツの次の半分をイチイで固定し、エッジの残りの部分を仕上げます。 その後、フレームを裏返し、同じ順序で反対側のエッジを持ってきます。 他の部分でも同じことを行います。 下部壁と上部壁を製造するには、厚さ 3 mm、寸法 670 x 245 mm のファイバーボードから 8 つの部分を切り出します。 各壁には 4 つのブランクがあります。 半径 195 mm の安定した曲げを形成するには、発泡ゴムまたは布地を使用して表面の 30 つを水で濡らします。 1分～10時間程度は耐えてください。 同時に、均一な濡れが監視されます。 必要に応じて、乾燥した場所をさらに湿らせます。 次に、部品を濡れた面を外側にして適切な円筒面に貼り付け、古い乗用車の車室から切り取った 10 本の輪ゴムで表面全体に均等な間隔で結びます。 厚さ5 x 2 mmの木製ブロック（ウィンドウビード）を輪ゴムの下のワークピースの端に置きます-図。 15. シリンダー（バレル）上で、24つのブランクを一度に曲げて対称に配置できます。 希望の形状にして完全に乾燥させるには、周囲温度 + XNUMX 度で XNUMX 時間あれば十分です。
最初の XNUMX つの壁ブランクの接着 接着場所に「Nairit」接着剤を塗り、20〜30分間保持します。 再注油してください。 5〜10分間耐えてフレームに接着します。 部品の滑りを防ぐために、それぞれに一対の小さな爪が取り付けられています。 乗用車の同じ部屋から切り取ったリング状のゴムバンドを、接着されたブランクでフレームに取り付け、壁の端のゴムバンドの下にバーを配置します。 図 2 の a に示すように、断面寸法 40 x 40 mm の 6 本のバーと輪ゴムを使用して壁の中央を引っ張ります。
A）
最初の 3 つのブランク (下部と上部) とフレームの側壁との接着場所 (スクリードなし) の構造を強化するために、直径 10 の皿頭付きネジ (汗をかいた後) がねじ込まれます。 mm、長さは15〜50mmです。 ネジ間の距離は24mm以内に保ってください。 接着剤が乾燥してから XNUMX 時間後、ガムとバーを取り外します。 フレームの周囲とパーティションの領域にもネジがねじ込まれています。 ねじ込む際はあまり力を入れずにねじ込んでください。 最小トルクまたは最小トルクに近い設定で電動ドライバーを使用すると便利です。 その後、壁の突き出た端をナイフで切り取ります。 ナイフの刃は鋭くて十分な硬さでなければなりません。 カットが不均一になるため、曲げないでください。 その後の壁ブランクの接着はいくらか簡素化されます。 両面に接着剤をたっぷり塗ります。 5〜10分間耐え、折り曲げて締めます。 ネジは使用しておりません。 よりしっかりとフィットさせるために、側壁近くの壁の端をカーネーションで固定することをお勧めします。 すべての部品を接着した後、切り口を中目のサンドペーパーを使ったボードで処理します。 側壁のエッジも前面と背面で揃っています (図 6、b)。 壁の厚さは13mmでした。 湾曲した形状 (この場合は底壁と上壁) により、非常に剛性と耐久性のある船体構造が可能になります。 電力が 10 ～ 35 W のシステムの場合、平らな壁の厚さは通常 10 ～ 12 mm (合板、チップボード) です。 体壁、特に前後壁を細く長くすることが望ましい（p.151～152[3]）。 接着剤「Nairit」は、乾燥後に弾性の特性があり、構造の振動減衰にプラスの効果があるため、偶然選ばれたわけではありません。 図 7 の図面によると、ライニングは厚さ 10 mm の合板で作られています。 正面の壁には、フロントパッドをテンプレートとして使用して、スピーカー用の穴のマーキングが作成されます。 以下の順番で切り出します。 ジグソーの切断部分用の穴を開けます。 直径に沿ってカットが行われます。 これは重要です。そうしないと、ケースから切り取った部分を取り外すことができなくなります。 ジグソーソーを75度の角度にセットし、円周に沿って切り込みを入れます。 穴の内側は外側よりも広くなければなりません。 切り抜いたエレメントを半分に折ってケースから取り出します。 下壁と上壁の前端と後端に接着剤を塗り、20 ～ 30 分間インキュベートします。 その後、身頃の表と裏に糊を塗布し、5〜10分ほど経って裏地を貼り合わせます。 それらはゴムバンドで締め付けられ、直径3 mmの皿頭のネジでねじられます。 側壁との接着場所では、長さ40 mmのネジが使用され、残りは20 mmです。 製品を24時間放置します。 乾燥後、ライニングの端は壁と面一になります。 繰り返しますが、参考のためにオーバーレイに描かれた線に従います。 エッジは厳密に真っ直ぐでなければなりません (図 8)。
位相反転ポートの作業には特に注意が必要です。 A.ペトロフの音響では、背面から作られています。 スピーカーの後壁とボディプレーンが密に配置されている自動車でこのような位相インバーターの設計を使用することは効果的ではありません。 したがって、位相反転ポートは前面に設置してください。 これを行うには、ボディの前面中央で、側壁の外縁から 275 mm 後退させ、コンパスを使用して直径 32 mm のマーキングを作成します。 ジグソーで穴を開けるか、バレリーナでドリルで穴を開けます。 O. Saltykov の推奨に従って、位相反転ポートは掃除機のアルミニウム パイプから長さ 60 mm、内径 30 mm、外径 32 mm で作られています。 パイプは直径32 mmの穴にエポキシ接着剤で接着されます。 もちろん、他の可能性も排除されません。 製品は中目のサンドペーパーで研磨され、凹凸やざらつきが取り除かれ、ニトロラッカーで覆われます。 24時間後までに、目の細かいサンドペーパーで仕上げます。 次に、溶剤 647 でわずかに希釈した 9 成分自動車用汎用パテを使用して、部品のバンプ、チップ、接合部をパテします。 硬化後、余分なパテを中程度のサンドペーパーを使用してボードで取り除きます。 必要に応じて、このプロセスを繰り返します。 欠陥がないことを確認した後、目の細かいサンドペーパーでパテを埋めた箇所を研磨します。 その後、再度ニトロラッカーで塗装します。 ワニスが乾いた後、再び全体を目の細かいサンドペーパーで磨きます（図XNUMX）。
内側の縫い目には接着剤がたっぷりと塗布されています。 厚さ 1 mm の粘着性振動プラストのシート (車体の防振に使用、図 - 5) から 10 x 4 mm の寸法で 300 つの部分を切り出し、下壁と上壁を覆います。中から。
スピーカーを車両内で使用する場合、ケースの外観デザインをカーペット、内装品、車のトランクなどに使用することが望ましい。 これにより、車の内装にマッチした美しい外観を実現するだけでなく、音響の減衰特性を向上させ、回折効果（音波の反射）を最小限に抑え、音圧の振幅周波数特性のばらつきを低減し、音圧特性を大幅に改善します。音の知覚 [3]。 美的デザインのオプションの 20 つは、粘着フィルムで貼り付けることです。 これを行うには、前面、背面、および側壁と同じサイズのブランクをフィルムから切り取り（ケースを包むことができるように）、すべての側面に少なくとも5 mmのマージンを残します。 貼り付けを開始する側、たとえば側壁を窓洗浄液の入ったスプレーボトルで適度に湿らせます。 貼り付ける前に、フィルムを紙から一端から剥がし、粘着面を付けます。 次に、乾いた清潔な布とプラスチックのスクレーパーを使用して、粘着フィルムを中央から端に向かって滑らかにし、空気と水分を取り除きます。 できたシワは、近くの端を軽く引っ張って剥がし、表面を滑らかにすることで伸ばすことができます。 表側、次に反対側に進み、裏側で余分なフィルムを切り取ります。 側壁付近にはフィルムの突出端が５～８ｍｍ残る。 フィルムはケースの表側と裏側から側壁に巻き付けられます。 上下の壁の側面からドライヤーで温めて軽く曲げます。 温度により収縮し、シワが残りません。 角の折り目が切り取られています。 穴や曲がりなどの箇所は布で押さえながらドライヤーで温めるのもおすすめです。 側壁は接着しやすいです。 これを行うには、側壁の寸法よりも2〜3 mm小さくブランクをカットします。 前端から始めます。 紙を10～15mm折り曲げてフィルムを製品に貼り付け、片手で慎重に紙を剥がし、もう一方の手でフィルムを滑らかにします。 接着後、フィルムの穴をナイフで切り抜きます（図11）。
スピーカーの取り付け ネジ付き 4 mm 端子がケースの背面に 4 個 (各コンパートメントに 2 個) 固定されています。 長さ 40 ～ 50 mm のワイヤを接続します。 接続しやすいように、端子とワイヤは異なる色で選択されるか、「+」と「-」のマークが付けられています。 スピーカーに接続された電線の先端には、スピーカーの接点に合わせてマザータイプのナイフ端子が取り付けられ、熱収縮チューブで絶縁されています。 スピーカーを取り付けるネジの位置に印を付けます。 直径2～2,5mmの穴を開けます。 スピーカーはケースに気密に取り付けられており、バスケットがケースから隔離されています。 これを行うには、たとえば車載カメラのゴム片に直径 110 mm の穴を切り抜き、スピーカーの背面に貼り付け、取り付け穴の位置に印を付けます。 希望の口径のパンチまたは鋭利なチューブを使用して、4 つの穴を開けます。 スピーカーバスケットの裏側を脱脂し、ガムの接着面をサンドペーパーできれいにしてから、ナイリット接着剤でグリースを塗ります。 5 ～ 10 分間耐えた後、接続します。 その後、余分なゴムをバスケットの面に合わせてハサミでカットします。 また、スピーカーの外側の取り付け穴の場所に、自転車の車室などから輪ゴムが接着されています。 PVC チューブのトリミングを穴に挿入し、穴の壁にしっかりと押し付けられるようにつまみ、ネジが自由に入るようにします。 必要に応じて、希望の直径に穴を開けます。 スピーカーをケースに取り付けます。 その上には、伝説的なミッドレンジ スピーカー S - 90 のリムが付いたメッシュが取り付けられ、ネジで固定されています。 製品は作動する準備ができています - 図。 12.
Petrov A. [2] は、O. Saltykov [1] によるスピーカーの長期運用により、容積 8,5 リットルのケースと直径 30 リットルのトンネルの形をしたバスレフ設計が示されたことを強調しています。 60 mm、長さ 25 mm は、ウーファーを交換する際に重要ではありません。 設置寸法は同じでも、3GD-4 や 6GD-6 (新名称 10GDN-34) とは異なり、主共振周波数が低く、感度とパワーが大きいスピーカー 25GDN-1～10 の使用を推奨します。 A. Petrov は、「コンピュータ用のアクティブ サブウーファー」(Radio No. 2006、25) という記事で、ヘッド 1GDN-4-25 および 3GDN-4-XNUMX も提案しています。 構造要素に変更を加えることなく、適切な取り付け寸法を備えたヘッドを交換できるため、スピーカー キャビネットはブロードバンド、低周波、そしてサブウーファーの両方に対して、かなり幅広い用途に使用できます。 最初のものから始めましょう。 同軸音響は、個別の帯域を備えたヘッドのシステムであり、追加の帯域がメインの低/中周波数スピーカーと同じ軸上に配置されています。 このタイプのスピーカーは同軸と呼ばれます (軸は軸を意味します) [4] - 図。 13. ほとんどの場合、車の後部から音を鳴らすために、高周波スピーカーと低周波スピーカーを物理的に分離する必要はありません。 フロント音響はサウンドパノラマに完全に関与し、リア音響は補助的な役割を果たしますが、同軸音響はそれに非常にうまく対処します。 位相インバーターを備えたキャビネット形式の音響設計により、低周波数での効率が大幅に向上します。 したがって、ステーションワゴン、コンビ、ハッチバックボディの車の後部に、取り付け直径 13 cm の同軸スピーカーを備えた上記の技術に従って製造されたハウジングを使用することはまったく問題ありません。
オプション XNUMX は、必要に応じて、中音域/高音域と低音域のスピーカーを物理的に分離して使用します。 ブロードバンドヘッドは車内の通常の場所に取り付けられています。 それらに、クロスオーバーフィルター、コネクターを介して、ケースに取り付けられたウーファーを接続し、使いやすい場所に置きます。 商品の輸送中にヘッドを分離する必要が生じる場合があります。 キャビネット音響システムが占めるスペースを解放しても、キャビン後部の音響設計は不要になります。 システムが切断されると、フィルタは無効になります。 三番目。 サブウーファー出力のあるデバイスに接続します。 この車のもう 12 つの特徴は、2 ボルトのオンボード電圧であり、その値によりオーディオ システムの出力電力が制限されます。 一部のメーカーは、出力を高めるために、2300 オームの負荷向けに設計されたオーディオ デバイスを製造しています。 Pioneer DEH-4UBには50つのスピーカー出力があります。 チャネルあたり 4 ～ 8 オームの抵抗、2 W の電力での通常モードでの動作の場合。 サブウーファー接続機能を有効にすると、フロントの 2 出力がノーマルモードで動作し、リアの 50 出力がサブウーファーモードで動作します。 このデバイスでは、カットオフ周波数を 63、80、100、125、24 Hz、サブウーファーの音量レベルを -6 ～ + 180 dB、位相シフトを 4 度調整できます。 もちろん、サブウーファー チャンネルの負荷として、70 オームの低域ヘッドを 2 つずつ各チャンネルに接続しても問題ありません。 ただし、より効率的に使用するために、開発者は XNUMX オームの抵抗を持つ XNUMX W サブウーファーを XNUMX つの特定の出力に接続することを推奨しています。 ボイスコイル抵抗が 2 オームのヘッドは非常にまれです。 ただし、安価で広く入手可能な 25 つの低周波ヘッド 1GDN-25 または 3GDN-4-2 を省略できます。 25 つのヘッドの存在により、負荷を操作することができます。 例えば。 3 つのチャンネルをロードするには、ヘッド 4GDN-4-2 を各チャンネルに個別に接続します (各 75 オーム)。 同相並列接続された同じヘッドを使用して、1 つのチャンネルに 4 オームの負荷を作成します。 また、ヘッド音響設計の容積においても大幅に勝利を収めています。 強力な低域ドライバーには大口径のディフューザーが搭載されており、そのため容積の大きなケースが必要となります。 たとえば、40GDN-17-XNUMX スピーカーには、位相インバーターを備えたケース、内部容積が少なくとも XNUMX リットル必要です。 当社の製品の内容積はわずかXNUMXリットルです。 そして最後の 1562 番目のオプションですが、実際、この製品はそのために作られました。 サブウーファーを接続するためのラジオのリニア出力を介して、アンプが TDA70Q チップに接続されます。 このアンプの出力は最大 4 W (メーカーの主張どおり) で、25 オームの負荷向けに設計されています。 この場合、同相並列接続された 1 オームの 8 つのヘッド 4GDN-25L を使用すると、対応する負荷は 3 オームとなり、必要な電力と比較的小さなサイズのスピーカー システムが得られます。 ヘッド 4GDN-8～25 で良好な結果が得られました。 ただし、並列接続するには 3 オームのボイスコイルが必要です。 したがって、これらのスピーカーを取り付ける前に、可動スピーカー システム 4GDN-4-25 (1 オーム) を取り外し、スピーカー 8GDN-11L (25 オーム) のシステムと交換する必要があります。 構造的には、ダイナミクスは非常に似ています - 図。 図 3. スピーカー 4GDN-8-25 (コイル 1 オーム) および 15GLN-XNUMXL を備えた音圧スピーカーの振幅周波数特性、音色の色付け (ロックおよびアクティブでの動作時にオーディオ デバイスによる低音および高周波数の再生が強化) Hyper Bass モード)、図に示す補正回路なしの場合。 XNUMX.
米。 14. ダイナミック低周波ヘッドとその技術的特性: a - 25GDN-1-4; b-25GDN-3-4
この開発を近似設計（ウーファーのサイズ、位相インバーターの有無、ほぼ同じ容積、MDF 製の直方体の形のケース）と比較したところ、JVC のスピーカーには疲れる効果があることがわかりました。低周波再生時にリスナーに負担をかけます。 これは、説明されている設計では観察されません。 車のサブウーファーとしては、特に 63 Hz と 80 Hz のカットオフ帯域で音が良く、倍音がなく、ケースの壁に手のひらを置いても振動が感じられません。 音響システムにはさまざまな改良が加えられている。 たとえば、位相反転ポートのサイズを変更します。 吸音材を充填しています。 改善は達成されませんでしたが、これは開発者のサルティコフとペトロフの設計の理想性を証明しています。 文学
作者: ウラジミール・マルチェンコ
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