かわいそうなきしみ音について一言。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

哀れな鳴き声について一言言ってください。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

伝統的に、中音域と高音域 (または中低音 - 高音域) の分割は、パッシブクロスオーバー (クロスオーバー) によって行われます。これは、既製のコンポーネントセットを使用する場合に特に便利です。ただし、クロスオーバーのパフォーマンスはこのキット用に最適化されていますが、常にその任務に応えられるわけではありません。

周波数とともにボイスコイルのインダクタンスが増加すると、ヘッドのインピーダンスが増加します。さらに、「平均的な」中低音のこのインダクタンスは0,3〜0,5 mHであり、2〜3 kHzの周波数ではすでにインピーダンスはほぼXNUMX倍になります。したがって、パッシブクロスオーバーを計算するときは、クロスオーバー周波数でのインピーダンスの実際の値を計算に使用するか、インピーダンス安定化回路 (Zobel 補償器) を導入するという XNUMX つのアプローチが使用されます。これについてはすでに多くのことが書かれているので、繰り返しません。

通常、ツイーターには安定化チェーンがありません。この場合、動作周波数帯域が狭く (0,1 オクターブまたは 5 オクターブ)、インダクタンスが重要ではない (通常 10 mH 未満) と想定されます。その結果、インピーダンスの増加は小さい。極端な場合には、インピーダンスの増加は、ツイーターと並列に接続された XNUMX ～ XNUMX オームの抵抗によって補償されます。

ただし、すべてが一見したほど単純ではなく、そのような控えめなインダクタンスでさえ興味深い結果をもたらします。問題は、ツイーターがハイパスフィルターと連動して動作するという事実にあります。順序に関係なく、トゥイーターと直列に接続された容量を持ち、ボイスコイルのインダクタンスと合わせて発振回路を形成します。回路の共振周波数はツイーターの動作周波数帯域内にあり、周波数応答に「こぶ」が現れます。その大きさはこの回路の品質係数に依存します。その結果、音のカラーレーションが避けられません。最近では、インダクタンスが92mHに達する高感度ツイーター（0,25dB以上）も多数登場しています。したがって、ツイーターとパッシブクロスオーバーのマッチングの問題は特に深刻になります。

解析にはシミュレーション環境 Micro-Cap 6.0 を使用しましたが、他のプログラム (Electronic WorkBench など) を使用しても同じ結果が得られます。最も特徴的なケースのみを図として示し、残りの推奨事項は結論の形で記事の最後に示します。計算にはツイーターの簡略化されたモデルが使用され、そのインダクタンスとアクティブ抵抗のみが考慮されました。最新のツイーターの共振インピーダンスのピークは小さく、可動システムの機械的共振周波数は動作周波数帯域外にあるため、この単純化は十分に許容できます。また、オデッサで言われているように、音圧の周波数応答と電圧の周波数応答が XNUMX つの大きな違いであることも考慮に入れています。

ツイーターとクロスオーバーの相互作用は、安価なモデルに一般的な 1 次フィルターで特に顕著です (図 XNUMX)。

米。 1（クリックで拡大）

インダクタンスが 0,1 mH であっても、7 ～ 10 kHz の周波数範囲に顕著なピークがあり、サウンドに特徴的な「クリスタル」の色が与えられていることがわかります。インダクタンスを増やすと、共振ピークが低い周波数にシフトし、その品質係数が増加し、顕著な「クリック音」が発生します。品質係数の増加の副次的な影響は、周波数応答の急峻性の増加です。これを有効に活用することもできます。クロスオーバー周波数の領域では、2 次のフィルターに近づきますが、距離が離れると 1 次の元の値 (6 dB/オクターブ) に戻ります。

シャント抵抗器の導入により、周波数応答のこぶを「飼いならす」ことができるため、一部の EQ 機能をクロスオーバーに割り当てることもできます。シャントが可変抵抗器（またはスイッチ付きの抵抗器セット）に基づいて作成されている場合、周波数応答の動作調整を 6 ～ 10 dB の範囲で実行することも可能です。 (写真2):

米。 2（クリックで拡大）

ただし、7 次フィルタは動作帯域外での減衰が少なすぎるため、低入力電力または十分に高いクロスオーバー周波数 (10 ～ XNUMX kHz) にのみ適しています。したがって、ほとんどの本格的な設計では、XNUMX 番目から XNUMX 番目までの高次のフィルタが使用されます。

最も一般的なフィルタとして、XNUMX 次フィルタの周波数応答に影響を与える可能性を考慮してください。わかりやすくするために、大きなインダクタンスを持つモデルが使用されています。従来のツイーターでも同じ結果が得られますが、フィルターのパラメーターと周波数応答への影響の程度のみが異なります。インダクタンスが低いツイーターの場合、シャントは必要ありません。

3 つ目の方法は、フィルターの静電容量とインダクタンスの比により、一定のクロスオーバー周波数でフィルターの品質係数を変更することです (図 XNUMX)。

米。 3（クリックで拡大）

クロスオーバーの容量とインダクタンスを同時に変更することは難しいため、この方法は迅速な調整には不便です。ただし、設計段階で必要な補正量があらかじめわかっている場合には必須となります。

4 番目の方法は、シャントを使用して品質係数を調整することです (前に説明した XNUMX 次フィルターの方法と同様)。この場合、クロスオーバーフィルターの初期品質係数は高く選択されます (図 XNUMX)。

米。 4（クリックで拡大）

100 番目の方法は、ツイーターと直列に抵抗を導入することです。この方法は、インダクタンスが 5 mH を超えるツイーターに特に便利です。この場合、「抵抗ツイーター」回路の合計インピーダンスはレギュレーション中にほとんど変化しないため、信号レベルは実質的に変化しません（図XNUMX）。

米。 5（クリックで拡大）

所見

安定化回路は、低インダクタンスのツイーター (0,05 mH 未満) の場合にのみ必要ありません。
ボイスコイルのインダクタンスが 0,05 ～ 0,1 mH のツイーターの場合、並列安定化回路 (シャント) が最も効果的です。
ボイスコイルのインダクタンスが 0,1 mH を超えるツイーターの場合は、並列安定化回路と直列安定化回路の両方を使用できます。
安定化回路の抵抗を変更すると、周波数応答に影響を与えることができます。
1 次のフィルターの場合、安定化回路のパラメーターを変更すると、カットオフ周波数と「ハンプ」パラメーターに顕著な影響があります。 2 次のフィルタの場合、カットオフ周波数はその要素のパラメータによって決まり、ヘッドのインダクタンスと安定化回路のパラメータには多少依存します。
ツイーターのインダクタンスによって引き起こされる共振「ハンプ」の大きさは、シャントの抵抗に直接依存し、直列抵抗の抵抗に反比例します。
カットオフ周波数の領域における共振「こぶ」の大きさは、フィルターの品質係数に直接依存します。
フィルターの品質係数は、結果として得られる負荷抵抗 (安定化回路の抵抗を考慮した HF ヘッド) に比例します。
増加した品質係数のフィルターは標準的な方法に従って計算できますが、公称負荷抵抗に比べて 2 ～ 3 倍減少します。

周波数応答制御の提案方法は高次のフィルターにも適用できますが、「自由度」の数が増加するため、この場合に具体的な推奨を与えることは困難です。シャント抵抗による 6 次フィルターの周波数応答の変化の例を図 XNUMX に示します。

米。 6（クリックで拡大）

周波数応答が異なる形式をとり、サウンドの音色に大きな影響を与えることがわかります。ちなみに、約20年前、多くの「家庭用」XNUMX-XNUMXウェイスピーカーは、周波数特性が「ノーマル/クリスタル/チャープ」（「スムーズ-クリスタル-チャーピング」）に切り替え可能でした。これは、MF 帯域と HF 帯域のレベルを変更することで実現されました。

スイッチトアッテネータは多くのクロスオーバーで使用されており、ツイーターに関しては、直列および並列の安定化回路の組み合わせと考えることができます。結果として得られる周波数応答に対するそれらの影響を予測することは困難です。この場合、モデリングに頼る方が便利です。

米。 7（クリックで拡大）

図 7 は、Prology RX-20 および EX-20 ツイーター用に著者が開発した 73 次フィルターの図と周波数応答を示しています。この設計では、コンデンサ K17-2,2 (63 μF、15 V) と自家製インダクタを使用しました。アクティブ抵抗を減らすために、フェライトリングに巻かれています。コアの種類は不明: 外径 1000 mm、透磁率 2000 ～ 4320 程度。そこでインダクタンスの調整はF-13を使用して行いました。各コイルには、直径 1 mm の絶縁ワイヤが XNUMX 回巻かれています。

音質はオリジナルのものよりもはるかに高いことが判明し、周波数応答の調整はその課題に完全に対応しました。ただし、フィルタには問題があることが判明したことに注意してください。入力インピーダンスが顕著な最小値を持ち、アンプの保護が作動する可能性があります。

著者: A.シハトフ

他の記事も見る セクションスピーカー.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ELG-200/240 - 幅広い調光オプションを備えた強力な LED ドライバー 29.03.2017

Mean Well は、人気の低コスト LED 照明電源ファミリを新しい 200W および 240W 出力範囲で拡張しました。電源には、電流安定化付き（ELG-200-C、ELG-240-C）と200出力安定化モード付き（ELG-240、ELG-XNUMX）のシリーズがあります。

新シリーズとファミリー全体の特徴は、幅広い制御の可能性 (調光)、長い保証期間 (5 年)、および低コストです。電源は、プロトコル 0 ～ 10 V、PWM、抵抗 (3-in-1) に従って調光可能です。 DALI、および時間内に出力パラメーターをプログラミングする可能性 (スマートタイマー調光)。

新しいシリーズの電源 ELG-200 および ELG-240 は屋外用 (IP65/67) で、温度範囲 -40°С...+60°С (100% 負荷) で動作し、高効率 (効率93% typ.)。

電源は、産業用および屋外照明用のLEDランプ、建物および施設の建築用および装飾用照明用に設計されており、外部制御が可能です。

その他の興味深いニュース:

▪ 地球と月は似たような物質からできている

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのラジオ受信セクション。記事の選択

▪ ペニシリンの記事。科学的発見の歴史と本質

▪ 記事最も大きな花を咲かせる植物はどれですか? 詳細な回答

▪ 記事ハウスマネージャー。仕事内容

▪ 記事 PIC コントローラーの XNUMX ゾーン温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事が現れたり消えたり。フォーカスの秘密

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー