ツインヘッドスピーカーについて。スキーム、説明

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ツインヘッドスピーカーについて。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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数年前、ラジオのアマチュアである A. Zhurenkov は、デュアルヘッドを使用して、ラウドスピーカーによって再生される周波数範囲の下限を下げることを提案しました [1]。残念ながら、範囲を低周波に向かって拡張するこの方法は、アマチュア無線の練習では広く使用されていません。これはおそらく、デュアルヘッドを備えたラウドスピーカーを計算するための利用可能な方法がないためです. この記事では、ギャップを埋めて、デュアルヘッドを備えたラウドスピーカーの計算に関するいくつかの推奨事項を無線アマチュアに提供しようとします。

スピーカーを計算するときは、通常、スピーカーに使用されているヘッドのパラメーターから計算されることが知られています [2]。ヘッドを 1 倍にすると、これらのパラメータのうちの 2 つ、すなわち合計の等価体積のみが変化します。したがって、等価体積 Ve1 と Ve2 のヘッドを 4 倍にすると、それらの合計等価体積は Ve= (Ve2i +VeXNUMX)/XNUMX となります。ダブルヘッドを備えたスピーカーをさらに計算するための手順全体は、密閉ボックスと位相インバーターの両方について、シングルヘッドを備えたスピーカーの計算と変わりません[XNUMX]。

ヘッドの等価容積を正確に決定するには、測定ボックスを使用することをお勧めします。適切な測定ボックスを入手できなかった場合は、ヘッドの等価容積 (リットル単位) を決定するために、次の近似式を使用できます。頭、cm / g、方法で測定。 [0,875] で提案されています。 De - 波形のないディフューザーの直径、cm。

検出された Ve の値はスピーカーボックスの計算に使用でき、製造後により正確な測定を行うことができます。

デュアルヘッドのラウドスピーカーの効率について一言。パラメータへの依存性は、式 [2] で表されます。効率 =

ツインドライバースピーカーについて ,

ここで、c は音速、K は無次元の値で、特定の種類のヘッドと音響設計に対して一定です。 V は、指定されたスピーカーボックスの音量です。

上記の式は、ラウドスピーカーによって再生される範囲の下限カットオフ周波数を下げることの代償は、その効率の低下であることを示しています。

ただし、これは報われる以上のものです。ヘッドを1倍にすると、それらによって再生される信号のあらゆるタイプの歪みが減少します。 [XNUMX] で示した理由に加えて、これは別の重要な状況によって促進されます。実際のところ、スピーカーボックス内の音場の不均一性は、その周波数応答の大きな不均一性につながります。さらに、ボックス内の音圧分布が不均一であると、ヘッドのコーン (特に軽くて薄い) が変形する可能性があり、これが非線形および相互変調歪みの発生に寄与します。

ダブルヘッドの場合、これらの不快な現象はすべて内側のヘッドでのみ発生しますが、外側のヘッドでは、ヘッド間に閉じ込められた空気の減衰効果により、それらが大幅に弱まります。

これらの歪みの原因を取り除くには、ラウドスピーカーのサイズに応じて、インナーヘッドに供給される振動の周波数スペクトルを 100 ～ 300 Hz に制限することをお勧めします。ヘッド間またはインナーヘッドの背面に音響インピーダンスパネル（PAS）を取り付けることで、ボックスの内部共振による再生品質への悪影響を弱めることができます。どちらの場合も、ヘッドのディフューザーホルダーの穴に PAS を配置することをお勧めします。また、PASはヘッドの品質係数を低下させることにも留意する必要があります。これは、場合によっては現在のPOSなしで低周波増幅器を使用できるため、非常に便利です。

ラウドスピーカーの音質は、周波数応答だけでなく位相応答の均一性にも依存することが知られています. 位相応答の平滑化は、電気的 (適切なクロスオーバーフィルターを選択することによって) と音響的の両方で達成されます.パス ([4] で与えられた推奨事項によって導かれる)。

音響振動のヘッドによって発せられる位相の特定の整列は、例えば、ヘッドのボイスコイルをラウドスピーカーの音響軸に垂直な１つの平面に配置することによって達成することができる。ただし、この手段では不十分な場合が多く、特に移動システムの質量が大幅に異なるヘッドや、密度の異なる材料で作られたディフューザーを使用する場合はなおさらです。最初のケースでは、これは、中および高周波数でヘッドによって導入される位相シフト、ceteris paribus が大きいという事実によって説明されます。移動システムの質量が大きいほど、またXNUMX番目のケースでは、位相シフトがディフューザーの表面上の音波の伝播速度に依存するという事実によって。

これらの状況により、低周波ヘッドは中周波ヘッドに対して前方に押し出され、中周波ヘッドは高周波ヘッドに対して前方に押し出されます。必要なヘッドの追加変位は、0,7fp の周波数 (ここで fp はクロスオーバー周波数) の矩形電圧をラウドスピーカーが動作するアンプの入力に印加し、取得した信号の過渡過程を観察することによって実験的に見つけることができます。ヘッドの音響軸に取り付けられた測定マイクから。

上記の考慮事項を考慮すると、図に従って、低周波リンクで動作するデュアルヘッドを取り付ける必要があります。中周波数リンクでデュアルヘッドを使用する場合は、[1] で推奨されているように、ディフューザーを互いに配置する必要があります。

ツインドライバースピーカーについて

デュアルヘッドの使用の実際の例は、著者が開発したフェーズインバーターの形で作られた双方向スピーカーとして機能します。低周波リンクではツインヘッド6GD-2が使用され、中高周波リンクではヘッドZGD-42（ZGD-32も可能）が使用されます。双方向アンプと組み合わせて動作し、低周波チャネルと高周波チャネルの公称出力電力はそれぞれ 20 W と 10 W です。クロスオーバーフィルター (クロスオーバー周波数 500 Hz) は、[4¦. アンプの低周波チャネルの出力インピーダンスは負 - 1,5 オームです。スピーカーによって再生される公称周波数範囲は 30 ～ 18000 Hz で、周波数応答のばらつきは 6 dB 以下です。

ラウドスピーカーケース (700x400x360 mm) は厚さ 20 mm の合板でできています。前壁は40枚の合板から接着されており、その厚さは300 mmです。フロントパネルの外側に固定された同じ材料からの直径230 mmの円筒形オーバーレイの厚さは同じです。直径 XNUMX mm のオーバーレイの穴は、低周波ヘッド用のフロントパネルの穴と一致します。

それらの42つはフロントパネルの内側に固定され、もう2つは裏地の外側に固定されています。 ZGD-20ヘッドは、フロントパネルの外側に固定され、垂直に大きな軸を持つ低域ユニットの上に固定されています。内側はキャップで覆われており、その容量（約XNUMXリットル）には脱脂綿が入っています。ボックスの剛性を高めるために、前面と背面の間、および側壁の間に金属製のスペーサーが取り付けられています。ボックスの内壁は厚さXNUMXmmのフェルトで覆われています。

位相反転穴管（フロントパネルに装着）は内径80mm、長さ160mmです。前壁の厚みを考慮して。

ラウドスピーカーは、閉じた箱の形で作ることもできます。この場合、バンドアンプの出力インピーダンスゼロで低域の滑らかな周波数特性が得られ、スピーカーの再生周波数帯域の下限は40Hzまで上昇します。このようなラウドスピーカーにクロスオーバー周波数400 ... 500 Hzのクロスオーバーフィルターを取り付けると、4オームの負荷で動作するほとんどすべてのアンプで使用できます。

両方のバージョンのラウドスピーカーの音楽プログラムの再生の忠実度は非常に高いです。

文学

Zhurenkov A. デュアルダイナミックヘッド。無線。 1979 年。第 5 号。p。 48.
Vinogradova E. L.、平滑化された周波数特性を持つラウドスピーカーの設計. - M .. Energy、1978.
Ephrussi M. 拡声器の計算 - Radio 1977 No. 3. p. 36-37。
バレンティンとビクター・レクシンズ。シングルレーンかマルチレーンか? ラジオ、1981 年。第 4 号、35 ～ 38 ページ。

著者：V.ジバノフ、コヴロフ、ウラジミール地方。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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