アコースティックラビリンスを備えたシンプルなスピーカー。スキーム、説明

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音響迷路を備えたシンプルなスピーカー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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スピーカーの音響設計にはさまざまなオプションがあるため、電気経路の可能性をさまざまな程度に実現できます。アマチュア無線家の間で最も普及しているのは、「クローズドボックス」や「位相インバータ」などの設計で、製造が非常に簡単です。やや頻度は低いですが、パッシブラジエーター、音響インピーダンスパネル（PAS）を使用した音響設計が使用され、ごくまれに音響迷路が使用されます。その設計にはいくつかの複雑な点があります。この記事では、著者によると、製造の容易さと優れた音響工学パラメータをうまく組み合わせた音響迷路を備えたスピーカーについて説明します。

ラビリンスはスピーカーハウジングに取り付けられた一連の内部バッフルで、ヘッドコーンの後部からの音の振動がラビリンスの出口に伝わるジグザグのチャネルを形成します。この「通路」の長さが最低周波数 (2 Hz で X/50 = 2 m) で X/3,4 に近い場合、迷路の出口からの放射は前面からの放射と同位相になります。ディフューザーの。言い換えれば、ラビリンスは可聴範囲の低周波数部分の再生を改善します。ラビリンスのもう XNUMX つの利点は、ディフューザーの背面が音の振動を事実上空間に放出するため、圧縮とそれに伴うウーファーの共振周波数の増加が解消されることです。比較的短いラビリンス脚 (X よりもはるかに小さい) は定在波の形成を防ぎ、吸音材で覆うことで EAS のように機能します。通常、ラビリンス流路の断面積はディフューザーの面積に近づけて作られます。

長年にわたり、設計者は円形の指向性を持つスピーカーを構築することを目指してきました。この特性は比 1/X に依存することを思い出してください。ここで、1 はスピーカーの長さの寸法です。サイズ I のボックスでは、比率が 1/X s 1 (つまり、1 kHz 以下の周波数) で、指向特性の幅は約 ±50 °、比率 (1/X - 10) では、指向性特性の幅は約 ±20 ° になります。 (つまり、約 20 kHz の周波数で) - ±XNUMX° 未満。

より高い音の周波数の領域でスピーカーの放射パターンを拡大するために、戦後でも、散乱格子と音響レンズを使用することが提案されました。このような装置の製造は困難であるにもかかわらず、依然として一部の企業 (AIWA など) で使用されています。しかしながら、スピーカーの円形指向特性を得るという問題を解決することは完全かつ簡単です。つい最近になって、垂直方向に配置された RF ヘッドの反対側に取り付けられた散乱コーンの助けを借りて実現されました [1-3]。

円形の指向特性により、全周波数帯域にわたって水平面内で均一な音場が得られます。このような「空間」サウンドでは、ステレオ効果領域が大幅に拡大されます。

上記を考慮して、音響迷路を備えた日曜大工スピーカーが開発されました。本体に厚い合板は必要ありません。合板でもない、希少な吸音材を内側から貼り付けたもの。剛性の高い耐振性シリンダーの形で作られており、壁の振動を排除します。ヘッドを取り付けたシリンダーの断面を図に示します。 1.

音響迷路を備えたシンプルなスピーカー

スピーカーはウーファーヘッド16-35GDN-1-4、ミッドレンジ8-ZOGDS-117（ZOGDS-1-8も可能）を使用しました。 HF3-6GDV-4-8。ＭＦブロック１０とウーファーブロック１５のシリンダーは壁紙から接着される。壁の合計の厚さは 10 mm です。シリンダーの剛性は、低音域と中音域のヘッドが固定されている本体内部の合板ディスクと、セグメント 15 (図 10) を互いに 17 度回転させて音響迷路を形成することで接着することによって増加します。低音域および中音域のヘッドの音響減衰には、人工ウールで作られた厚さ 2 ～ 180 mm の柔らかいフェルトが使用されます。これは、「ニードルパンチ断熱および遮音生地」（TU-RF5-6-17-14-13）という名前で不織布材料研究所（セルプホフ）によって製造されており、ホームセンターで販売されています。この素材を使用すると、低音域と中音域のヘッドの周波数応答を大幅に滑らかにすることができます。

音響迷路を備えたシンプルなスピーカー

内側のディスクは、厚さ 16 mm の合板 (合板も使用可能) で作られています (スピーカーの上部パネル 1 と底部ベース 19、ミッドレンジヘッド 9 を取り付けるためのディスク 8、およびミッドレンジユニットのベース 10、ディスク 13)ベースヘッド 16) と 10 mm (音響迷路のセグメント 17) の固定用。ラウドスピーカーハウジングの下部ベース１９（図３）には、音の振動を出力するために直径１８ｍｍの２２個の穴２０が開けられ、その後、ＰＡＳの機能を果たす、引き伸ばされた布地がそれに接着される。。

音響迷路を備えたシンプルなスピーカー

ディスクとセグメントは旋盤で回転するか、カッターで切断されます [4]。ディスク 9 と 13 には、低音域と中音域のヘッドを取り付けるための穴が開けられています。下から、ネジの助けを借りて、25x10x4 mmの金属製の長方形が取り付けられます。これらの長方形の中心にはネジ穴があり、そこにラック 7 と 12 がネジ込まれ、ゴム製ガスケットを介してヘッドをディスクに固定します。

この順序でスピーカーを組み立てます。まず、迷路の「棚」がセグメント17から取り付けられ、その間の距離は直径18 mmの金属ブッシング10で固定されており、その下に可能であれば張力を与える高密度のゴムワッシャーを置く必要があります。組み立て前に、ラビリンス 17 のセグメントはフェルトで貼り付けられ、そこに直径 11 ～ 12 mm の穴が開けられ、ブッシュ 18 がラビリンスの材料上に直接置かれるようになります。迷路の「棚」とLFコンパートメントのディスク13の間の距離を固定し、段ボールから切り出し、円筒形に丸めた所望の高さの技術ストリップを一時的に取り付けます。

信号線を通すためにセグメント 17 とディスク 9 および 13 に穴を開けた後、低周波コンパートメント 15 の組み立てを開始できます。これを行うには、迷路の「棚」、ディスク 13 およびそれを固定するボール紙のシリンダー、厚紙を10枚重ねて貼り付けます。次に、ミッドレンジコンパートメント9が組み立てられ、そのベース70とディスクにフェルトの10層が事前に接着され、その後、次の層がその上に適用され、小さな釘の助けを借りていくつかの場所に固定されます。このコンパートメント内のベースとディスクの間の距離もボール紙シリンダーで固定され、コンパートメントの上に 15 層の厚紙が貼り付けられます。このようにして準備されたミッドレンジコンパートメントは、「その他」の下部セグメントの下10 mmの距離に配置され（これも技術的なボール紙のストリップを使用）、別の厚紙の層がコンパートメントXNUMXとXNUMXの両方に接着されます。この層が乾燥した後、シリンダー全体が壁紙で覆われ、壁の厚さが徐々にXNUMX mmまで増加します。

スピーカー 2 台の場合、長さ 3 m の壁紙が約 11 ～ 3 ロール、PVA 接着剤が 4 ～ 10 リットル必要です。接着された各層はよく乾燥する必要があります。接着の最後に、シリンダーの上下の凹凸のある端を慎重に切り取ります。次に、コンパートメント XNUMX を弓のこで切断します。

スピーカーを組み立てる前に、コンパートメント 10 と 15 のすべての内側をフェルト 11 の層で貼り付ける必要があります。その後の層 (その数は図 1 に示されています) は小さな釘で強化されます。さらに、コンパートメント１０の全内容積は、ほぐした脱脂綿（１００．．１５０ｇ）で均一に満たされている。さらなる組み立ては図から明らかです。 10. 上部のラック 100 には M150 ネジが付いているシャンクがあり、その上にミッドレンジコンパートメント 1 が取り付けられます。取り付けラック 12 と 5 の下にゴムワッシャーを配置する必要があります。コンパートメント１０もワッシャーを介して固定されており、そのフェルトカバー（図１には示されていない）に対応する直径の穴が予め切り取られている。

[5] で推奨されているように、散乱コーン 6 と 1 はジュラルミンから機械加工するか、合板から作ることができます。それらの直径は、対応するヘッドのダイヤフラムの直径を 20 ～ 30 mm 超える必要があります。円錐６の母線と水平面との間の角度は４５°である。ラック 6 にはねじ付きシャンクがあり、その上にコーン 45 が取り付けられます (コーン 4 は接着されています)。 HF ヘッド 6 は、ラック 5 の 3 つのシャンクを備えたラックに取り付けられています。ラウドスピーカーのトップパネル 4 は、ネジで同じラックに取り付けられています。

スピーカーのハウジング (コンパートメント 10、15、21) には、粘着フィルムや人工皮革などの何らかの装飾材料が貼り付けられます。音の出口の穴は弾力性のあるプラスチックメッシュで覆われています。メッシュと装飾材との接合部は布または革テープ14で塞がれます。

分離フィルターは円筒形コンパートメント２１内に配置され、同様に紙から接着される。それらについてはさらに詳しく述べる必要があります。多くの場合、ベースとミッドレンジのヘッドの間のクロスオーバーフィルターには、コンデンサーのみで構成される 21 次フィルターが含まれています。ミッドレンジヘッドでは低周波数と高周波数の周波数応答が自然に低下するため、これで十分であると考えられます。ただし、5 次フィルタ (特に信号パワーが高い場合) は、フィルタリングが不十分な低周波信号がミッドレンジヘッドに当たるとボイスコイルを加熱するため、相互変調歪みを引き起こす可能性があります。したがって、コイルの抵抗は、フィルタリングされていない低周波信号の発振周波数に応じて変化します。その結果、ミッドレンジヘッドのコイルを流れる電流がこの信号によって変調され、相互変調歪みが発生します [4]。したがって、提案されたクロスオーバーフィルターでは、ローパスフィルターとハイパスフィルターだけでなく、ミッドレンジヘッドの範囲を制限するバンドパスフィルターも使用されます。フィルタスキームを図に示します。 500. それらのセクションの周波数は 5000 Hz と 1 Hz です。フィルターはグラスファイバーのプリント基板に取り付けられています。コンデンサ C76 (K1P-2) と C73 (K16-21) は振動を低減するために柔らかいガスケットで基板から絶縁されており、インダクタのフレームはゴムワッシャーです。トリミング抵抗器 (TPB) の軸は、コンパートメント XNUMX の下底にあります。

音響迷路を備えたシンプルなスピーカー

適用されたヘッドとフィルターの能力はよく知られているため、スピーカーの個々のセクションの周波数応答は測定されませんでした。調整抵抗器 R2 と R4 を使用して均一化するために、特に帯域分離の領域で、スピーカーの全体的な周波数応答のみが評価されました (図 4)。

推定測定は、MKE-3 マイクとオシロスコープを使用して、オープンロッジアで実行されました。マイクは LF ヘッドと HF ヘッドから 1 m 離れた位置に設置し、信号源には音源を使用しました。測定の結果、得られた周波数応答はマイクロホンの典型的な FFR (感度の周波数応答) と変わらないことがわかりました。40 Hz 未満と 15 kHz を超えると滑らかに減少します。スピーカーの制限ノイズ電力は 70 W、電気抵抗は 5 ～ 7 オームです。

あらゆる音響再生複合体のサウンドを最もよく評価するのは、やはりその複合体で再生される音楽プログラムを直接聴くことです。スピーカーに中品質のヘッドを使用しているにもかかわらず、ステレオサウンドはクリアで自然で、聴き疲れしないことがわかりました。これは、顕著な非線形歪みや相互変調歪みがないことを示しています。

図に示されています。図５の写真は、装飾メッシュを取り除いたスピーカーの外観と配置を示している。

音響迷路を備えたシンプルなスピーカー

スピーカースタンドには、家具用のボールベアリングやゴム製ガスケット付きのテーパー脚などがあります。

文学

Shorov V.、Yankov V. 自己制作用の音響システム。 - ラジオ。 1997. No. 4. p. 12-14。
Shorov V.、Yankov V. 空間サウンドの 1998 ウェイスピーカーシステム。 - ラジオ、2 年、No. 20、p. 22-XNUMX。
円形放射のスピーカー。 -ラジオ。 1998年第7号。p。 54。
Verkhovtsev O. G.、Lyutov K. P. アマチュアマスターへの実践的なアドバイス。 - L.: Energomashizdat、1987。p. 89.
Ageev S. UMZCH は低い出力インピーダンスを持つべきですか? - ラジオ、1997 年。No. 4.p。 14-16。

著者: M.Sirotyuk、モスクワ

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