Для розрахунку колонки необхідно знати, хоч би основні параметри динаміків. Ці параметри валом лежать в інтернеті, але біда в тому, що всі як один дають неправдоподібні параметри для 75ГДН-1-4 (для інших не знаю). На одному з сайтів я знайшов відсканований паспорт на цей динамік, ось цим параметрам я вірю більше. На це напевно є причини, одна з них - що такі головки випускалися цілою купою заводів і достатньо тривалий час і Радянською промисловістю, так що з часом можливо параметри змінювалися. Але річ у тому, що змінилися вони як з'ясувалося в 2 рази! А з параметрами з довідників, при розрахунку в програмі, об'єм ящика виходив 5 літрів, це мене і насторожило. До речі, практично у всіх статтях, мною прочитаних були рекомендації вимірювати СВОЇ параметри динаміка. Рішення знімати параметри свого динаміка було ухвалене після тижневої метушні з програмами розрахунку саба (не дивлячись на страшну лінь робити це), в яких з'ясувалося, що ці параметри сильно впливають на розміри ящика і на АЧХ відповідно. Для того, щоб зрозуміти, які параметри потрібні і з чим їх їдять, а також яким макаром їх дістати не маючи під рукою тямущих вимірювальних приладів і піде мова в цьому розділі. Писати буду коротке, хто хоче - може почитати детальніше в літературі, що додається, з якої був зібраний матеріал.
Може показатися дивним, але динамік в основному характеризують три параметри, запропонований Тіллем і Смоллом:
Fs – частота резонансу у відкритому просторі;
Qts – повна добротність динаміка;
Vas – еквівалентний об'єм.
Fs - це частота резонансу динаміка без якого-небудь акустичного оформлення. Вона так і вимірюється - динамік підвішують в повітрі на можливо більшій відстані від навколишніх предметів, так що тепер його резонанс залежатиме тільки від його власних характеристик - маси рухомої системи і жорсткості підвіски.
Qts - відношення передавальної функції динаміка на частоті Fs до передавальної функції на частотах, де амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) динаміка горизонтальна, тобто на частотах вище Fs. Іншими словами, Qts –характеризует ефективність динаміка на резонансній частоті.
Vas – об'єм повітря, яке володіє гнучкістю (величина зворотна пружності) такий же, як і рухома система динаміка. При розміщенні динаміка в закритому ящику (ЗЯ) гнучкість повітря усередині ящика додається до гнучкості рухомої системи динаміка і його резонансна частота змінюється. Існує наступна закономірність, при приміщенні динаміка в ящик об'ємом Vas його резонансна частота Fs і добротність Qts зростають в 1,4 разу.
Зміряти ці параметри перший погляді на конструкцію досить геморойно, але виконавши це один раз - всі сумніви пропадають - все виявляється досить просто.
Спершу треба підготуватися: викачати прогу генератора сигналів для звукової карти Marchand Function Generator
можете ще злити Oscilloscope 2.51 - осцилограф до звукової плати. Підключивши вихід на вхід - можна подивитися чого генератор витворяє smile.gif
викачати мій файл розрахунку у Excel Приєднаний файл Calculation_Qts.xls ( 32Кб ) Кількість викачувань: 51
знайти резистор на 1Ком
узяти стерео, як мінімум, підсилювач потужності, бо треба підсилити спочатку сам сигнал, а потім вимірюваний сигнал
узяти вольтметр цифрової бажано, шоб не перераховувати і не клацати діапазони. Я узяв цифровий і стрілочний, і порівняв результати для перевірки.
Далі потрібно зібрати наступну схему:
Зменшено: 96% від [ 529 на 414 ] — клацніть для перегляду повного розміру зображення
Далі:
Беремо ручку і папір
Запускаємо програму генератора, гучність на компі ставимо на середину (інакше синусоїда обрізає якась виходить), решта усилком виправитися.
Підключаємо вольтметр до крапок А і З (т.е до виходу усилка), і встановлюємо напругу рівним 10-20 В на частоті 500-1000 Гц, регулюючи гучність на підсилювачі.
Підключаємо вольтметр до крапок В і З (т.е до динаміка).
Ставимо на ~5Гц генератор і ПРИБИРАЄМО ДИНАМІК подалі від всіх предметів і стінок (можна підвісити, якщо вийти). Практика показала, що в далечіні від предметів і на підлозі лежачий динамік надає таки різні свідчення, але незначні, проте на чистоту експерименту вплине.
Міняючи частоту генератора дивимося свідчення вольтметра - нас цікавлять максимальна і мінімальна напруга. Приблизно біля резонансної частоти напруга різко зростає, а після різко падає. При максимальній напрузі дивимося частоту - це і є Fs.
Таким макаром ми вже маємо Fs. Змінюючи частоту вгору відносно Fs, знаходимо частоти, на яких свідчення вольтметра постійні і значно менше Us (при подальшому підвищенні частоти напруга знову почне збільшуватися). Запишемо це значення, Um. Краще повторити процедуру із зменшенням частоти. По цих записам отримаємо приблизно такий графік:
Де, Fs - резонансна частота, а Us відповідна нею напруга. Um - мінімальна напруга, U12 розраховується в Excel-е, після занесення даних в осередки. Знову крутимо знову частоту і шукаємо коли свідчення вольтметра співпадуть із значенням U12, запам'ятовуємо частоту. Таких значень повинно бути два, як видно з графіка. Це будуть F1 і F2. Вносимо їх до Excel. Все - дивимося значення Qts. Я зробив дві методики розрахунку, для перевірки правильності того, що я налічив smile.gif у результаті свідчення зійшлися, а невелика різниця пояснюється погрішністю обчислень. Vas можна не рахувати, а узяти з довідкових даних, він схожий на правду, та і цей параметр не сильно впливає на розрахунок ящика. До того ж, для його розрахунку вам доведеться спорудити фанерний ящик, достатньо жорсткий і герметичний, а потім повторити вимірювання. Якщо все ж таки є бажання розрахувати Vas - почитайте в початковому тексті як це робити. Я ставив собі мету, створити щось типу конспекту тих матеріалів, які я прочитав, щоб відкинути непотрібне, а для глибинного вивчення питання - в кінці матеріалу привожу все линки. Отже ми зняли параметри динаміка. Для 75ГДН-1-4 ось що вийшло:
Найбільш важливий параметр це Qts. Як вам відмінність? У ДВА РАЗИ! Треба сказати, що я викачав приблизно з десяток довідників по динаміках, інші параметри в них коливалися, а ось цей був на подив стабільний. Ось і вір після цього людям...
Їдемо далі. Тепер треба вибрати тип ящика, куди все це добро засунути можна. І тут нам якраз стануть в нагоді точні параметри динаміка.
Найпоширеніших видів акустичного оформлення всього три :
Тип ящика Закритий ящик
Qts < 0.8-1.0, оптимально 0,7
Це найбільш простий у виготовленні тип акустичного оформлення АС.
При простоті конструкції, володіє багатьма достоїнствами, але К.П.П найменший в порівнянні з будь-яким іншим типом акустичного оформлення - як наслідок необхідність некволої потужності і можливий вихід динаміка з ладу(від надмірних старань smile.gif
Для розрахунку характеристик тут є всього один параметр - об'єм ящика.
Тип ящика Фазоїнвертор
Fs/Qts=50 Qts<0.6, оптимум - 0,39
У своєму робочому діапазоні фазоинвертор створює для динаміка абсолютно тепличні умови, причому точно на частоті настройки амплітуда коливань мінімальна, а велика частина звуку випромінюється тунелем. Допустима потужність, що підводиться, тут максимальна, а спотворення, що вносяться динаміком, - навпаки, мінімальні.
Тип ящика Бандпасс 4-го і 6-го порядків
Fs/Qts=85 Fs/Qts=105
Фазоїнвертор істотно капризніший до вибору параметрів і настройки, оскільки вибору, під конкретний динамік, підлягають вже три параметри: об'єм ящика, поперечний перетин і довжина тунеля.
Чемпіон по ефективності.
Шляхом вибору відповідних об'ємів і частоти настройки передньої камери, можна побудувати сабвуфер з широкою смугою пропускання, але обмеженою віддачею, тобто дзвін буде низьким і широким, а можна - з вузькою смугою і дуже високим к.п.д. у цій смузі.
Бандпасс - капризна штука в розрахунку і сама трудомістка у виготовленні. Зате динамік закопаний усередині - менше ризик пошкодити динамік і практично відпадає необхідність в смуговому фільтрі(хоча на практиці з'ясувалося - що все одно бажаний)