W głośnikowym żywiole

W głośnikowym żywiole, W głośnikowym żywiole
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
K U R S
W głośnikowym żywiole, część 15
Obudowy bas-refleks, część 7
Miesiąc temu zaczęliśmy ćwiczenia w strojeniu obudów bas-
refleks, przedstawiając kilka opcji dla dwóch głośników
Peerlessa (15 i 18
cm niskośredniotonowych z serii HDS). Teraz
będziemy badać trzy 18
cm głośniki nisko-średniotonowe Scan-
Speaka, które znamy już z odcinków poświęconych obudowie
zamkniętej. Dokładniejsze omówienie ich konstrukcji znajduje się
w numerach 5 i 6/2004, tutaj przypomnimy tylko najważniejsze
parametry. Zachęcamy do porównania rezultatów uzyskiwanych
dla obydwu rodzajów obudów.
stosowania odpowiednio długich tune-
li, będą zmuszały do przesuwania w
górę częstotliwości rezonansowej f
b
, co
przede wszystkim będzie szybko pogar-
szało charakterystykę impulsową. I tak
nie jest ona doskonała, dlatego przy ob-
jętości 15 litrów za najwyższą dopusz-
czalną częstotliwość rezonansową wy-
pada uznać 40 Hz. Wówczas otwór o
średnicy 5 cm będzie wymagał tunelu
20 cm, a o średnicy 4,5 cm – 16 cm.
Wracając do naszego modelu QB3,
charakterystyka przetwarzania ma spadki
–3 dB i -6 dB odpowiednio przy 46 Hz
i 38 Hz. Charakterystyka wytrzymałości
pozostaje na poziomie mocy znamiono-
wej (100 W) aż do 28 Hz, przy granicz-
nych 20 Hz pozostaje nam ok. 25 W.
Około 15 litrów to objętość wła-
ściwa dla dość dużej (chociaż jeszcze
nie bardzo dużej) obudowy podstaw-
kowej (np. o wymiarach zewnętrz-
nych 45x30x20, przy grubości ścianki
2,5 cm). Czy można zastosować obudo-
wę jeszcze mniejszą?
Po kilku próbach można uznać, że
najmniejsza odpowiednia objętość dla
18W8545 to 12 litrów. W takich wa-
runkach dolna częstotliwość graniczna
nie będzie niska, ale można odnaleźć
teoretycznie najlepsze charakterystyki
impulsowe. Niestety, tylko teoretycznie,
gdyż wymagają one niskich częstotli-
wości rezonansowych i w konsekwen-
cji zdecydowanie zbyt długich tuneli z
tak małej objętości. Przykładowo przy
postulowanej średnicy 7 cm, tunel mu-
siałby mieć 100 cm długości, a przy
18W8545 to głośnik 18 cm z
membraną „węglową”, cewką o śred-
nicy 42 mm, układem magnetycznym
122 mm, przystosowany do pracy z
bardzo dużymi amplitudami. Jego ze-
staw parametrów jest następujący:
F
s
[Hz] 28
Q
es
0,30
Q
ms
2,3
Q
ts
0,27
V
as
[dm
3
] 48
R
e
[V] 5,5
S
d
[cm
2
] 145
X
lin
[cm] 1,3
Moc [W] 100
Niska wartość Q
ts
wskazuje, że
jest to głośnik, z którym będziemy w
stanie osiągnąć dobrą charakterysty-
kę impulsową w obudowie bas-refleks.
Duża amplituda liniowa pozwoli bez-
piecznie poruszać się między różnymi
wariantami strojenia. Duża amplituda
oznacza jednak również duże wychy-
lenie objętościowe (iloczyn amplitudy
i powierzchni membrany), a to z ko-
lei sugeruje stosowanie otworu o dużej
powierzchni. Odpowiednia byłaby śred-
nica (dla otworu okrągłego) 7-cm. Po
uwzględnieniu rezystancji szeregowej
R
g
=0,5 V, Q
ts’
=0,29.
Wszystkie podstawowe modele stroje-
nia wskazują na objętość ok. 15 litrów,
przy czym częstotliwość rezonansowa f
b
,
to 38...39 Hz dla modeli QB3 i Hoge’a
i wyraźnie niższe 28...30 Hz dla modeli
BB4 i C4. Dwa ostatnie modele dostar-
czają lepsze charakterystyki impulso-
we, ale ich wykonanie jest w praktyce
niemożliwe – wymagają bowiem niere-
alistycznie długich tuneli, nawet przy
średnicy ok. 5 cm. Przeniesienie wyżej
częstotliwości rezonansowej, na co po-
zwala QB3, ułatwia to zadanie, chociaż
zastosowanie otworu o średnicy 7 cm
nadal jest zbyt trudne – wymagałoby
tunelu 50 cm. Przy średnicy 5 cm po-
trzebny jest tunel 25 cm, wreszcie przy
4,5 cm o długości 20 cm. Musimy się
zgodzić na jakiś kompromis. Otwory o
większej średnicy, bez możliwości za-
a)
b)
c)
Rys. 66. Charakterystyki głośnika 18W8545 w obudowie bas-refleks o parametrach (model QB3 dla Q
b
=10)
Vb=14,6 dm
3
,
fb=38 Hz, f
-3
=46 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka
wytrzymałości
72
Elektronika Praktyczna 1/2005
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
K U R S
a)
b)
c)
Rys. 67. Charakterystyki głośnika 18W8545 w obudowie bas-refleks o parametrach (bez modelu, dla Q
b
=10) V
b
=12 dm
3
,
f
b
=40 Hz, f
-3
=49 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
minimalnej 4,5 cm – 40 cm. Zupełnie
nierealne. I właśnie w takich sytuacjach
na pomoc przychodzą membrany bierne,
ale to już zupełnie inna historia...
Przestrajając układ rezonansowy
w górę, dochodzimy do f
b
=40 Hz,
kiedy otwór o średnicy 4,5 cm po-
trzebuje tunelu 22 cm, a o średnicy
Objętość 20 litrów, przy strojeniu
do 35 Hz, pozwala na uzyskanie dość
dobrej charakterystyki impulsowej (ale
o wygaszaniu dłuższym, niż z mniej-
szych objętości) i lekko opadającej cha-
rakterystyki przetwarzania, która jednak
ma spadek –6 dB przy 34 Hz, a –3 dB
przy 40 Hz. Jednocześnie charakterysty-
jak najniższego basu i gotów jest na
duże objętości, niech lepiej wybierze
drugą wersję „węglowego” – 18W8535.
18W8535 to głośnik 18 cm z mem-
braną „węglową” (ale lżejszą niż w
wersji 8545), cewką o średnicy 38 mm,
układem magnetycznym 92 mm. Jego
zestaw parametrów jest następujący:
a)
b)
c)
Rys. 68. Charakterystyki głośnika 18W8545 w obudowie bas-refleks o parametrach (bez modelu, dla Q
b
=10) V
b
=20 dm
3
,
f
b
=35 Hz, f
-3
=40 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
5 cm – 25 cm. Trudne, ale możliwe.
Charakterystyka impulsowa jest cał-
kiem dobra -ma minimalnie wyższą,
ale nieco szybciej gaszoną oscylację
w stosunku do modelu QB3, charak-
terystyka wytrzymałości jest podob-
na, czyli bezpieczna. Spadki –3 dB i
–6 dB oczywiście przesunęły się lekko
w górę, ale wynik –6 dB przy 42 Hz
jest nadal bardzo satysfakcjonujący dla
tak małego monitora.
Starając się o jak najniższą czę-
stotliwość graniczną, trzeba oczywiście
pójść w stronę większych objętości.
ka wytrzymałości wcale nie ucierpia-
ła (pod tym względem 18W8545 jest
niezawodny), a potrzebne tunele są
w zasięgu możliwości wykonawczych
– średnica 5 cm to długość 20 cm,
4,5 cm to tylko 16 cm.
Objętość 20 litrów będzie już chy-
ba wymagało zaprojektowania obudowy
wolnostojącej, co nasuwa pytanie, czy
w takiej sytuacji większa objętość nie
pozwoli uzyskiwać jeszcze niższych
częstotliwości granicznych? Próby takie
będą się jednak kończyć słabymi cha-
rakterystykami impulsowymi. Kto szuka
F
s
[Hz] 26
Q
es
0,45
Q
ms
2,5
Q
ts
0,38
V
as
[dm
3
] 72
R
e
[V] 5,8
S
d
[cm
2
] 145
X
lin
[cm] 1
Moc [W] 70
Wyraźnie wyższa wartość Q
ts
, w
stosunku do wersji 8545, przy podob-
nym, bardzo niskim f
s
, wywołuje niższy
współczynnik EBP, co pozwoli zejść do
bardzo niskich częstotliwości granicz-
a)
b)
c)
Rys. 69. Charakterystyki głośnika 18W8535 w obudowie bas-refleks o parametrach (model BB4 dla Q
b
=7) V
b
=54,3 dm
3
,
f
b
=26 Hz, f
-3
=29 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
Elektronika Praktyczna 1/2005
73
K U R S
a)
b)
c)
Rys. 70. Charakterystyki głośnika 18W8535 w obudowie bas-refleks o parametrach (bez modelu, dla Q
b
=7) V
b
=25 dm
3
,
f
b
=30 Hz, f
-3
=39 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
nych. Jednocześnie praca przy dużych
mocach w zakresie najniższych częstotli-
wości wymaga większej amplitudy linio-
wej, a 8535 dysponuje tu mniejszymi
możliwościami niż 8545. Trzeba będzie
uważnie obserwować charakterystyki
wytrzymałości. Po uwzględnieniu rezy-
stancji szeregowej R
g
=0,5 V, Q
ts’
=0,41.
Jak się później okaże, 18W8535
można z powodzeniem stosować w
bas-refleksie już od 25 litrów. Jest to
bardzo pouczające wobec faktu, że teo-
retyczne, popularne modele, wskazują
tylko na bardzo duże objętości – od
50 litrów wzwyż. Próba z dotychczas
najczęściej stosowanym QB3 zmusza
do zbudowania kolumny o objętości
70 litrów! Tym razem najłaskawszy jest
wśród nich model BB4, z objętością 54
litry. Jak wiemy, każe on ustalać czę-
stotliwość rezonansową obudowy f
b
jako
równą częstotliwości rezonansowej gło-
śnika f
s
, co przy małych obudowach i
niskich rezonansach jest bardzo kłopo-
tliwe, często wręcz niemożliwe (jak w
przykładzie dla głośnika 18W8545). Ale
przy objętości 54 litrów ustalenie czę-
stotliwości f
b
=26 Hz, wraz z otworem o
średnicy 5 cm, wcale nie będzie wyma-
gało długiego tunelu – tylko 12 cm.
Charakterystyka przetwarzania przy
spadku –3 dB osiąga 29 Hz, a przy
spadku –6 dB – 24 Hz. Rewelacja!
Coś za coś. Charakterystyka impulsowa
ma niską oscylację, ale jak przystało
na duże objętości – długo wygaszaną.
Charakterystyka wytrzymałości ujawnia
inny spodziewany problem – „dołek” w
okolicach 40 Hz (przy samych 40 Hz
moc spada do poziomu 30 W), czyli
powyżej częstotliwości rezonansowej f
b
,
w zakresie w którym „ustało” odciąża-
jące sam głośnik działanie układu rezo-
nansowego obudowy. Jeżeli priorytetem
jest uzyskanie jak najniżej sięgającej
charakterystyki, to jest to opcja dosko-
nała (chociaż inne teoretyczne modele,
wraz z większymi objętościami, jeszcze
bardziej rozciągają przetwarzane pasmo,
kosztem impulsu i wytrzymałości).
Spróbujmy jednak objętości ponad
dwa razy mniejszej – nadal w ramach
obudowy wolnostojącej, ale znacznie
wygodniejszej.
Zarówno dla niskiej częstotliwości
granicznej, jak i najlepszej charakterysty-
ki impulsowej, powinniśmy stroić ją bar-
dzo nisko – w okolicach f
s
, czyli 26 Hz,
ale przy tej objętości byłoby to już
trudne - ze względu na długość tunelu.
Możemy zgodzić się na 30 Hz, wówczas
średnica 5 cm oznacza tunel 23 cm, a
średnica 4,5 cm tunel 18 cm. Spadek
–3 dB mamy przy 39 Hz, a –6 dB przy
33 Hz. Te dane są bardzo podobne do
uzyskanych z głośnikiem 18W8545 w
objętości 20 litrów (f
b
=35 Hz), ale po-
równanie obydwu charakterystyk poka-
zuje, jak niewiele dane te mówią o ich
kształcie. 18W8535 w objętości 25 litrów
„produkuje” ok. półtoradecybelowe podbi-
cie wokół 70 Hz, 18W8545 w 20 litrach
miał w tych okolicach już lekki spadek.
Impuls z 18W8535 z naszych 25
litrów dostrojonych do 35 Hz jest za-
skakująco dobry (jak na dość wysoki
Q
ts
samego głośnika). Wytrzymałość po-
prawia się w stosunku do rezultatów
z objętości 54 litrów – „siodełko” na
charakterystyce jest już słabo zazna-
czone. Ten zestaw parametrów wydaje
się znacznie lepiej zrównoważony niż z
modeli teoretycznych. Ale poszukajmy
jeszcze optymalnego strojenia dla obję-
tości pośredniej – 35 litrów.
Dzięki zastosowaniu większej objęto-
ści niż w poprzednim przykładzie, mo-
gliśmy wrócić do niższej, optymalnej
częstotliwości rezonansowej – 26 Hz.
W tym celu zakładamy tunel o średni-
cy 5 cm i długości 21 cm lub 4,5 cm
- 17 cm. Jest to najlepsze dostrojenie
pod kątem charakterystyki impulsowej,
która przedstawia się dobrze – oscylacja
jest niska i dość szybko wygaszana. Cha-
rakterystyka przetwarzania sięga ponow-
nie bardzo nisko – 35 Hz przy –3 dB i
29 Hz przy –6 dB. Tylko charakterystyka
wytrzymałości każe pamiętać, że w za-
kresie 40...50 Hz ma miejsce spadek po-
niżej poziomu mocy znamionowej. Ob-
jętość 35 litrów to wciąż niekłopotliwa
obudowa wolnostojąca (np. o wymiarach
zewnętrznych 100x20x30, przy grubości
ścianek 2,5 cm). Wydaje się, że również
pod względem akustycznym jest to bar-
dzo dobre rozwiązanie dla 18W8535.
Andrzej Kisiel
a)
b)
c)
Rys. 71. Charakterystyki głośnika 18W8535 w obudowie bas-refleks o parametrach (bez modelu, dla Q
b
=7) V
b
=35 dm
3
,
f
b
=26 Hz, f
-3
=35 Hz: a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
74
Elektronika Praktyczna 1/2005
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • diabelki.xlx.pl
  • Podobne
    Powered by wordpress | Theme: simpletex | © Spojrzeliśmy na siebie szukając słów, które nie istniały.