Akustični sistem (Splošni koncepti in pogosta vprašanja)

1. Kaj je sistem zvočnikov (zvočnik)?

To je naprava za učinkovito oddajanje zvoka v okoliški prostor po zraku, ki vsebuje eno ali več glavic zvočnikov (GG), potrebno zvočno zasnovo (AO) in električne naprave, kot so prehodni filtri (PF), regulatorji, fazni preklopniki itd.

2. Kaj je glava zvočnika (GG)?

To je pasivni elektroakustični pretvornik, namenjen pretvarjanju zvočnih frekvenčnih signalov iz električnih v akustične.

3. Kaj je pasivni pretvornik?

To je tak pretvornik, ki NE poveča energije električnega signala, ki vstopa v njegov vhod.

4. Kaj je zvočni dizajn (AO)?

To je strukturni element, ki zagotavlja učinkovito oddajanje zvoka GG. Z drugimi besedami, AO je v večini primerov ohišje zvočnikov, ki je lahko v obliki akustičnega zaslona, \u200b\u200bškatle, zvočnika itd.

5. Kaj je enopojasni zvočnik?

Pravzaprav enako kot širokopasovni. To je AS, vsi GG-ji (navadno eden) delujejo v istem frekvenčnem območju (tj. Filtriranje vhodne napetosti s pomočjo PF, pa tudi filtri sami niso).

6. Kaj je večpojasni zvočnik?

To je AS, katerega GG (odvisno od njihovega števila) deluje v dveh ali več različnih frekvenčnih območjih. Vendar pa neposredni izračun števila GG-jev v AU (zlasti izdaja iz prejšnjih let) morda ne pove ničesar o resničnem številu pasov, saj je v isti pas lahko dodeljenih več GG-jev.

7. Kaj je odprti zvočnik?

To je takšen AS, pri katerem je učinek elastičnosti zraka na prostornino AO zanemarljiv, sevanje sprednje in zadnje strani mobilnega sistema GG pa v NP območju ni izolirano drug od drugega. Gre za plosko zaslon ali škatlo, v kateri je zadnja stena bodisi popolnoma odsotna bodisi ima vrsto skoznjih lukenj. Sprednja stena (v katero so nameščeni GG-ji) in njene dimenzije najbolj vplivajo na frekvenčni odziv zvočnikov z AO odprtega tipa. V nasprotju s splošnim prepričanjem stranske stene AO \u200b\u200bodprtega tipa zelo slabo vplivajo na lastnosti AS. Tako ni pomemben notranji volumen, temveč območje sprednje stene. Tudi s svojo relativno majhno velikostjo se reprodukcija nizkih tonov bistveno izboljša. Vendar pa v srednjem in predvsem visokofrekvenčnem zaslonu nima več pomembnega učinka. Pomembna pomanjkljivost takih sistemov je njihova dovzetnost za akustični "kratek stik", kar povzroči močno poslabšanje reprodukcije nizkih tonov.

8. Kaj je zaprt sistem zvočnikov?

To je takšen AS, pri katerem je elastičnost zraka v AO volumnu sorazmerna z elastičnostjo mobilnega sistema GG, sevanje sprednje in zadnje strani mobilnega sistema GG pa je izolirano drug od drugega v celotnem frekvenčnem območju. Z drugimi besedami, to je zvočnik, katerega ohišje je hermetično zaprto. Prednost takšnih zvočnikov je, da zadnja površina difuzorja ne oddaja in je zato zvočni "kratek stik" popolnoma odsoten. Toda zaprti sistemi imajo še eno pomanjkljivost - ko difuzor vibrira, mora premagati dodatno elastičnost zraka v AO. Prisotnost te dodatne elastičnosti vodi do povečanja resonančne frekvence mobilnega GG sistema, zaradi česar je reprodukcija frekvenc pod to frekvenco oslabljena.

9. Kaj je bas-refleksni zvočnik (FI)?

Želja po pridobitvi dokaj dobre reprodukcije NP z zmernim volumnom AO je precej dobro dosežena v tako imenovanih fazno-inverznih sistemih. V AO takšnih sistemov je narejena reža ali luknja, v katero je mogoče vstaviti cev. Elastičnost volumna zraka v AO odmeva nekaj časa z maso zraka v luknji ali cevi. Ta frekvenca se imenuje resonančna frekvenca FI. Tako AS kot celota sestavljata dva resonančna sistema - mobilni GG sistem in AO z luknjo. S pravilno izbranim razmerjem resonančnih frekvenc teh sistemov se reprodukcija nizkih frekvenc bistveno izboljša v primerjavi z AO zaprtega tipa z enako glasnostjo AO. Kljub očitnim prednostim zvočnikov s FI-ji zelo pogosto takšni sistemi, ki jih izdelujejo celo izkušeni ljudje, ne dajejo pričakovanih rezultatov. Razlog za to je, da je za pridobitev želenega učinka FI pravilno izračunan in konfiguriran.

10. Kaj je bas refleks?

Enako kot FI.

11. Kaj je crossover?

Enako kot adapter ali izolacijski filter.

12. Kaj je prečni filter?

To je pasivni električni tokokrog (navadno sestavljen iz induktorjev in kondenzatorjev), ki se vklopi pred vhodnim signalom in zagotavlja, da se za vsak GG v izmeničnem omrežju napajajo samo frekvence, ki jih morajo reproducirati.

13. Kakšna so "naročila" prehodnih filtrov?

Ker noben filter ne more zagotoviti absolutnega izklopa napetosti na določeni frekvenci, se PF opira na določeno ločilno frekvenco, nad katero filter zagotavlja izbrano slabljenje, izraženo v decibelih na oktavo. Velikost slabljenja se imenuje strma in odvisna od konstrukcijske sheme PF. Ne da bi se spuščali v preveč podrobnosti, lahko rečemo, da je najpreprostejši filter - tako imenovani PF prvega reda - sestavljen samo iz enega reaktivnega elementa - kapacitivnosti (če je potrebno, odrežite nizko frekvenco) ali induktivnosti (če je potrebno, odrežite visoko frekvenco) in zagotavlja naklon 6dB / okt. Dvakratna strmina - 12dB / okt. - zagotavlja PF drugega reda, ki vsebuje dva reaktivna elementa v vezju. Slabljenje w18dB / okt. zagotavlja PF tretjega reda, ki vsebuje tri reaktivne elemente itd.

14. Kaj je oktava?

V splošnem je to podvojitev ali prepolovitev frekvence.

15. Kakšna je delovna ravnina zvočnika?

To je ravnina, v kateri se nahajajo sevalne luknje GG AC. Če so večpasovni zvočniki GG nameščeni v različnih ravninah, je delovni tista tista, v kateri se nahajajo sevalne luknje GG HF.

16. Kaj je delovni center AU?

To je točka, ki leži na delovni ravnini, od katere se šteje razdalja do zvočnikov. Pri enopasovnih zvočnikih se zanj vzame geometrijsko središče simetrije sevalne luknje. V primeru večpojasnih zvočnikov se vzame kot geometrijsko središče simetrije sevalnih lukenj HF HF ali štrlečih lukenj na obdelovalni ravnini.

17. Kakšna je delovna os zvočnika?

To je ravna črta, ki poteka skozi delovni center AC in pravokotno na delovno ravnino.

18. Kakšna je nazivna upornost zvočnikov?

To je aktivna upornost, določena v tehnični dokumentaciji, ki nadomešča modul impedance zvočnika pri določanju električne energije, ki se mu dovaja. V skladu s standardom DIN najnižja vrednost impedance zvočnega modula v danem frekvenčnem območju ne sme biti manjša od 80% nazivne vrednosti.

19. Kaj je impedanca zvočnika?

Ne da bi se poglabljali v osnove elektrotehnike, lahko rečemo, da se impedanca imenuje FULL AC električni upor (vključno s križanci in GG), ki v obliki precej zapletenega razmerja vključuje ne le aktivni upor R, ki ga poznamo vsi (ki ga lahko merimo z običajnim ohmmetrom), ampak tudi in reaktivne komponente ob kapacitivnosti C (kapacitivnost, odvisna od frekvence) in induktivnosti L (induktivnost, odvisna tudi od frekvence). Znano je, da je impedanca kompleksna količina (v smislu kompleksnih števil), na splošno pa je tridimenzionalni graf (pri AC je pogosto videti kot "prašičji rep") v koordinatah "amplituda-faza-frekvenca". Ravno zaradi svoje kompleksnosti, ko govorijo o impedanci kot številčni vrednosti, govorijo o njenem MODULU. Z vidika raziskav so največje zanimanje projekcije "prašičjega repa" na dveh ravninah: "amplituda frekvence" in "fazna frekvenca". Obe projekciji, predstavljeni na istem grafu, se imenujeta "graf Bode". Tretja projekcija amplitude faze se imenuje nykvistov graf.

S pojavom in širjenjem polprevodnikov so se ojačevalniki zvoka začeli obnašati bolj ali manj kot viri "konstantne" napetosti, tj. v idealnem primeru bi morali ohraniti enako napetost na izhodu, ne glede na to, kakšna obremenitev je obesljena nanjo in kakšna je potreba po toku. Če torej predpostavimo, da je ojačevalnik, ki poganja GG zvočnik, napetostni vir, potem bo impedanca zvočnika jasno pokazala, kakšna bo trenutna poraba. Kot smo že omenili, impedanca ni samo reaktivna (tj. Značilna je z ničelnim faznim kotom), ampak se spreminja tudi s pogostostjo. Negativni fazni kot, tj. kadar je tok pred napetostjo zaradi kapacitivnih lastnosti bremena. Pozitivni fazni kot, tj. Ko je tok za napetostjo, je posledica induktivnih lastnosti bremena.

Kakšna je impedanca tipičnih zvočnikov? Standard DIN zahteva, da impedanca zvočnika ne odstopa od označenega za več kot 20%, v praksi pa je vse veliko slabše - odstopanje impedance od nazivne znaša v povprečju +/- 43%! Dokler je za ojačevalnik značilna nizka izhodna impedanca, tudi takšna odstopanja ne bodo prinesla zvočnih učinkov. Toda takoj, ko v igro vstavimo ojačevalnik LAMP z izhodno impedanco velikosti več Ohmov (!), Rezultat je lahko zelo obžalovanja vreden - barva zvoka je neizogibna.

Merjenje impedance AC je eno najpomembnejših in najmočnejših diagnostičnih orodij. Glede na impedančni graf je mogoče veliko povedati o tem, kakšni so podatki o zvočnikih, ne da bi jih sploh videli v očeh in ne slišali. Če imate pred očmi graf impedance, lahko takoj poveste, kakšna vrsta podatkov je zaprta s izmenično napetostjo (ena grba v območju nizkih tonov), fazni pretvornik ali prenos (dva grba v območju nizkih tonov) ali nekakšen rog (zaporedje enakomerno razporejenih vrhov). Lahko presodimo, kako dobro se bodo ti ali tisti zvočniki reproducirali nizkih (40-80 Hz) in najnižjih nizkih (20-40 Hz) po obliki impedance na teh območjih, pa tudi po faktorju kakovosti grbov. "Sedlo", ki ga tvorita dva vrhova v nizkofrekvenčnem območju, značilno za zasnovo faznega pretvornika, označuje frekvenco, pri kateri je fazni pretvornik "nastavljen", kar je običajno frekvenca, pri kateri nizkofrekvenčni odziv nizkofrekvenčnega oscilatorja pade za 6 dB, tj. približno 2-krat. Iz grafa impedance lahko tudi razberete, ali v sistemu obstajajo resonance in kakšna je njihova narava. Na primer, če meritve opravimo z zadostno frekvenčno ločljivostjo, se bodo na grafu morda pojavile kakšne "ničke", kar kaže na prisotnost resonanc v zvočni zasnovi.

No, in morda je najpomembnejše, kar lahko vzamemo iz grafa impedance, kako velika bo ta obremenitev za ojačevalnik. Ker je impedanca zvočnika reaktivna, tok bodisi zaostaja za napetostjo signala bodisi pred faznim kotom. V najslabšem primeru je, ko je fazni kot 90 stopinj, potreben največji tok od ojačevalnika, medtem ko napetost signala teži k nič. Zato poznavanje "potnega lista" 8 (ali 4) ohmov kot nazivne upornosti NE daje nič. Glede na fazni kot impedance, ki bo pri vsaki frekvenci različen, se lahko eden ali drugi zvočnik izkaže za "prestrog" za ta ali tisti ojačevalnik. Pomembno je tudi opozoriti, da MOST-ovi ojačevalniki NIKOLI ne morejo obvladati zvočnikov samo zato, ker pri TIPIČNI glasnosti, ki je sprejemljiva v domačih okoljih TYPICAL, TYPICAL zvočniki NE potrebujejo TYPICAL ojačevalnika, da "napaja" več kot le nekaj vatov.

20. Kakšna je nazivna moč GG?

To je dana električna moč, pri kateri nelinearno izkrivljanje GH ne sme presegati zahtevane.

21. Kolikšna je največja moč GG?

To je električna moč posebnega zvočnega signala v določenem frekvenčnem območju, ki ga GG lahko vzdrži dolgo časa brez toplotnih in mehanskih poškodb.

22. Kolikšna je največja sinusoidna moč GG?

To je električna moč neprekinjenega sinusoidnega signala v določenem frekvenčnem območju, ki ga GG zdrži dolgo časa brez toplotnih in mehanskih poškodb.

23. Kakšna je največja kratkoročna moč GG?

To je električna moč posebnega zvočnega signala v določenem frekvenčnem območju, ki ga GG zdrži brez nepopravljivih mehanskih poškodb 1 s (preizkusi se ponovijo 60-krat v intervalu 1 min.)

24. Kolikšna je največja dolgoročna moč GG?

To je električna moč posebnega zvočnega signala v določenem frekvenčnem območju, ki ga GG zdrži brez nepopravljivih mehanskih poškodb 1 min. (preskusi se ponovijo 10-krat v intervalu 2 minuti.)

25. Ceteris paribus, AC, katere nazivne upornosti so boljše -4, 6 ali 8 Ohm?

V splošnem primeru je boljši zvočnik z večjo nazivno upornostjo, saj je tak zvočnik ojačevalnik lažja obremenitev in je zato pri izbiri slednjega veliko manj kritičen.

26. Kakšen je impulzni odziv zvočnikov?

To je njen odgovor na "popoln" impulz.

27. Kaj je "idealen" impulz?

To je trenutno (čas dviga enak 0) napetosti narašča na določeno vrednost, "zatakne se" na tej konstantni ravni za kratek čas (recimo delček milisekunde), nato pa se takoj vrne na 0V. Širina takšnega impulza je obratno sorazmerna s pasovno širino signala. Če bi želeli narediti impulz neskončno kratek, bi za prenos svoje oblike v popolni invariance potrebovali sistem z neskončno pasovno širino.

28. Kakšen je prehodni odziv zvočnikov?

To je njen odziv na korak. Prehodna značilnost daje vizualni prikaz vedenja vseh GG govorcev v času in nam omogoča presojo stopnje skladnosti sevanja zvočnikov.

29. Kaj je korak korak?

To se zgodi, ko napetost na vhodu v zvočnik v trenutku dvigne z 0V na neko pozitivno vrednost in tako ostane dlje časa.

Dober dan, dragi bralci. Končno sem zrel za pregled ojačevalnika, za delovno mesto za računalnikom, kar sem naredil pred nekaj meseci.

Ozadje

Želel sem kompaktni ojačevalnik na TPA3116, kot je ta. Samo z vgrajenim napajalnikom in FM radiem. Ko sem preučil ponudbe v različnih kitajskih trgovinah, nisem našel ničesar zase, ne maram, potem je drago. Odločeno je bilo, da se slepi. Ideja je bila ta - naprava deluje kot običajni ojačevalnik, z možnostjo preklopa na FM radio način.

Komplektuha

Vsaka naprava potrebuje etui. Sprva sem želel vse sestaviti v kupljeni plastični torbici, a sem si to lepo želel. Odločil sem se, da bom uporabil ohišje obstoječega satelitskega sprejemnika. Donator je bil stari satelitski sprejemnik Orton 4100C

Za ojačevalnik je bila izbrana naslednja plošča (fotografija prodajalca):


  Zdaj prodajalec prodaja plošče iz zelenega PCB, dobil sem rumeno:


  Kupil po svoje, dostava v Ukrajino 22 dni po pošti na Kitajskem. Zaprto je bilo v antistatični vrečki in zavito v poskočen vrh.
  Dimenzije:

Specifikacije:
  Razred D
  Delovna napetost: DC 8 - 25V
  Obratovalni tok: 4,5 - 7,5A
  Izhodna moč, ko jo napaja DC 24V 4Ohm 50W + 50W
  Delovna frekvenca: 20 Hz do 20 kHz
  Preko trenutne in prekomerne zaščite

Ojačevalnik je sestavljen na čipu TPA3116D2 - podatkovni list
  Testiranja zvočne poti ne bo, v mreži preizkusov je to mikro vezje dovolj.
  Kot FM radio bo deloval dobro znan modul MP3.


  Standardna oprema - sam modul, ožičenje in daljinski upravljalnik.
  Vse te stvari bo napajal ljudski napajalnik DC2412, kupljen

  Kratke značilnosti:
  Vhodna napetost - 85-265 V
  Izhodna napetost - 24 V
  Tovorni tok - 4-6 A
  Izhodna moč - 100 W (največ)
  Dimenzije - 107x57x30mm

No, priključki za povezovanje:


  Kupili in

Montaža

Obstajala je ideja, da bi čim bolj izkoristili sprednji okvir sprejemnika, z minimalnimi spremembami. Nadzorne gumbe bodo uporabljali tudi domači. V sprejemniku znotraj sprednje plošče je taka plošča (Mickey je že izhlapel):


  PCB je bil narejen iz prvotne velikosti PCB, v njem so bili pritrjeni MP3 modul in mikriki za nadzor (prvotna plošča je postala donator mikrika):



  Plošča modulov MP3 je bilo treba nekoliko skrajšati (počivala je na zadnjem mikriku), priključke USB in mini vtičnice, režo za SD kartico in gumbe sem spajkal (mikriki sem spajal na stike, kjer so bili gumbi)

Naloga je bila, da zaslon modula sije skozi prosojno plastiko sprednje plošče. Tako je videti v primeru ("Ojačevalnik" oziroma "Radio").


Ni mi bilo všeč gumb za uravnavanje glasnosti, ki je prišel z ojačevalnikom, drugi prodajajo lepše na Aliju, pa tudi cene mi niso všeč. Kot rezultat tega je sam obrnil nov ročaj iz aluminija:


  Pod sprednjo ploščo ohišja je bila pod njo izrezana luknja:


  Že od začetka je bilo načrtovano napajanje modula MP3 iz glavnega napajalnika prek pretvornika DC-DC (modul potrebuje 5 V). V postopku se je izkazalo, da se ob takšni povezavi v zvočnikih pojavi majhno ozadje. Ta možnost mi ni ustrezala, zato sem sestavil preprosto napajalno enoto transformatorja s stabilizatorjem na LM7805:


  Odločil sem se, da odstranim vse sponke in priključke iz plošče za napajanje in ojačevalnik, neposredno sem spajkal žice. Napajanje je izolirano iz ohišja, nameščenega na plastičnih regalih. Antenska žica iz FM radia je prišla na zadnjo ploščo na priključku mini priključka. Takole je videti vse v notranjosti:


  Zadnjo ploščo je bilo treba skoraj v celoti zamenjati, saj po razstavitvi konektorjev sprejemnika na matični ni ostalo skoraj nobenega telesa:


  Pogled od spredaj:


  Veliki gumb na sprednji plošči preklopi načine radia ali ojačevalnika, majhni pa v radijskih stikalnih postajah. Nepozabno, da še vedno obstaja IR daljinski upravljalnik.
  Všeč mi je bil zvok, dovolj moči (zvočniki S-30).
  Tu je lep projekt. Hvala za vašo pozornost!

Bass ojačevalnik je sestavljen na čipu TPA3116D2.

Tehnične specifikacije

Moč pri obremenitvi 4 ohmov. na U pit. 21B. - 2 x 50 vatov. (BTL), 100 vatov. (PBTL)
Raven vhodnega signala. - 0,8 ... 2V.
Razmerje signal / šum. - 102 dB
Harmonični koeficient pri polovični moči 25W. - 0,1%
Napajalna napetost - 4,5 V ... 26 V.

Vezje vam omogoča, da čip vklopite v dveh načinih:

1. Most BTL. V tej vključitvi lahko dobite dva kanala po 50 vatov.
2. Vzporednica - most (PBTL). Ker sta v tem načinu vzporedno povezana tudi dva BTL kanala, na izhodu dobimo en kanal z dvojno močjo - 100 vatov.

Spodnja diagrama prikazujeta vse potrebne spremembe za oba načina.

1. Priprava deske za delovanje v mostnem načinu. Stereo 50 vatov.
Sestavljeni ojačevalnik deluje v načinu most. Če pa signal pošljete nanj po nesimetrični liniji, nastavite mostičke P7 in P12. Ni več potrebnih skakalcev.

2. Priprava plošče za delovanje v načinu vzporednega mostu. En kanal 100 vatov.
Namestite mostičke P14, P15 in preskočite izhode ojačevalnika P3 s P4 in P8 s P11.
Zdaj bo vaš ojačevalnik deloval v načinu vzporednega mostu in oddajal 100 vatov. Zvočnik priklopite na P6 in P8. Signal se napaja na vhod desnega kanala.

Z izbiro uporov R5 in R8 lahko izberete stopnjo ojačanja in vhodno impedanco ter ojačevalnik postavite v glavne ali pomožne načine

Ojačevalnik ima zelo visok izkoristek\u003e 90%, zato na hladilniku ni zelo zahteven. Kot radiator lahko uporabite na primer tega. Oblika, pritrdilne luknje in dimenzije, izdelane posebej za ta modul. Poleg tega ima zlato prevleko, ki je videti zelo privlačna.

Radiator

To je odprt projekt! Licenca, po kateri se distribuira -