Hoparlör sistemi ( Genel kavramlar ve en sık sorulan sorular)

1. Nedir hoparlör sistemi(GİBİ)?

Bu, sesi çevredeki alana etkili bir şekilde yaymak için kullanılan bir cihazdır. hava ortamı bir veya daha fazla hoparlör kafası (SG), gerekli akustik tasarım (AO) ve geçiş filtreleri (PF), regülatörler, faz kaydırıcılar vb. gibi elektrikli cihazları içeren.

2. Hoparlör kafası (HL) nedir?

Bu, ses frekansı sinyallerini elektrikten akustik forma dönüştürmek için tasarlanmış pasif bir elektro-akustik dönüştürücüdür.

3. Pasif dönüştürücü nedir?

Bu, girişine giren elektrik sinyalinin enerjisini ARTIRMAYAN bir dönüştürücüdür.

4. Akustik tasarım (AO) nedir?

Bu yapısal eleman GG sesinin etkili bir şekilde yayılmasını sağlar. Başka bir deyişle, çoğu durumda AO, akustik ekran, kutu, korna vb. şeklini alabilen hoparlör gövdesidir.

5. Tek yönlü hoparlör nedir?

Temel olarak geniş bantla aynı. Bu, tüm GG'leri (genellikle bir tane) aynı frekans aralığında çalışan bir AS'dir (yani, giriş voltajının bir filtre kullanılarak filtrelenmesi ve ayrıca filtrelerin olmaması).

6. Çok yönlü hoparlör nedir?

Bunlar, ana jeneratörleri (sayılarına bağlı olarak) iki veya daha fazla farklı frekans aralığında çalışan hoparlörlerdir. Bununla birlikte, hoparlörlerdeki (özellikle önceki yıllarda piyasaya sürülenler) GG'lerin sayısını doğrudan saymak, bantların gerçek sayısı hakkında hiçbir şey söylemeyebilir, çünkü aynı banda birden fazla GG tahsis edilebilir.

7. Klima nedir açık tip?

Bu, AO hacmindeki hava esnekliğinin etkisinin ihmal edilebilir olduğu ve hareketli GG sisteminin ön ve arka taraflarından gelen radyasyonun LF bölgesinde birbirinden izole edilmediği bir AS'dir. Düz ekran veya kutudur. arka duvar veya tamamen yok veya çok sayıda var deliklerden. En büyük etki Açık tip AO'ya sahip hoparlörlerin frekans tepkisi, ön duvardan (GG'lerin monte edildiği yer) ve boyutlarından etkilenir. Popüler inanışın aksine, açık tip AO'nun yan duvarlarının hoparlörün özellikleri üzerinde çok az etkisi vardır. Dolayısıyla önemli olan iç hacim değil, ön duvarın alanıdır. Nispeten küçük boyutuna rağmen bas üretimi önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Aynı zamanda orta aralık ve özellikle yüksek frekans bölgelerinde ekranın artık önemli bir etkisi kalmıyor. Bu tür sistemlerin önemli bir dezavantajı, düşük frekanslı üretimde keskin bir bozulmaya yol açan akustik "kısa devreye" yatkınlıklarıdır.

8. Kapalı tip hoparlörler nelerdir?

AO hacmindeki havanın esnekliğinin hareketli GG sisteminin esnekliği ile orantılı olduğu ve hareketli GG sisteminin ön ve arka taraflarından gelen radyasyonun tüm sistem boyunca birbirinden izole edildiği bir AS'dir. frekans aralığı. Başka bir deyişle bu, muhafazası hava geçirmez şekilde kapatılmış bir hoparlördür. Bu tür hoparlörlerin avantajı, difüzörün arka yüzeyinin yayılmaması ve dolayısıyla akustik olmasıdır. kısa devre"tamamen yok. Ancak kapalı sistemlerin başka bir dezavantajı vardır - difüzör salındığında, AO'daki havanın ek esnekliğinin üstesinden gelmesi gerekir. Bu ek esnekliğin varlığı, GG'nin hareketli sisteminin rezonans frekansında bir artışa yol açar, bunun sonucunda bu frekansın altındaki frekansların yeniden üretimi bozulur.

9. Bas refleksli (FI) hoparlör nedir?

Orta düzeyde bir AO hacmi ile düşük frekansların oldukça iyi bir şekilde yeniden üretilmesini elde etme isteği, fazı ters çevrilmiş sistemlerde oldukça iyi bir şekilde elde edilir. Bu tür sistemlerin AO'sunda, içine bir tüpün yerleştirilebileceği bir yuva veya delik yapılır. Eklemdeki hava hacminin esnekliği, delik veya tüpteki hava kütlesi ile belirli bir frekansta rezonansa girer. Bu frekansa PI rezonans frekansı denir. Böylece AS bir bütün olarak iki rezonans sisteminden oluşur - GG'nin hareketli sistemi ve delikli AO. Bu sistemlerin rezonans frekanslarının doğru seçilmiş oranıyla, düşük frekansların çoğaltılması, aynı AO hacmine sahip kapalı tip AO'ya kıyasla önemli ölçüde iyileştirilir. FI'lı konuşmacıların bariz avantajlarına rağmen, deneyimli kişiler tarafından bile yapılan bu tür sistemler çoğu zaman kendilerinden beklenen sonuçları vermez. Bunun nedeni istenilen etkinin elde edilebilmesi için FI'nın doğru hesaplanması ve yapılandırılmasının gerekli olmasıdır.

10. Bas refleksi nedir?

FI'nın aynısı.

11. Çaprazlama nedir?

Geçiş veya geçiş filtresiyle aynı.

12. Geçiş filtresi nedir?

Bu pasif elektrik şeması(genellikle indüktörler ve kapasitörlerden oluşur), giriş sinyalinden önce açılır ve hoparlördeki her GG'ye yalnızca yeniden üretmeleri gereken frekanslarda voltaj verilmesini sağlar.

13. Geçiş filtrelerinin “sıraları” nelerdir?

Hiçbir filtre belirli bir frekansta mutlak voltaj kesme sağlayamayacağından, PF belirli bir geçiş frekansında tasarlanır; bunun ötesinde filtre, oktav başına desibel olarak ifade edilen seçilen miktarda zayıflama sağlar. Zayıflama miktarına eğim denir ve PF'nin tasarımına bağlıdır. Fazla ayrıntıya girmeden şunu söyleyebiliriz. en basit filtre- birinci dereceden PF olarak adlandırılan - yalnızca bir reaktif elemandan oluşur - kapasitans (gerekirse düşük frekansları kesin) veya endüktans (gerekirse yüksek frekansları kesin) ve 6 dB / okt'luk bir eğim sağlar. İki kat diklik - 12dB/oct. - devrede iki reaktif eleman içeren ikinci dereceden bir PF sağlar. Zayıflama 18dB/oct. üç reaktif eleman vb. içeren üçüncü dereceden bir PF sağlar.

14. Oktav nedir?

İÇİNDE genel durum- Bu, frekansı ikiye katlamak veya yarıya indirmektir.

15. AC çalışma düzlemi nedir?

Bu, GG AS'nin yayma deliklerinin bulunduğu düzlemdir. Çok bantlı bir hoparlörün GG'si farklı düzlemlerde bulunuyorsa, HF GG'nin yayma deliklerinin bulunduğu yer çalışma olarak alınır.

16. Klima çalışma merkezi nedir?

Bu, çalışma düzleminde bulunan ve hoparlöre olan mesafenin ölçüldüğü bir noktadır. Tek yönlü hoparlörler durumunda, yayılan deliğin geometrik simetri merkezi olarak alınır. Çok bantlı hoparlörler durumunda, HF ana jeneratörünün yayma deliklerinin geometrik simetri merkezi veya bu deliklerin çalışma düzlemine izdüşümü olarak alınır.

17. AC çalışma ekseni nedir?

Bu, AC çalışma merkezinden geçen ve çalışma düzlemine dik olan düz bir çizgidir.

18. Hoparlörlerin nominal empedansı nedir?

Bu, belirtilen teknik dokümantasyon kendisine sağlanan elektrik gücünü belirlerken hoparlörün empedans modülünün yerini alan aktif direnç. DIN standardına göre hoparlör empedans modülünün belirli bir frekans aralığındaki minimum değeri, nominal değerin %80'inden az olmamalıdır.

19. Hoparlör empedansı nedir?

Elektrik mühendisliğinin temellerine dalmadan empedansın FULL olarak adlandırıldığını söyleyebiliriz. elektrik direnci Oldukça karmaşık bir bağımlılık biçiminde yalnızca bilinen aktif direnç R'yi (normal bir ohmmetre ile ölçülebilen) değil, aynı zamanda kapasitans C formundaki reaktif bileşenleri (kapasitansa bağlı) içeren AC (hem geçişler hem de GG dahil) frekansa göre) ve endüktans L (endüktif reaktans, aynı zamanda frekansa da bağlıdır). Empedansın karmaşık bir miktar olduğu (karmaşık sayılar anlamında) ve genel olarak konuşursak, genlik-faz-frekans cinsinden üç boyutlu bir grafik olduğu (hoparlörler söz konusu olduğunda genellikle "domuz kuyruğu" gibi görünür) bilinmektedir. koordinatlar. Empedanstan sayısal bir değer olarak bahsettiklerinde, onun MODÜLÜ'nden bahsetmeleri tam da karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. Araştırma açısından en çok ilgi çeken şey, "domuzun kuyruğunun" iki düzleme izdüşümleridir: "frekanstan genlik" ve "frekanstan fazdan". Aynı grafikte sunulan bu projeksiyonların her ikisine de “Bode grafikleri” denir. Üçüncü genlik-faz projeksiyonuna Nyquist grafiği denir.

Yarı iletkenlerin ortaya çıkışı ve yayılmasıyla birlikte, ses yükselticileri aşağı yukarı "sabit" voltaj kaynakları gibi davranmaya başladı; ideal olarak, üzerine hangi yükün yerleştirildiğine ve mevcut talebin ne olduğuna bakılmaksızın çıkışta aynı voltajı korumalıdırlar. Bu nedenle, GG hoparlörü çalıştıran amplifikatörün bir voltaj kaynağı olduğunu varsayarsak, hoparlörün empedansı, akım tüketiminin ne olacağını açıkça belirtecektir. Daha önce de belirtildiği gibi, empedans yalnızca reaktif değildir (yani sıfır olmayan bir faz açısıyla karakterize edilir), aynı zamanda frekansla da değişir. Negatif faz açısı, yani. yükün kapasitif özelliklerinden dolayı akım voltajın önünde olduğunda. Pozitif faz açısı, yani akımın voltajın gerisinde kalması, yükün endüktif özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Tipik hoparlörlerin empedansı nedir? DIN standardı, hoparlörün empedansının belirtilen değerden %20'den fazla sapmamasını gerektirir. Ancak pratikte her şey çok daha kötüdür - empedansın değerden sapması ortalama +/-%43'tür! Amplifikatörün çıkış empedansı düşük olduğu sürece bu tür sapmalar bile herhangi bir duyulabilir etki yaratmayacaktır. Bununla birlikte, birkaç Ohm (!) mertebesinde çıkış empedansına sahip bir tüp amplifikatör oyuna dahil edilir edilmez, sonuç çok felaket olabilir - sesin renklenmesi kaçınılmazdır.

Hoparlör empedansı ölçümü en önemli ve güçlü teşhis araçlarından biridir. Bir empedans grafiği, belirli bir konuşmacının neye benzediği hakkında, onu görmeden veya duymadan bile size çok şey anlatabilir. Gözünüzün önünde bir empedans grafiğiyle, verinin ne tür bir hoparlör olduğunu hemen anlayabilirsiniz - kapalı (bas alanında bir tümsek), bas refleksi veya iletim (bas alanında iki tümsek) ya da bir tür korna. (eşit aralıklı tepe noktaları dizisi). Bas sesin (40-80Hz) ve en düşük bas sesin (20-40Hz) belirli hoparlörler tarafından ne kadar iyi üretileceğini, bu alanlardaki empedansın şekline ve tümseklerin kalite faktörüne göre değerlendirebilirsiniz. Tipik bir bas refleks tasarımı olan, düşük frekans bölgesindeki iki tepe noktasının oluşturduğu "saddle", bas refleksinin "ayarlandığı" frekansı gösterir; bu genellikle bas düşük frekans tepkisinin verildiği frekanstır. refleks 6 dB düşer, yani. yaklaşık 2 kez. Empedans grafiğinden sistemde rezonansların olup olmadığını ve bunların niteliğinin ne olduğunu da anlayabilirsiniz. Örneğin, yeterli frekans çözünürlüğünde ölçümler yaparsanız, grafikte akustik tasarımda rezonansların varlığını gösteren bir tür "çentikler" görünebilir.

Belki de empedans grafiğinden çıkarılabilecek en önemli şey bu yükün amplifikatör için ne kadar ağır olacağıdır. AC empedansı reaktif olduğundan, akım ya sinyal voltajının gerisinde kalacak ya da bir faz açısı kadar ilerleyecektir. En kötü durumda, faz açısı 90 derece olduğunda amplifikatörün sinyal voltajı sıfıra yaklaşırken maksimum akımı sağlaması gerekir. Bu nedenle “pasaport” 8 (veya 4) Ohm'u nominal direnç olarak bilmek kesinlikle hiçbir şey vermez. Her frekansta farklı olacak olan empedansın faz açısına bağlı olarak, bazı hoparlörler şu veya bu amplifikatör için çok sağlam olabilir. Ayrıca çoğu amplifikatörün, TİPİK ev ortamlarında kabul edilebilir TİPİK ses seviyelerinde, TİPİK HOPARLÖRLER'in hoparlörlerle "güçlendirilmek" için sadece birkaç Watt'tan daha fazlasına ihtiyaç duymaması nedeniyle, bize hoparlörleri idare edemeyecek gibi GÖRÜNMEDİKLERİNİ not etmek de çok önemlidir. TİPİK bir amplifikatör.

20. GG'nin nominal gücü nedir?

Bu, GG'nin doğrusal olmayan distorsiyonlarının gerekli olanları aşmaması gereken belirli bir elektrik gücüdür.

21. GG'nin maksimum gürültü gücü nedir?

Bu, jeneratörün termal ve mekanik hasar olmadan uzun süre dayanabileceği, belirli bir frekans aralığında özel bir gürültü sinyalinin elektrik gücüdür.

22. GG'nin maksimum sinüzoidal gücü nedir?

Bu, GG'nin termal ve mekanik hasar olmadan uzun süre dayanabileceği, belirli bir frekans aralığında sürekli sinüzoidal bir sinyalin elektrik gücüdür.

23. GG'nin maksimum kısa vadeli gücü nedir?

Bu, GG'nin 1 saniye boyunca geri dönüşü olmayan mekanik hasara uğramadan dayanabileceği, belirli bir frekans aralığında özel bir gürültü sinyalinin elektrik gücüdür (testler 1 dakika aralıklarla 60 kez tekrarlanır).

24. GG'nin maksimum uzun vadeli gücü nedir?

Bu, GG'nin geri dönüşü olmayan mekanik hasar olmadan 1 dakika boyunca dayanabileceği, belirli bir frekans aralığında özel bir gürültü sinyalinin elektrik gücüdür. (Testler 2 dakika arayla 10 kez tekrarlanır)

25. Diğer her şey eşit olduğunda, hangi nominal dirence sahip bir hoparlör daha çok tercih edilir - 4, 6 veya 8 Ohm?

Genel olarak, daha yüksek nominal empedanslı bir hoparlör tercih edilir, çünkü böyle bir hoparlör amplifikatör için daha hafif bir yükü temsil eder ve bu nedenle ikincisinin seçimi açısından çok daha az kritiktir.

26. Konuşmacıların dürtü tepkisi nedir?

Bu onun “ideal” dürtüye verdiği yanıttır.

27. “İdeal” dürtü nedir?

Bu, voltajın belirli bir değere anlık (yükselme süresi 0'a eşit) artması, bu sabit seviyede kısa bir süre (örneğin, bir milisaniyenin kesri) "sıkışması" ve ardından aniden 0V'ye geri dönmesidir. Böyle bir darbenin genişliği sinyal bant genişliği ile ters orantılıdır. Eğer bir darbeyi sonsuz derecede kısa yapmak isteseydik, onun şeklini tamamen değiştirmeden iletmek için sonsuz bant genişliğine sahip bir sisteme ihtiyacımız olurdu.

28. Konuşmacıların geçici tepkisi nedir?

Bu onun bir “adım” sinyaline verdiği yanıttır. Geçici tepki, tüm GG AS'lerin zaman içindeki davranışının görsel bir temsilini sağlar ve AS radyasyonunun tutarlılık derecesinin değerlendirilmesine olanak tanır.

29. Adım sinyali nedir?

Bu, AC girişindeki voltajın anında 0V'tan bir miktara yükselmesidir. pozitif değer ve uzun süre bu şekilde kalır.

İyi günler sevgili okuyucular. Sonunda, birkaç ay önce yaptığım bilgisayar iş istasyonu amplifikatörünü inceleme fırsatı buldum.

Arka plan

Bunun gibi TPA3116 tabanlı kompakt bir amplifikatör istedim. Yalnızca dahili güç kaynağı ve FM radyoyla. Çeşitli Çin mağazalarındaki teklifleri inceledikten sonra kendim için hiçbir şey bulamadım, ya beğenmedim ya da pahalıydı. Bunu kendim yapmaya karar verildi. Fikir şuydu: Cihaz, FM radyo moduna geçme özelliğiyle normal bir amplifikatör gibi çalışıyor.

Kit

Her cihazın bir muhafazaya ihtiyacı vardır. İlk başta her şeyi satın aldığım plastik bir kasaya monte etmek istedim ama güzel olmasını istedim. Mevcut olanın gövdesini kullanmaya karar verdim uydu alıcısı. Bağışçı eski bir uydu alıcısı Orton 4100C idi.

Aşağıdaki kart amplifikatör olarak seçildi (satıcının fotoğrafı):


Şimdi satıcı yeşil PCB'den yapılmış panolar satıyor, bana sarı bir tane aldım:


Kendimiz için satın aldık, China Post tarafından 22 gün içinde Ukrayna'ya teslimat. Antistatik bir torbaya konularak üzeri baloncuklu ambalajla sarılmıştı.
Boyutlar:

Özellikler:
D sınıfı
Çalışma voltajı: DC 8 - 25V
Çalışma akımı: 4,5 - 7,5A
DC 24V 4Ohm 50W + 50W çalıştırıldığında çıkış gücü
Çalışma frekansı: 20Hz ila 20KHz
Akım ve aşırı ısınma koruması

Amplifikatör bir TPA3116D2 yongasına monte edilmiştir - veri sayfası
Ses yolunun testi yapılmayacak; ağda bu mikro devre için yeterli test var.
Tanınmış MP3 modülü, satın alınan FM radyo olarak çalışacak


Ekipman standarttır - modülün kendisi, kablolama ve uzaktan kumanda.
Bütün bu şeylere insanların satın aldığı DC2412 güç kaynağı tarafından güç sağlanacak.

Kısa özellikler:
Giriş voltajı - 85-265 V
Çıkış voltajı - 24 V
Yük akımı - 4-6 A
Çıkış gücü - 100 W (maksimum)
Boyutlar - 107x57x30mm

Peki, bağlantı için konektörler:


Biz satın aldık ve

Toplantı

Buradaki fikir, minimum değişiklikle alıcının orijinal ön panelinden en iyi şekilde yararlanmaktı. Kontrol düğmeleri de yerel olarak kullanılacaktır. Alıcının ön panelinde aşağıdaki kart bulunur (mikrofonlar zaten çıkarılmıştır):


Orijinalinin boyutlarına göre textoliteden bir kart yapıldı, üzerine bir MP3 modülü ve kontrol için mikrofonlar takıldı (orijinal kart, mikrofonların bağışçısı oldu):



MP3 modülü kartının biraz kısaltılması gerekiyordu (son mikrofonun üzerine dayanıyordu), USB ve mini jak konektörleri, SD kart yuvası ve düğmelerin lehimlenmesi gerekiyordu (mikrofonları düğmelerin olduğu temas noktalarına lehimledim)

Görev, modülün ekranının ön paneldeki yarı saydam plastik aracılığıyla parlamasını sağlamaktı. Bu durumda şöyle görünüyor (sırasıyla “Amplifikatör” ve “Radyo” modları):


Amplifikatörün yanında gelen ses kontrol düğmesini hiç beğenmedim; Ali daha iyilerini satıyor ama fiyatları da hoşuma gitmiyor. Sonuç olarak, alüminyumdan kendim yeni bir sap işledim:


Kasanın ön panelinde bunun için bir delik açıldı:


Başlangıçta plan, MP3 modülüne ana güç kaynağından bir DC-DC dönüştürücü aracılığıyla güç sağlamaktı (modülün 5V'a ihtiyacı var). Süreçte böyle bir bağlantıyla hoparlörlerde küçük bir arka planın ortaya çıktığı ortaya çıktı. Bu seçenek bana uymadı, bu yüzden LM7805'e dengeleyicili basit bir transformatör güç kaynağı monte ettim:


Tüm terminalleri ve konektörleri güç kaynağından ve amplifikatör panosundan çıkarmaya ve kabloları doğrudan lehimlemeye karar verdim. Güç kaynağı kasadan izole edilmiş ve plastik raflara monte edilmiştir. FM radyonun anten kablosu arka paneldeki mini jak konektörüne bağlandı. İçeride her şey böyle görünüyor:


Alıcı konektörlerini söktükten sonra orijinal panelde neredeyse hiç gövde kalmadığından arka panelin neredeyse tamamen değiştirilmesi gerekiyordu:


Ön görünüm:


Ön paneldeki büyük düğme, "radyo" veya "amplifikatör" modlarını, küçük olanları ise "radyo" modu anahtar istasyonlarında değiştirir. Ayrıca IR uzaktan kumandanın da bulunduğunu unutmayın.
Sesi beğendim, yeterli güç var (S-30 hoparlörler).
Bu çok güzel bir proje. İlginiz için teşekkür ederiz!

Bas amplifikatörü bir TPA3116D2 yongasına monte edilmiştir.

Teknik özellikler.

4 ohm yükte güç. U tedarikinde 21B. – 2x50 W. (BTL), 100 W. (PBTL)
Giriş sinyali seviyesi. - 0,8...2V.
Sinyal-gürültü oranı. - 102 dB
Yarım güçte harmonik bozulma 25W'tır. -%0,1
Besleme gerilimi – 4,5 V ... 26 V.

Devre, mikro devreyi iki modda açmanıza izin verir:

1. Köprü BTL. Bu dahilde her biri 50 W'lık 2 kanal alabilirsiniz.
2. Paralel - köprü (PBTL). Bu modda iki BTL kanalı da paralel olarak bağlandığından, çıkış çift güce sahip bir kanaldır - 100 W.

Aşağıdaki diyagramlar her iki mod için gerekli tüm değişiklikleri göstermektedir.

1. Kartı köprü modunda çalışmaya hazırlamak. Stereo 50 W.
Monte edilen amplifikatör köprü modunda çalışır. Ancak dengesiz bir hat üzerinden sinyal gönderiyorsanız P7 ve P12 atlama tellerini takın. Daha fazla jumper takmanıza gerek yoktur.

2. Kartı paralel köprü modunda çalışmaya hazırlamak. Tek kanal 100 W.
P14, P15 atlama tellerini takın ve P3'ten P4'e ve P8'den P11'e amplifikatör çıkışlarını bir atlama kablosuyla bağlayın.
Amplifikatörünüz artık paralel köprü modunda çalışacak ve 100 watt çıkış yapacaktır. Hoparlörü P6 ve P8'e bağlayın. Sinyali sağ kanal girişine uygulayın.

R5 ve R8 dirençlerini seçerek kazanç seviyesini ve giriş direncini seçebilir, ayrıca amplifikatörü ana veya bağımlı modlara geçirebilirsiniz.

Amplifikatörün çok yüksek verimlilik>%90, dolayısıyla ısı dağıtımı konusunda çok fazla talepkar değildir. Bunun gibi bir şeyi radyatör olarak kullanabilirsiniz. Şekli, montaj delikleri ve boyutları bu modüle özel olarak yapılmıştır. Üstelik o altın kaplama Görünüş olarak çok çekici olan.

Radyatör

Bu projeyi aç! Dağıtıldığı lisans şudur: