Budowa Kolumny głośnikowej.pdf

BUDOWA KOLUMNY

OBUDOWA

Najważniejszą rzeczą w budowie kolumny jest jej obudowa. Obudowa jest

niezbędna jako element nośny dla głośników a przede wszystkim wpływa na

działanie głośnika przetwarzającego najniższe częstotliwości. Można przyjąć że

głośnik bez obudowy "nie gra" wcale, jego brzmienie jest pozbawione basu.

Wyjątkiem są tu kolumny dipolowe w których stosowane są specjalne filtry mające

za zadanie uwypuklić bas (skompensować jego naturalny spadek). Najczęściej

stosowaną obudową jest obecnie obudowa bass-reflex, można też spotkać obudowę

zamkniętą. I jedna i druga ma swoje wady i zalety. Największą zaletą obudowy

zamkniętej jest jej charakterystyka impulsowa, najmniejsze podbarwienia dźwięku,

jak i małe wymiary w stosunku do obudowy bass-reflex. Stąd też jest często

stosowana w sprzęcie najwyższej klasy jak też w małych kolumnach średniej klasy.

Wadą jest natomiast gorsze możliwości przetwarzania basu w porównaniu z bass-

reflexem. Obudowa z otworem (bass-reflex) mimo koniecznej większej objętości

zapewnić może lepsze rozciągnięcie basu. Jednak nie każdą obudowę można po

prostu przedziurawić, konieczne jest posiadanie specjalnego głośnika i

odpowiednie nastrojenie otworu obudowy (jego długość i średnica). Co jest

największą wadą obudowy bass-reflex. Oraz nie najlepsze charakterystyki

impulsowe. Które mogą być bardzo dobre pod warunkiem wysokiej klasy głośnika

i dobrze dobranej obudowie, stąd też i w sprzęcie wysokiej klasy dominują

obudowy bass-reflex. W sprzęcie średniej klasy bardzo często obudowa bass-

reflex jest tylko chwytem reklamowym i mimo posiadania otworu nie pełni on

często większej roli, raczej pogarszając brzmienie niż je polepszjąc.

PROJEKTOWANIE OBUDOWY

W celu zaprojektowania obudowy do konkretnego głośnika niezbędne są jego

parametry T-S (Thiele-Small). Od tych parametrów zależy rodzaj obudowy do

którego dany głośnik najlepiej się nadaje. Podstawowym wyznacznikiem jest

parametr Qts (dobroć całkowita) głośnika.

przybliżone wartości Qts:

0,2 > Qts > 0,5 - obudowa bass-reflex

0,33 > Qts > 0,7 - obudowa zamknięta

Od parametru Fs (częstotliwość rezonansowa) zależy dolny próg pasma

przenoszenia głośnika. I jest on większy od tej wartości, zależnie od zastosowanej

obudowy.

Parametr Vas (objętość zastępcza) oraz wartość Qts decyduje o objętości

(wielkości) projektowanej obudowy. I jest ona tym większa im większa jest

wartość Vas i Qts.

OBUDOWA ZAMKNIĘTA

Niesłusznie nazywana obudową typu compact (compactowa znaczy mała). Jest

najłatwiejsza w zaprojektowaniu, praktycznie każdy głośnik może pracować w

obudowie zamkniętej. Jednak ze względu na dobre przetwarzanie basu powinien

być spełniony warunek:

Fs / Qts < 100

Objętość obudowy zamknietej (nie wytłumionej) powinna być taka aby wartość

Qtc (dobroć głośnika w obudowie) leżała w przedziale:

0,5 > Qtc > 1

Do obliczenia jej można skorzystać ze wzoru:

Vb = Vas / (( Qtc 2 / Qts 2 ) -1 )

lub też obliczyć wartość Qtc posiadanej obudowy:

Qtc = Qts * pierwiastek z (1 + Vas / Vb)

gdzie:

Vb - objętość obudowy

Qtc - dobroć głośnika w obudowie zamkniętej

Vas , Qts - parametry T-S głośnika

Obliczenia te są dosyć kłopotliwe i zalecam skorzystanie z programów

symulacyjnych. Bardzo dobrze radzi sobie z tym SPEAKER 6.0 do ściągnięcia z

FTP oraz patrz LINKI.

Przykładowe charakterystyki dla różnych dobroci wyglądają tak:

Najbardziej liniowe pasmo przenoszenia uzyskuje się przy dobroci na poziomie

0,71. Dla wartości Qtc<0,7 przetwarzanie basu jest zbyt słabe. Powyżej wartości

0,7 pojawia się podbicie na charakterystyce i bardzo ostry spadek przetwarzania w

dół pasma.

a tak wyglądają charakterystyki impulsowe:

Najlepszą odpowiedź impulsową ma charakterystyka z Qtc=0,5 jak również i

wartość Fc (częstotliwość rezonansowa głośnika w obudowie) jest najniższa. A

więc i najszersze pasmo w dół może ona osiągnąć, jednak przy łagodnym jej

spadku i w dość dużej obudowie. Ważną sprawą jest również moc głośnika w

obudowie i jest ona większa dla obudowy mniejszej (wyższe Qtc) niż większej

(niskie Qtc).

np. dla Fs = 51 Hz, Qts=0,35, Vas=16dm 3

Qtc = 1 dla Vb = 2dm 3 Fc =145Hz

Qtc = 0,707 dla Vb = 5dm 3 Fc =100Hz

Qtc = 0,5 dla Vb = 15dm 3 Fc =73Hz

W celu osiągnięcia założonej wartości Qtc (np.0,7) potrzebny jest głośnik o dobroci

niższej (Qts<0,7) i im mniejsza obudowa tym wartość Qtc będzie większa jak i

wyższa wartość Qts głośnika tym większą obudowę trzeba będzie zastosować.

Dlatego też nie zawsze jest możliwe osiągnięcie niskiej wartości Qtc,

zapewniającej dobre charakterystyki, z powodu zbyt dużej wartości Qts głośnika.

Co ma szczególne znaczenie w obudowie bass-reflex.

OBUDOWA Z OTWOREM (bass-reflex)

Działanie obudowy bass-reflex, skrótowo polega na dodawaniu się ciśnień głośnika

z ciśnieniem z otworu obudowy. Co daje zysk w postaci kilku dB w zakresie

niskich częstotliwości w porównaniu z obudową zamkniętą. Jednak aby to osiągnąć

potrzebny jest głośnik, który po wbudowaniu do obudowy (otwór bass-reflex

zasłonięty) da wartość dobroci w granicach Qtc = 0,5 - 0,6. Stąd też wartość Qts

głośnika musi być mniejsza (Qts < 0,5). Obudowa może być mniejsza lub większa

byle był spełniony warunek:

Qtc = 0,5 - 0,6

Obliczenia można przeprowadzić tak samo jak dla obudowy zamkniętej. Jednak

obliczenia dotyczące strojenia otworu obudowy są dość skpmplikowane. Ze

względu na wpływ dwóch wielkości, objętości obudowy, co zmienia Qtc, jak i

częstotliwości strojenia otworu bass-reflex (jego długość i przekrój). Nie ma

jednego sposobu strojenia układu bass-reflex do wyboru mamy całą rodzinę

różnych możliwych do osiągnięcia charakterystyk. Zależnych od parametrów

głośnika, wielkości obudowy jak i częstotliwości dostrojenia otworu.

Najważniejszumi parametrami w tym przypadku są; Vb - objętość obudowy i Fb -

częstotliwość dostrojenia otworu bass-reflex. Do prostego obliczania tych wartości

służą specjalne tabele, które noszą swoje nazwy jak i wskazują na osiągane kształty

charakterystyk. Katalog firmy Inter Technika zaleca postugiwanie się poniższą

tabelą:

W tabeli przedstawione są trzy parametry: h, a (alfa), b oraz Qts posiadanego przez

nas głośnika. To wszystko jeszcze jest zależne od dobroci obudowy Ql (wartość

strat w obudowie). Dobroć ta jest orientacyjnie przypisana do pojemności

obudowy. A tak wyglądają wzory do obliczeń:

objętość obudowy:

Vb = Vas / a

gdzie: Vas - objętość zastępcza głośnika

częstotliwość strojenia otworu:

Fb = Fs * h

gdzie: Fs - częstotliwość rezonansowa głośnika

obliczenie dolnej częstotliwości granicznej przy spadku -3dB:

F3 = Fs * b

Potrzebne jest jeszce obliczenie parametrów samego otworu, który ma stroić daną

obudowę do obliczonej częstotliwości. Najważniejszymi parametrami są pole

przekroju i długość, i ze względu na różne kształty otworu obliczenia na wzorach

są bardzo trudne. Dlatego proponuje posłużenie się programem SPEAKER 6.0 w

którym możemy założyć obliczoną obudowę jak i częstotliwość strojenia otworu.

Obliczy on nam konieczną długość tunelu przy założonym jego przekroju jak i

pokaże końcową charakterystykę przetwarzania głośnika.

Przykład różnego strojenia obudowy przez zmianę długości tunelu:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: