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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 광대역 헤드의 음향 설계. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
다이내믹 헤드의 음향 설계는 오디오 범위의 낮은 주파수에서 헤드의 진폭-주파수 특성을 균등화하도록 설계된 상자 또는 스크린으로 구성됩니다. 음향 설계가 없는 다이내믹 헤드는 저주파에서 제대로 작동하지 않습니다. 그 주된 이유는 헤드 콘의 앞면과 뒷면이 진폭은 같지만 위상이 반대인 소리 진동을 발생시키기 때문입니다. 방사가 무지향성인 더 낮은 주파수에서 역위상 진동이 합산되어 서로를 보상하므로 헤드의 음향 출력이 급격히 떨어집니다. 디퓨저의 전면 후면에 의해 여기된 진동의 상호 영향을 제거하기 위해 다이내믹 헤드는 치수가 LxL(미터 단위)인 두꺼운 합판 또는 마분지로 만든 정사각형 스크린 중앙의 가장 단순한 경우에 배치할 수 있습니다. 여기서 L = 0,06 / Fmin. 여기서 Fmin은 재생된 신호의 최소 주파수(kHz)입니다. 예를 들어, 최소 신호 주파수가 50Hz인 경우 이 공식은 정사각형의 한 변을 1,2m로 결정합니다. 분명히 이러한 부피가 큰 음향 설계에서 광대역 헤드를 사용하는 것은 불편합니다. 따라서 아마추어 디자인에서는 음향 배플이 드뭅니다. 대신 다양한 다면적 상자가 널리 사용됩니다. 뒷벽이 있는 상자와 없는 상자. 다이내믹 헤드의 음향 설계 설계에는 복잡한 계산과 헤드 특성에 대한 정확한 정보가 필요합니다. 이러한 문제에 대한 고려는 이 책의 범위를 벗어납니다. 아래에서 외국 라디오 아마추어가 광대역 헤드의 음향 설계를 수행하는 방법의 예를 고려할 것입니다. 울트라 플랫 베이스 리플렉스 위상 인버터는 두 개의 구멍이 있는 두꺼운 합판 또는 기타 유사한 목재 재료(소나무 판자, 마분지)로 만든 상자입니다. 하나는 다이내믹 헤드를 설치하고 다른 하나는 상자의 내부 볼륨과 외부 환경 간의 음향 통신을 수행하는 것입니다. 헤드 디퓨저, 두 번째 구멍 및 상자 자체의 치수 사이의 특정 비율을 선택할 때 헤드의 주파수 특성을 고려하여 더 낮은 주파수에서 헤드 디퓨저의 후면에 의해 여기되는 진동을 보장할 수 있습니다 위상 인버터의 두 번째 구멍 출력에서 전면 디퓨저에 의해 여기된 진동과 위상이 일치합니다. 위상 인버터의 이 놀라운 특성은 아마추어 및 전문가 설치에서 오랫동안 널리 사용되었습니다. 위상 인버터에는 큐브 모양에 가까운 상자의 부피가 한 가지 단점이 있습니다. 이와 관련하여 극평상 인버터의 설계에 주목할 만하다. 설계 도면은 그림 1에 나와 있습니다.
원본의 설명에서 다음과 같이 위상 인버터 상자의 케이스는 약 20mm 두께의 마른 소나무 판 또는 마분지 조각으로 조립됩니다. 케이스의 전체 치수 150X1580X630 mm. 하우징은 4GD-35 또는 4GD-36 유형의 가정용 헤드와 유사한 광대역 다이내믹 헤드를 설치하도록 설계되었습니다. 위상 인버터 구멍의 치수는 50x125mm이며 헤드 구멍 아래에 있습니다. 헤드의 디퓨저 홀더는 외부에 고정되어 모든 주파수에서 손실을 줄입니다. 차체 전면과 후면의 원치 않는 진동을 제거하기 위해 전면과 후면 벽을 연결하는 1개의 스페이서가 있습니다. 20X109X200mm 크기의 스페이서는 상자 본체와 동일한 재료로 만들어집니다. 나사와 니트로 접착제로 신체 부위를 연결하십시오. 케이스의 외부 마감은 라디오 패브릭으로 전면 패널을 덮고, 가급적이면 느슨하게 만들고, 벽을 장식 필름으로 붙이거나 축성하는 것으로 축소됩니다. 위상 인버터는 현대적인 방의 내부에 잘 어울리며 벽에 직접 설치할 수 있습니다. 스테레오 설정을 위해서는 두 개의 스피커가 필요합니다. 설계를 반복할 때 특정 유형의 동적 헤드에 대한 장착 구멍의 치수를 명확히 해야 합니다. 상기 외에도 4GD-4, 4GD-7, 4GD-28 등의 헤드를 사용할 수 있습니다. 확성기 - 오르간 파이프 한편으로는 음향 설비의 품질에 대한 높은 요구 사항과 확성기를 배치할 수 있는 거실의 제한된 면적으로 인해 설계자는 이러한 요구 사항을 충족하는 솔루션을 찾거나 수용 가능한 타협점을 찾으십시오. 이와 관련하여 직렬로 연결된 두 개의 광대역 다이내믹 헤드가 있는 단일 방향 확성기의 설계가 특히 중요합니다. 확성기는 미국 아마추어 라디오 문헌에 설명되어 있습니다. 전면 패널과 단면의 스케치가 그림 2에 나와 있습니다.
설명된 라우드스피커는 단면이 200x200mm이고 높이가 800mm이며 밑면에 26개의 슬롯이 있고 바닥과 측벽 사이에 2mm 짧아진 형태의 케이스가 있습니다. 38. 케이스 상부에는 케이스 전면과 후면 벽에 다이내믹 헤드를 설치하기 위한 두 개의 구멍이 있습니다. 컷 아웃의 치수와 헤드의 특성으로 인해이 디자인에서 ZGD-15 유형의 국내 다이나믹 헤드를 사용할 수 있습니다. 케이스의 벽은 약 XNUMXmm 두께의 합판 또는 마분지로 만들어집니다. 라우드스피커 하우징의 길쭉한 모양과 작은 바닥 면적으로 인해 스테레오 및 쿼드 설치에서 이러한 라우드스피커를 사용할 수 있습니다. 또한, 설명된 설계의 라우드스피커는 개선된 저주파 응답 및 수평면에서 확장된 방사 패턴을 특징으로 합니다. 첫 번째 이점은 약 100Hz의 주파수로 조정된 오르간 파이프처럼 작동하는 확성기 캐비닛 내부에서 관찰되는 정상파 현상 때문입니다. 이 주파수에서 파장의 200/XNUMX이 확성기 캐비닛을 따라 들어가며, 이는 더 낮은 주파수의 상승에 기여합니다. 반대로 XNUMXHz와 같은 두 배 높은 주파수에서는 파장의 정확히 절반이 신체의 길이를 따라 맞습니다. 동시에 신체 하부의 복사 억제가 관찰되어 선형 치수가 큰 음향 설비의 불쾌한 중얼 거리는 소리 특성을 제거합니다. 두 번째 장점은 반대 방향으로 방출하는 두 개의 헤드를 사용하는 것과 관련이 있습니다. 세로축을 중심으로 스피커를 회전시켜 스피커의 방사 방향을 변경하면 특정 공간에서 최상의 사운드 재생을 얻을 수 있습니다. 이 경우 방사된 전력의 절반이 청취자에 대해 반대 방향으로 향하는 것을 후회해서는 안 됩니다. 벽과 가구에서 반사되는 중저음과 중간 주파수는 음원 자체의 작은 치수를 흐리게 하고 공간 사운드의 느낌을 만드는 것처럼 소리를 반복적으로 재방출합니다. 확성기 - 그룹 라디에이터 그룹 라디에이터는 동일한 평면에 서로 일정한 거리를 두고 배치되고 위상, 직렬 또는 병렬 또는 직렬 병렬로 서로 연결된 동일한 유형의 동적 헤드 세트입니다. 그룹 라디에이터형 라우드스피커의 우수한 성능을 보장하려면 모든 헤드가 동일한 유형이어야 하고 각 헤드에 동일한 전원이 공급되어야 합니다. 이러한 요구 사항을 준수하지 않거나 헤드의 공통 모드 작동을 위반하면 그룹 이미터의 효율성이 감소합니다. 해외에서 이러한 유형의 확성기의 광범위한 사용은 몇 가지 이유 때문입니다. 첫 번째는 작은 전력의 여러 헤드의 도움으로 높은 전력의 확성기를 만드는 것이 가능하다는 것입니다. 따라서 스웨덴 아마추어 라디오 잡지에는 아마추어 확성기에 대한 설명이 게재되었으며 각각 6W의 동일한 유형의 광대역 헤드가 최대 8-20개 포함되어 있습니다. 이러한 확성기는 최대 100-200와트의 출력을 갖는 증폭기와 함께 작동할 수 있습니다. 그룹 라디에이터가 확산되는 또 다른 이유는 중간 및 특히 가장 낮은 주파수에서 반사율이 본질적으로 향상되기 때문입니다. 이러한 개선은 헤드 수에 비례하여 디퓨저의 개방 면적이 증가하기 때문입니다. 가장 낮은 주파수에서 이 증가는 6개의 헤드에 대해 8dB, 9개에 대해 XNUMXdB, XNUMX개에 대해 XNUMXdB입니다. 이로 인해 효과적으로 재생 가능한 주파수 대역은 동일한 디자인의 단일 헤드 대역폭에 비해 약 XNUMX/XNUMX 또는 XNUMX옥타브 정도 더 낮은 주파수 영역으로 확장됩니다. 세 번째 이유는 그러한 확성기의 케이스 상자의 깊이가 단일 헤드가 있는 확성기보다 1,5-2배 작을 수 있다는 것입니다. 심지어 벽에 걸었다. 각각 6W의 다이내믹 헤드 6개를 포함하는 그룹 라디에이터 유형의 라우드스피커 디자인의 두 가지 변형에 대해 살펴보겠습니다. 이러한 확성기에서는 2GD-4 유형의 저주파 헤드를 사용하는 것이 가장 편리합니다. 구멍의 직경이 감소하면 4GD-4 또는 7GD-4, 4GD-av 유형의 헤드를 사용할 수 있습니다. 35GD-4, 36GD-XNUMX. 첫 번째와 마지막 두 개의 머리가 우선되어야 합니다.
두 변종의 하우징 설계는 그림 3에 나와 있습니다. 20, 가, 나. 케이스는 3mm 두께의 마분지로 만들어집니다. 세부 사항은 나사와 접착제로 조립됩니다. 옵션의 차이점은 전면 벽의 모양에 있습니다. 3,6, 그림에서 평평하다. 4 - 가운데가 약간 접혀 있습니다. 두 디자인 모두 저주파 영역에서 거의 동일한 특성을 가지며 저자가 수행 한 계산 결과는 그림 260에 나와 있으며 거리에 따라 머리의 반동이 눈에 띄게 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 600Hz 미만의 신호 주파수에서 시작하여 XNUMXmm에 해당하는 디퓨저 중심 사이에서 관찰됩니다.
전면 패널이 파손된 확성기의 주요 이점(그림 3b)은 두 평면에서 중간 및 고주파수에서 약간 더 나은 방사 균일도입니다. 이와는 반대로 전면 패널이 평평한 확성기(그림 3a)의 경우 이러한 주파수에서 방사 패턴이 좁아집니다. 그룹 방사기는 최근에 널리 사용되어 왔으며 여러 신호 주파수 분리 대역을 가진 시스템의 저주파 방사기로 자주 사용됩니다. 최대 50-100W 이상의 입력 전력용으로 설계된 이러한 시스템은 사운드 스테이지, 댄스 홀 및 디스코에 널리 사용됩니다. 문학:
간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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