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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 멀티밴드 스피커 시스템. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
최신 라우드스피커에 대한 높은 요구 사항은 XNUMX개, XNUMX개 또는 그 이상의 드라이버가 있는 다중 방식 라우드스피커 시스템에 의해서만 충족될 수 있으며, 각 드라이버는 라우드스피커에 공급되는 광대역 신호 스펙트럼의 해당 부분만 재생합니다. 재생 대역의 수에 따라 음향 시스템은 XNUMX-웨이, XNUMX-웨이 등일 수 있습니다. 아마추어 연습에서 가장 널리 보급된 것은 XNUMX- 및 XNUMX-웨이 음향 시스템입니다. 많은 수의 밴드가 있는 확성기는 전문가에 의해 사용됩니다. 크로스오버 필터는 다중 대역 스피커 시스템의 필수적인 부분으로, 해당 신호 주파수만 각 다이내믹 헤드에 공급되어 재생되도록 합니다. 총 필터 수는 헤드 수와 같습니다. 헤드가 재생되는 주파수 대역에 따라 저주파, 중주파 및 고주파 동적 헤드가 있습니다. 크로스오버 필터의 권장 차단 주파수는 500Hz, 1, 2, 3, 4, 8kHz입니다. 대역 분리의 차단 주파수 값 선택은 동적 헤드의 주파수 특성과 공칭 전력 값에 따라 다릅니다. 무화과에. 도 1은 VLF의 출력 전력과 동일한 전력을 재생할 수 있는 광대역 헤드의 전력에 대한 대역 분리의 차단 주파수에 따른 저, 중, 고주파 헤드의 전력 곡선을 나타낸 것으로, 이에 대한 다중 대역 음향 시스템은 함께 작동하기 위한 것입니다. 점선은 XNUMX 방향 시스템의 고주파 헤드의 전력을 나타냅니다.
그림에서 알 수 있듯이. 1, 높은 분리 주파수(2-4kHz)에서 저주파 헤드의 전력은 광대역 헤드의 전력과 같아야 하는 반면, 양방향 시스템의 고주파 헤드의 전력은 중간 주파수 25방향 시스템은 15~82%에 불과합니다. 낮은 크로스오버 주파수에서 저주파 및 중간 주파수(또는 고) 헤드의 전력은 각각 광대역 헤드 전력의 60% 및 XNUMX%여야 합니다. 이론상으로 표준 음향 프로그램과 관련하여 그림 1,5의 데이터에 비해 중,고주파 헤드의 파워는 2~1배 감소할 수 있다. XNUMX. 그러나 과부하 또는 자체 여자가 있는 ULF 작동의 경우 헤드의 정격 전력을 예비해야 하므로 이렇게 해서는 안 됩니다. 이것이 완료되지 않으면 고주파 및 중간 주파수 헤드가 실패할 수 있습니다. XNUMX밴드 크로스오버 필터 무화과. 그림 2는 가장 간단한 분리 단일 링크(a) 및 이중 링크(b) 필터의 개략도를 보여주며 신호 주파수(c)의 옥타브 변화에 따른 진폭-주파수 특성도 제공합니다. 싱글 스테이지 필터에는 각각 하나의 커패시터와 인덕터가 포함되어 6dB/oct의 크로스오버 주파수를 초과하는 감쇠 기울기를 제공합니다. 권력의 시간).
2단 필터는 그림 12과 같이 정격이 다른 두 개의 커패시터와 두 개의 인덕터를 포함합니다. 2b. 이들은 단일 링크보다 복잡하지만 -XNUMXdB/oct 크로스오버 주파수를 초과하는 감쇠 특성의 가파른 정도를 두 배로 제공합니다. 이러한 필터의 특성 차이는 그림에서 볼 수 있습니다. XNUMX, 인. 동적 헤드 R의 저항의 공칭 값에 따라 대역 분리 주파수 F, 커패시터 C의 커패시턴스 및 코일 L의 인덕턴스는 잘 알려진 공식에 의해 결정될 수 있습니다.
여기서 C는 커패시터의 커패시턴스, F입니다. 코일의 L-인덕턴스, H; F-대역 분리 주파수, Hz; 머리의 보이스 코일의 R-저항, 옴. 그림의 구성표에 따라 단일 섹션 분리 필터 요소의 매개 변수를 계산할 때. 2,a에서 보이스 코일의 밴드 분리 주파수와 저항에 대한 코일의 인덕턴스와 커패시터의 커패시턴스의 의존성을 보여주는 그림 3a의 노모그램 데이터를 사용하는 것이 편리합니다. 다이내믹 헤드(4, V 및 16 Ohm). 코일 프레임의 치수와 권선의 양을 알고 있는 경우 그림 3에 표시된 치수를 고려한 공식을 사용하여 권수를 계산할 수 있습니다. XNUMXb:
여기서 n은 권선의 권수입니다. 코일의 Z-인덕턴스, H; d는 코일의 평균 직경, cm입니다. b-권선 너비, cm; c는 권선의 평균 두께, cm입니다. 그림의 데이터 3, a, b는 두 개의 링크가 있는 분리 필터 계산에도 사용할 수 있습니다(그림 2, b 참조). 이 경우 커패시터의 커패시턴스가 감소하고 인덕턴스가 2배 증가하여 권선의 권수가 1,4배 증가합니다. 분리 필터 엘리먼트를 제조할 때 다음 사항을 염두에 두어야 합니다. 커패시터는 비극성, 즉 비전해성이어야 합니다. 종이, 금속 종이 또는 세라믹 커패시터가 될 수 있습니다. 필요한 커패시턴스의 커패시터가 없으면 더 작은 커패시턴스의 여러 커패시터로 구성되어 총 커패시턴스가 필요한 값과 같도록 개수를 선택할 수 있습니다. 공칭 값의 ±10% 이하의 커패시턴스 변동이 있는 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다.
인덕터의 권선은 PEV-2 브랜드의 가능한 가장 두꺼운 전선으로 수행해야 분리 필터에서 신호 전력의 활성 손실이 최소화됩니다. 평균적으로 직경 0,5~1mm의 전선으로 권선을 하며, 입력전력이 클수록 전선은 굵어져야 한다. 이것은 멀티밴드 음향 시스템의 큰 단점입니다. 부피가 큰 크로스오버 필터에서는 라우드스피커에 공급되는 전력의 10~25%가 손실됩니다. 이와 관련하여 다중 대역 ULF가 있는 전기 음향 시스템은 분명한 이점이 있습니다. 싱글 헤드용 듀얼 밴드 필터 독자가 오타가 있다고 생각하지 않도록하십시오. 모든 것이 맞습니다. 이것은 하나의 다이내믹 헤드만 포함하는 확성기에서 저역과 고역을 강조하도록 설계된 조정 가능한 필터입니다.
그 개략도는 Fig. 4, a, 진폭-주파수 특성 - 그림에서. 4b. 가변 저항 R1을 사용하여 약 1kHz의 평균 주파수에서 16 및 0,1kHz의 주파수에 대해 -10dB 수준으로 신호 감쇠를 조정할 수 있습니다. 필터 작동 원리는 1mH 인덕터 L1과 각각 1마이크로패럿의 2개의 직렬 연결된 전해 커패시터 C50 및 CXNUMX로 구성된 직렬 공진 회로의 사용을 기반으로 합니다. 커패시터의 카운터 연결은 두 개의 전해 커패시터를 하나의 비극성 커패시터로 사용할 수 있게 합니다. 가변 저항은 공진 회로를 분로하여 필터의 주파수 응답에 전체적으로 영향을 미칩니다. 임피던스가 1옴인 단일 Gr8 광대역 헤드가 있는 라우드스피커와 ULF 사이에 연결된 조정 가능한 필터는 낮은 수준의 입력 전력에서 작동할 때 라우드스피커의 음질을 크게 향상시키는 데 기여합니다. 필터는 말 그대로 인간의 귀의 생리적 특성을 고려하여 음량이 감소함에 따라 중간 주파수에 비해 저주파 및 고주파에서 감도를 감소시킵니다. 분명히, 그림 4의 구성표에 따른 필터. XNUMX, 효과적인 볼륨 및 톤 컨트롤이 없는 단순한 전자 음향 장치에 가장 적합합니다. XNUMX밴드 크로스오버 필터 가장 단순한 5밴드 750섹션 크로스오버 필터의 개략도와 진폭-주파수 특성이 그림 7에 나와 있습니다. 12, a 및 b. 크로스오버 주파수는 각각 4Hz(하단과 중간 사이)와 8kHz(중간과 상위 사이)입니다. 대역폭 -16dB / oct 외부의 진폭 - 주파수 특성의 후퇴의 가파름. 커패시터 용량 및 코일 인덕턴스의 선택에 따라 필터는 보이스 코일 저항이 XNUMX, XNUMX 및 XNUMX옴인 저주파, 중간 및 고주파 헤드와 함께 작동할 수 있습니다. 이 경우 동일한 저항을 가진 헤드만 한 설치에 사용할 수 있습니다.
도 5의 방식에 따른 1대역 크로스오버 필터의 제조에서. 3, 인덕터 및 커패시터에 대한 데이터는 표에서 가져온 것입니다. XNUMX. 커패시터 및 제조 코일을 선택할 때 XNUMX대역 크로스오버 필터에 대한 설명에 제공된 권장 사항에 따라야 하며 그림에 표시된 노모그램 및 도면도 사용해야 합니다. XNUMX, 에이, ㄴ. 아마추어 무선 실습에서 알 수 있듯이 가장 단순한 크로스오버 필터가 장착된 XNUMX방향 및 XNUMX방향 스피커 시스템을 사용하면 하나의 광대역 헤드만 사용하는 확성기에 비해 음질이 크게 향상됩니다. 동시에 멀티밴드 시스템의 기능을 최대한 활용하려면 헤드의 특수 음향 설계와 특성 수정이 필요합니다. 표 1
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간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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