Lautsprecherkopfeinstellungen. Lautsprecherkopfparameter 25 hdn 1 4 Fahrzeugparameter

Weit verbreitete dynamische Niederfrequenzköpfe 25GDN-1-4 (alte Bezeichnung 10GD-34, modernes Analogon 25ZT-1-4), Abb. 1, installiert in zweispurig akustische Systeme 6AS-2, 6AS-9, 10AS-9, 6MAS-4, in allen Modifikationen von S-30 und anderen als LF - MF-Links. Der Kopf 6GDV-1-16 (3GD-2) diente oft als Hochfrequenzverbindung. In einigen Editionen der 35AC-1-Dreiwege-Lautsprechersysteme wurde es als Mitteltöner verwendet. Allerdings lässt die Klangqualität dieser Systeme im mittleren Frequenzbereich zu wünschen übrig. Immer wieder wurde von Funkamateuren die Frage aufgeworfen, die Klangqualität von Lautsprechern auf Basis dieses Kopfes zu verbessern.


a)


b)

Reis. Abb. 1. Dynamischer Niederfrequenzkopf 25GDN-1-4 (10GD-34): a – Gesamtansicht; b) - Abmessungen und Einbaumaße.

Frequenzgang Kopf 25GDN-1-4 hat erhebliche Unebenheiten im Mitteltonbereich. Ab 1 kHz ein sanfter Anstieg des Schalldrucks und oberhalb von 4,5 kHz ein starker Abfall (Abb. 2). Der Filter der Lautsprecher der S-30-Serie hat eine Übergangsfrequenz von 5 kHz, und der 6AC-2 hat eine Übergangsfrequenz von 10 kHz. Dadurch haben wir einen deutlichen Einbruch in diesem Frequenzbereich, was wiederum die Klangqualität des Senders deutlich verschlechtert. Außerdem hat die Staubkappe nicht die nötige Steifigkeit, insbesondere die mit Polymer metallisierte. Bei großen Vibrationsamplituden des sich bewegenden Systems sind Klicks und Prellungen hörbar. Der Kopf 6GDV-1-16 hat eine Grundresonanzfrequenz von 4,5 kHz und kann bei dieser Frequenz und in der Nähe davon nicht ohne Verzerrung arbeiten, als Nachteil sollte das Vorhandensein eines gewissen Rauschens beachtet werden.


Reis. 2. Frequenzgang der Schalldruckhöhe dynamisch 25GDN-1-4 (10GD-34)

Obergrenze erhöhen Frequenzbereich Lautsprecher bis 10-12 kHz können Sie beispielsweise einen zusätzlichen Konus verwenden, der in den Diffusor eingesetzt wird (Abb. 3). In diesem Fall funktioniert bei hohen Frequenzen die Hauptmembran aufgrund ihrer relativ flexiblen Verbindung mit der Schwingspule nicht mehr und eine kleine, eher starre und leichte Membran wird zugeschaltet.


Reis. 3. Lautsprecher mit zusätzlichem Diffusor.

Lautsprechersysteme der S-90 Familie haben typische Nachteile. Der Artikel "Modernisierung von AC 35AC-012 (S-90)" beschreibt eine Methode zu deren Eliminierung für den Kopf 15GD-11A (20GDS-1-8), der strukturell sehr ähnlich zu 25GDN-1-4 ist und erfolgreich angewendet werden kann letzteres - um die native Staubkappe auf der Kappe vom Kopf 10GDSh-1-4 (10GD-36K) zu ersetzen, die die Form eines Kegels hat - ein Horn (Abb. 4). Die Durchmesser ihrer Schwingspulen sind sehr ähnlich - 25,7 mm für 10GDSh-1-4 und 25,4 mm für 25GDN-1-4.


Reis. 4. Passive Hochfrequenzhörner (Kegel) 10GDSh-1-4.

Die Arbeiten werden in der folgenden Reihenfolge ausgeführt. Zuerst wird die Staubkappe mit Lösungsmittel 646 oder 647 getränkt. Sie wird vorsichtig mit einem Skalpell entfernt (Abb. 5, a). Es wird empfohlen, ein nicht magnetisierbares Werkzeug zu verwenden. Unachtsames Bewegen eines Stahlgegenstands kann die Lautsprecherelemente beschädigen! Wischen Sie mit einem in dasselbe Lösungsmittel getauchten Wattestäbchen den Kleberdiffusor ab. Schmieren Sie den unteren Teil des Horns und den oberen Teil der Schwingspule mit Moment-Kleber. 10-15 Minuten trocknen. Auch hier werden beide Teile verschmiert und sofort verbunden, indem sie mit einer bestimmten Kraft gedrückt werden (Abb. 5, b).


a)


b)

Abb. 5. Dynamischer Niederfrequenzkopf 25GDN-1-4: a - Entfernen der Staubkappe; b - das Horn kleben.

Das Design des Horns wurde für den dynamischen Kopf 10GDSh-1 entwickelt. Für 25GDN-1-4 sollte es angepasst werden. Die Einstellung besteht darin, den Rand allmählich abzuschneiden und nach jedem Abschneiden den Frequenzgang des Lautsprechers zu messen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die gleichmäßigste Frequenzgangkurve in den mittleren Frequenzen erhalten wird. Durch Abschneiden von ca. 10 mm des Hornrandes werden Messungen vorgenommen. Der zweite und die folgenden Schnitte sollten sehr sorgfältig durchgeführt werden und nicht mehr als 3 - 1 mm (in absteigender Reihenfolge) abgeschnitten werden. Infolgedessen betrug die Seitenfläche des Horns im Inneren etwa 7 mm (vom staubdichten Element der Kappe bis zur Zierkante) - Abb. 6, ein. Das Trimmen wird mit einer Nagelschere durchgeführt, da sie sich als das akzeptabelste Werkzeug für diese Art von Arbeit erwiesen hat, sie hat kleine abgerundete Schnittflächen. Die Schnittkante wird zur Versteifung mit BF-2-Kleber imprägniert, der leicht mit Ethylalkohol verdünnt ist.


a)


b)


in)

Reis. Abb. 6. Bildung des Horns des dynamischen Kopfes 25GDN-1-4: a – Schneidprozess; b - Messung der Wandhöhe; c - Ansicht im Stadium der Fertigstellung.

Frequenzgangmessungen werden mit einem Kondensatormikrofon (vorzugsweise messend) durchgeführt, das auf der gleichen Achse wie der Kopf * in einem Abstand von 30 - 40 cm platziert ist, einem Computer und dem Programm RightMark 6.2.3. Das Mikrofon wird an den Line-Eingang angeschlossen Soundkarte Computer und der Lautsprecher an den Computer-Lautsprecherverstärker. Führen Sie das Programm RightMark 6.2.3 aus und messen Sie den Frequenzgang des Schalldrucks.

Diese Verfeinerung ermöglichte es, das vom 25GDN-1-4-Kopf reproduzierte Frequenzband auf 10 kHz (!) zu erweitern und die strukturellen Obertöne der Staubkappe loszuwerden. Beim Hören und Vergleichen der modifizierten Köpfe mit dem Original wurde eine merkliche Erweiterung des Hochfrequenzwiedergabebandes festgestellt, die im Frequenzgangdiagramm des Schalldrucks zu beobachten ist - Abb. 7. Trotz der Messfehler, Signalverzerrungen durch den Verstärker, das Mikrofon und die Umgebung können wir schlussfolgern, dass das gewünschte Ergebnis erzielt wurde.


Reis. 7. Frequenzgang des Schalldruckkopfes des mit einem zusätzlichen Strahler ausgestatteten dynamischen Kopfes 25GDN-1-4.

Der dynamische Kopf 25GDN-1-4 kann nach einer solchen Verfeinerung als Niederfrequenz-, Mittelfrequenz- und Breitbandlautsprecher sowohl in Computerlautsprechern als auch in Autos verwendet werden (er lässt sich leicht an regelmäßigen Stellen unter der Akustik der Vordertüren der meisten montieren Automodelle), kleine Subwoofer usw.

Notiz. Um den negativen Einfluss eines akustischen Kurzschlusses auf die Messergebnisse zu eliminieren, wird der Kopf 25GDN-1-4 in eine Box mit offener Rückwand gelegt, die von außen und innen mit schallabsorbierendem Material verkleidet ist. Der Lautsprecher wird von außen auf die Frontplatte montiert. Andernfalls führt die im Kopfloch mitschwingende Luft zu Verzerrungen. Auf dem Frequenzgangdiagramm macht sich dies in Form von Spitzen und Einbrüchen bemerkbar.

Literatur

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  2. Sapozhkov M. Akustik. Lehrbuch für Gymnasien. M., "Kommunikation", 1978, p. 138.
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  4. Marchenko V. Messmikrofon. http://www.radioradar.net/radiofan/measuring_technics/measuring_microphone.html
  5. Afonin S. Erstellung von Akustiksystemen zu Hause. M., "Eksimo", 2008, p. 90-96.

Die Tabelle zeigt die folgenden Parameter:

I - Name nach GOST9010-6773.78 und nicht standardmäßigem GG
II - Bezeichnung gemäß OST4.383.001-85
III - Nominell elektrischer Wiederstand, Ohm
IV - Hauptresonanzfrequenz, Hz
V - Effektiver Betriebsfrequenzbereich, kHz
VI - Niveau der charakteristischen Empfindlichkeit, dB
VII - Nennleistung, W
VIII - Rationierungsleistung Kg, W
IX - Maximale Rauschleistung, W
X - Maximale Langzeitleistung, W
XI - Begrenzung der Kurzzeitleistung, W
XI - Maximaler Schalldruckpegel bei P=Psh, dB

ich II III IV v VI VII VII IX X XI XII
Lautsprecherköpfe für niedrige Frequenzen
4GD-5- 8 55 60-5,0 93,5 4 - 6* - - 101,0
5GD-ZRRZ- 10 30 40-5,0 93,5 5 - 12* - - 104,0
6GD-1RRZ- 8 48 60-6,5 96 6 - 10* - - 106,0
6GD-2- 8 30 40-5,0 93,5 6 - 16* - - 105,5
6GD-610GDN-14 80 63-5,0 84 6 4 10 12 25 94,0
8GD-1RRZ- 12 45 50-7,0 97 8 - 12* - - 108,0
8GD-1- 8 25 40-1,0 90 8 - 20* - - 103,0
10GD-3020GDN-18 32 63-5,0 87,5/86 10 3 20 20 20 99,0/100,5
10GD-3425GDN-14 80 63-5,0 84 10 8 25 27 30 98,0
15GD-1425GDN-34/8 55 50-5,0 85 15 15 25 30 70 99,0
15GD-1725GDN-44 40 40-5,0 86 15 15 25 30 70 100,0
25GD-2635GDN-14/8 30 40-5,0 84 25 25 35 50 125 99,4
- 50GDN-14 30 31,5-2,0 87 - 8 50 50 100 104,0
Z0GD-1- 4 25 31,5-1,0 87,5 30 - 70 - - 105,8
Z0GD-275GDN-14/8 25 31,5-1,0 86 30 10 75 78 80 104,7
- 75GDN-34/8 25 31,5-2,0 89 - 10 75 75 100 107,7
- 75GDN-54 25 31,5-1,0 85 - 4 75 200 300 103,7
- 100GDN-38 25 31,5-1,0 91 - - 100 150 300 111,0
Lautsprecherköpfe Mittel- und Hochfrequenz
ZGD-1- 8 120 200-5,0 93,5 3 - 4* - - 99,5
4GD-6- 8 160 200-5,0 90 4 - 5* - - 97,0
- 20GDS-14/8/16 110 200-5,0 89 - 10 20 25 30 102,0
15GD-11A20GDS-38 100 200-5,0 88,5-92 15 15 20 20 30 101,5-105,0
15GD-1120GDS-48 120 200-5,0 89 15 15 20 20 40 102,0
- Z0GDS-18 250 500-6,3 92 - 2,5 30 50 100 106,8
- Z0GDS-34/8/16 110 200-5,0 89 - 1,25 30 35 40 103,8
1GD-3- 12,5 4500 5,0-18,0 93,5 1 - 2* - - 96,5
1GD-561GDV-18 3000 6,3-16,0 88 1 1 1 1,5 3 88,0
2GD-36ZGDV-18 1600 3,15-20,0 90 2 2 3 3 6 94,8
ZGD-26GDV-116/25 4500 5,0-18,0 90/92,5 3 6 6 6 6 97,8/100,3
ZGD-315GDV-18 3000 3,0-18,0 90 3 3 5 8 15 97,0
ZGD-474GDV-18 3000 3,0-18,0 91 3 - 4 - - 97,0
4GD-566GDV-28 1600 3,15-20,0 90 4 4 6 6 12 97,8
6GD-11- 8 2000 3,0-20,0 90 6 - 6 - - 97,8
6GD-136GDV-48 3000 3,0-25,0 93,5 6 1,25 6 6 6 101,3
10GD-356GDV-616/25 3000 5,0-25,0 91 10 2 6 8 10 98,8
- 6GDV-716 - 5,0-25,0 92 - 2,5 6 6 20 99,8
- 6GDV-916 - 5,0-25,0 91 - 2 6 10 20 98,8
10GD-35B10GDV-216 2800 5,0-25,0 92 10 5 10 10 20 102,0
10GI-1- 4/8 2000 2,5-25,0 87 10 10 15 15 25 98,8
- 25GDV-14/8 2000 2,5-30,0 88 - - 25 - 102,0
Breitband-Lautsprecherköpfe
ZGD-326GDSH-14 75 80-12,5 92 3 0,8 6 6 6 99,8
ZGD-38E5GDSH-14 80 80-12,5 90 3 3 5 - - 97,0
ZGD-405GDSH-24 75 80-12,5 90 3 3 5 8 15 97,0
ZGD-425GDSH-34 100 100-12,5 92,5 3 3 5 8 15 99,5
ZGD-455GDSH-44 80 80-16,0 90 3 2,25 5 6 20 97,0
4GD-4- 8 55 60-12,0 93 4 - 5* - - 100,0
4GD-7- 4,5 60 60-12,0 92 4 - 5* - - 99,0
4GD-8A- 4 120 125-7,1 90 4 - 4 - - 96,0
4GD-8E4GDSH-14 120 125-7,1 93,5 4 - 4 - - 99,5
4GD-28- 4,5 60 60-12,0 90 4 - 5* - - 97,0
4GD-34- 8 60 60-12,0 90 4 - 5* - - 97,0
4GD-358GDSH-14 65 63-12,0 92 4 0,8 8 8 15 101,0
4GD-36- 4 60 63-12,0 90 4 - 5* - - 97,0
4GD-43- 4 - - 92 4 - 5* - - 99,0
4GD-534GDSH-38 125 100-12,5 91 4 0,5 4 6 12 97,0
5GD-1RRZ- 4 65 80-10,0 96 5 - 6* - - 103,8
6GD-1- 1,2 65 60-16,0 95 6 - 6 - - 102,8
6GD-3- 4 85 100-10,0 96 6 - 6 - - 103,8
6GD-178GDSH-24/8 100 100-12,5 91 6 0,9 8 20 35 100,0
10GD-36K10GDSH-14 40 63-20,0 90 10 1,6 10 15 20 100,0
10GD-36E10GDSH-24 40 63-20,0 87,5 10 2 10 10 15 97,5
4A-28- 15 70 70-14,0 93,5 6 - 12* - - 104,2
4A-32- 15 40 40-14,0 96 12 - 25* - - 110,0
Flachmembran-Lautsprecherköpfe (LF, MF, HF und NR)
4A-32-6- 16 42 40-14,0 95 12 - 50 - - 111,9
- 300GDN-14/8 18 20-3,15 90 - - 200 300 - 113,0
- 200GDN8 25 31,5-4,0 88 - - 100 200 - 108,0
- 100GDN8 40 63-5,0 87 - - 75 100 - 105,8
- 25GDN4 50 70-6,3 87 - - 25 50 - 101,0
- 75GDS4/8 80 200-6,3 92 - - 50 75 - 109,0
- 50GDS8 100 250-6,3 89 - - 25 50 - 103,0
- 10GDV-58 1100 2,0-31,5 91 - - 20 - - 104,0
- 25GDSch-2M4/8 50 80-16,0 87 - - 25 50 - 101,0

Grundlegende Lautsprecherparameter

Lautsprecherqualitätsparameter sind in GOST 16122-78, GOST 23262-83 sowie den Empfehlungen IEC 268-5 und 581-7 definiert. Betrachten wir kurz die Hauptparameter der Qualität von Lautsprechern.

Ungleichmäßiger Frequenzgang des Schalldrucks ist das Verhältnis des maximalen Schalldruckwerts zum minimalen Wert in einem bestimmten Frequenzbereich. Sie wird normalerweise in Dezibel angegeben. Die IEC 581-7 Empfehlungen definieren Mindestanforderungen zu Hi-Fi-Geräten wird darauf hingewiesen, dass der ungleichmäßige Frequenzgang des Schalldrucks ± 4 dB im Frequenzband 100 ... 8000 Hz nicht überschreiten sollte. Die besten HiFi-Lautsprecher erreichen ±2dB.

Durchschnittlicher Schalldruck berechnet aus Messergebnissen zu Schalldrucktönen im Frequenzbereich:

wobei pi der schalldruck ist i-te Frequenz; n ist die Anzahl der im gegebenen Bereich enthaltenen Frequenzen, ausgewählt mit einem Intervall von 1/3 Oktave.

Durchschnittlicher Normschalldruck rst ist der durchschnittliche Schalldruck, der sich im Nennfrequenzbereich auf der Arbeitsachse in einem Abstand von 1 m von der Arbeitsmitte entwickelt, wenn an den Lautsprecher eine Spannung angelegt wird, die der elektrischen Eingangsleistung von 0,1 W entspricht.

GG-Arbeitszentrum- normalerweise das geometrische Symmetriezentrum des Emitterausgangs. Bei komplexen Strahlern ist das Arbeitszentrum in der Beschreibung der Lautsprecher angegeben.

Arbeitsachse GG- fällt normalerweise mit der geometrischen Achse des Heizkörpers zusammen, bei komplexen Heizkörpern ist dies in der Beschreibung des GG angegeben.

Nachschlagewerke geben manchmal den Nennschalldruck pnom an, der sich von der Durchschnittsnorm dadurch unterscheidet, dass er durch Aufsummieren der elektrischen Nennleistung Rnom ermittelt wird.

Effektiv wiedergegebener Frequenzbereich- das ist der Frequenzbereich, in dem der Schalldruckpegel um einen bestimmten Wert gegenüber dem über ein bestimmtes Frequenzband gemittelten Pegel reduziert wird. Das heißt, der Frequenzgang des Schalldruckpegels sollte das vorgegebene Toleranzfeld nicht überschreiten. IEC 581-7 empfiehlt Mindestanforderungen für diesen Parameter im Frequenzband 50...12500 Hz mit einem Frequenzgangabfall von 8 dB relativ zum gemittelten Pegel im Frequenzband 100...8000 Hz. Gemäß OST 4.383.001 wird die Unebenheit des Frequenzgangs im effektiven Betriebsfrequenzbereich auf nicht mehr als 14 dB für breitbandige, tief- und hochfrequente Lautsprecherköpfe und 10 dB für mittelfrequente Lautsprecherköpfe festgelegt. Bei Lautsprecherköpfen, die in High-End-Geräten eingesetzt werden, wird in der Regel eine typische Frequenzgangform und zulässige Abweichungen davon akzeptiert. Frequenzgangmessungen werden in einer gedämpften Kammer in einem weit entfernten Schallfeld durchgeführt, dh in einer Entfernung von mehr als 0,5 ... 1,0 m. Bei einer Reihe von Modellen von akustischen Systemen (AS) der Hi-Fi-Klasse wird die Frequenzbereich erreicht 20 ... im Durchschnitt sind es 35 ... 20000 Hz.

Charakteristische Empfindlichkeit Bsp- das Verhältnis des durchschnittlichen Schalldrucks рср, der vom Lautsprecher im Nennfrequenzbereich auf der Arbeitsachse in einem Abstand von 1 m vom Arbeitszentrum entwickelt wird, zur Quadratwurzel der zugeführten elektrischen Leistung Pe:

Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der charakteristischen Empfindlichkeit und dem durchschnittlichen Standardschalldruck: pst \u003d Ex /

Für Berechnungen wird häufig das Konzept der axialen Spannungsempfindlichkeit des Lautsprechers verwendet. Üblicherweise wird sie einfach Empfindlichkeit genannt, womit das Verhältnis des auf der Arbeitsachse in 1 m Entfernung vom Arbeitsmittelpunkt des Lautsprechers im Freifeld entwickelten Schalldrucks p1 zur angelegten Spannung gemeint ist: Eos = p1/U. Diese Empfindlichkeit ist frequenzabhängig.

Die charakteristische Empfindlichkeit wird am häufigsten in dB im Verhältnis zur Standardhörschwelle von Pa ausgedrückt. Die meisten HiFi-Lautsprecher haben einen Eigenempfindlichkeitspegel von 86 bis 90 dB (oft zum Beispiel als 86 bis 90 dB/m/W geschrieben). Bei einigen hochwertigen Breitbandlautsprechermodellen können es 93 ... 95 dB / m / W sein.

Bei Lautsprechern der Hi-Fi-Kategorie, die für die Stereowiedergabe ausgelegt sind, wird auch die Divergenz des Frequenzgangs der Stereopaarkanäle normalisiert. Er sollte 2 dB nicht überschreiten, wenn man den über dieselben Oktaven gemittelten mittleren Schalldruckpegel im Frequenzbereich 250...8000 Hz vergleicht.

Phasenfrequenz- und Transienteneigenschaften von Lautsprechern sind noch nicht genormt, obwohl sie für die auditive Wahrnehmung wichtig sind.

Nichtlineare Verzerrung. Die harmonische Verzerrung gemäß der IEC-Empfehlung wird durch die gesamte harmonische Verzerrung bewertet. Sie ist definiert als die Quadratwurzel aus dem Verhältnis der Summe der Quadrate der Schalldruckwerte aller Harmonischen, beginnend bei der zweiten, zum Wert der Summe der Quadrate der Schalldrücke aller Komponenten und ist in Prozent ausgedrückt:

wobei i die harmonische Zahl ist; n ist die Anzahl der Harmonischen in einem gegebenen Frequenzbereich. Die Messungen werden in einer gedämpften Kammer an einem Sinussignal mit einer Leistung durchgeführt, die einem mittleren Schalldruckpegel von 90 dB entspricht (die Mittelung erfolgt im Frequenzbereich von 100 ... 8000 Hz). Messungen beschränken sich normalerweise auf die Summierung über die zweite und dritte Harmonische. Für Lautsprecher der Hi-Fi-Klasse werden die Mindestanforderungen für diesen Parameter im Frequenzband 250 ... 1000 Hz auferlegt - etwa 2%, dann ein linearer Rückgang von 2 auf 1% im Frequenzband 1 ... 2 kHz und dann 1 % im Frequenzband von 2 bis 6,3 kHz. Messungen des KG-Koeffizienten bei hohen Frequenzen liefern keine zuverlässige Bewertung nichtlinearer Verzerrungen, da die Produkte der Nichtlinearität außerhalb des Betriebsfrequenzbandes des untersuchten Geräts liegen. Zum bekommen Weitere Informationen messen Sie auch den Koeffizienten der Intermodulationsverzerrung. Neben dem gesamten harmonischen Koeffizienten werden auch die harmonischen Koeffizienten der n-ten Ordnung (meistens der zweiten und dritten) zur Bewertung des AS herangezogen.

Richtwirkung- die Abhängigkeit des vom Lautsprecher entwickelten Schalldrucks p an den Punkten des Freifelds (in gleicher Entfernung vom Arbeitszentrum) vom Winkel zwischen der Arbeitsachse des Lautsprechers und der Richtung zum angegebenen Punkt. Üblicherweise wird diese Kennlinie auf den axial gewachsenen Schalldruck normiert:

R(q)=Pq/Poc bei r=const.

Die Richtcharakteristik variiert mit der Frequenz, daher wird sie entweder über einen Frequenzbereich oder über ein bestimmtes Frequenzband gemessen. Die in einer Ebene aufgenommene Richtcharakteristik wird als Richtcharakteristik bezeichnet. Das Strahlungsdiagramm wird üblicherweise in Polarkoordinaten dargestellt.

In diesem Fall entspricht der Radiusvektor R(q). Manchmal wird das Strahlungsdiagramm für Werte von 20 lgR (q) in Dezibel gebaut. Sie wird für mehrere Ebenen ermittelt, die durch die Arbeitsachse verlaufen. Wenn der Lautsprechertreiber axialsymmetrisch ist, dann ist auch seine Richtwirkung axialsymmetrisch. In diesem Fall ist es ausreichend, eine Richtcharakteristik für nur eine Ebene zu haben. In den meisten Fällen ist es ausreichend, Strahlungsdiagramme für zwei zueinander senkrechte Ebenen zu haben.

Lautsprechermuster; j - Strahlungswinkel

Die Richtwirkung wird durch den axialen Konzentrationskoeffizienten W charakterisiert. Der axiale Konzentrationskoeffizient ist das Verhältnis der Quadrate der im Freifeld in einem bestimmten Abstand vom Arbeitsmittelpunkt des Lautsprechers gemessenen Schalldruckwerte: auf der Arbeitsachse ( P 2 oc) und gemittelt über alle radialen Richtungen (P 2 qcp), von der Arbeitsmitte kommend:

W \u003d P 2 ok / P 2 qcp

Daher ist für omnidirektionale Lautsprecher der axiale Konzentrationsfaktor gleich eins, also. als Pqcp=Poc und für gerichtete - mehr als eins (es kann mehrere zehn erreichen). Da die Schallleistung des Strahlers der Energiefluss durch die gesamte Kugeloberfläche ist, kann sie für einen Rundstrahler durch die Formel bestimmt werden:

Рнн=4*pi*r 2 Ir=4*pi*r 2 р 2 нн/rc,

wobei Ir die Schallintensität im Abstand r vom Arbeitsmittelpunkt des Lautsprechers ist; pnn - Schalldruck im gleichen Abstand, in diesem Fall auch Axialdruck); rc - spezifischer akustischer Widerstand; pi=3,14.

Daraus folgt, dass die abgestrahlte Schallleistung des Lautsprechers proportional zum Quadrat des von ihm entwickelten Schalldrucks ist. Basierend darauf ist die Schallleistung eines Richtstrahlers gleich der Schallleistung eines Rundstrahlers, der einen Schalldruck gleich Pqcp erzeugt, wenn alle anderen Dinge gleich sind, d.h.

PH \u003d 4 * pi * r 2 p 2 qav / rc.

Daher kann der axiale Konzentrationskoeffizient als das Verhältnis der Schallleistungen von Rundstrahlern und Richtstrahlern definiert werden, sofern ihre axialen Schalldrücke gleich sind:

W=Pнн/Рн, mit Pos.nn=Pos.n.

Für einen Richtlautsprecher ist die Schallleistung jeweils:

Рн=Рн/W=4*pi*r 2 p 2 oc.n/rcW.

Darauf aufbauend lässt sich der axiale Konzentrationskoeffizient als das Verhältnis der Quadrate der axialen Schalldruckwerte definieren, die von gerichteten und ungerichteten Lautsprechern entwickelt werden, sofern sie die gleiche Leistung abstrahlen, d.h.

W \u003d p 2 oc.n / p 2 oc.nn bei Рn \u003d Рnn.

Diese Definition zeigt, dass die axiale Energiekonzentration für denjenigen Lautsprecher größer ist, bei dem bei gleicher Strahlungsleistung der entwickelte Schalldruck auf der Achse größer sein wird.

Der axiale Konzentrationsfaktor für eine axialsymmetrische Richtcharakteristik lässt sich nach folgender Formel berechnen:

Der axiale Konzentrationsfaktor, ausgedrückt in dB, wird axialer Konzentrationsindex genannt, d.h.

Zu beachten ist, dass bei Studioakustikgeräten der Wert des axialen Konzentrationsindex normiert ist. Er beträgt 3...12 dB im Frequenzband 400...8000 Hz.

In den Empfehlungen der IEC 581-7 wird die Richtcharakteristik normiert, wenn der Frequenzgang bei Winkeln von ±(20...30) Grad in der horizontalen Ebene und ±(5...10) Grad in der vertikalen Ebene gemessen wird. Dabei sollten Abweichungen vom auf der Achse gemessenen Frequenzgang im Frequenzbereich 250...8000 Hz ±4 dB nicht überschreiten.

Akustische Leistung ist die vom Lautsprecher (Lautsprecherkopf) in den umgebenden Raum abgestrahlte Leistung. Gemäß GOST 16122-88 wird es aus dem gemessenen Schalldruck berechnet:

,

wo ist der Schalldruck bei einer gegebenen Frequenz f, entwickelt vom Lautsprecher in i-ter Punkt; n ist die Anzahl der Punkte, an denen sich das Mikrofon relativ zum Lautsprecher befindet (die Messpunkte müssen gleichmäßig über die Kugel verteilt sein, wobei der Mittelpunkt mit dem Arbeitsmittelpunkt des Lautsprechers zusammenfällt); r - Luftdichte; c ist die Schallgeschwindigkeit; r ist der Abstand vom Lautsprecher zum Mikrofon.

Elektrische Energie. In den inländischen Standards werden zwei Kapazitäten normalisiert: Nominal und Pass.

Die elektrische Nennleistung wird durch den normierten Oberschwingungskoeffizienten bestimmt. Normalerweise wird sein Wert im Namen des Lautsprechersystems angegeben, zum Beispiel 35AC-012 - Nennleistung 35 Watt.

Die elektrische Passport-Leistung wird durch die thermische und mechanische Festigkeit des Lautsprechers bestimmt und überprüft, indem 100 Stunden lang ein speziell gewichtetes Korrekturschaltungssignal wie rosa Rauschen mit einem Scheitelfaktor von zwei zugeführt wird. Normalerweise ist sein Wert höher als die Nennleistung (z. B. für ein 35AC-012-Lautsprechersystem beträgt die Leistung auf dem Typenschild 90 W).

  • Charakteristik, bei der der Lautsprecher einen bestimmten durchschnittlichen Schalldruckpegel von 94 dB in einer Entfernung von 1 m liefert;
  • Reisepass, in dem die AU kann lange Zeit Funktioniert ohne mechanische und thermische Beschädigung, wenn ein spezielles Geräuschsignal angelegt wird (stimmt mit der in den inländischen Dokumenten angegebenen Typenschildleistung überein);
  • Maximum Sinus - die Leistung eines kontinuierlichen Sinussignals in einem bestimmten Frequenzbereich, bei dem die AU lange Zeit ohne mechanische und thermische Beschädigung betrieben werden kann;
  • Langzeitmaximum - die Leistung, die die AU ohne mechanische und thermische Beschädigung für 1 min mit dem gleichen Testsignal wie bei der Bewertung der Typenschildleistung aushalten kann;
  • Kurzzeitmaximum - die Leistung, der der Lautsprecher standhalten kann, wenn er 1 s lang mit einem rosa Rauschsignal getestet wird. Die Tests werden 60 mal im Abstand von 1 min wiederholt.

Bewerteter elektrischer Widerstand(Eingangswiderstand Zin) ist wichtig bei der Auswahl eines Leistungsverstärkers. Normalerweise sind es 4 oder 8 Ohm. Bei realen AS ist der elektrische Widerstand komplex und hängt von der Frequenz ab. Dabei Mindestwert Modul des gesamten elektrischen Widerstands des Wechselstroms sollte nicht von den angegebenen abweichen Nennwert mehr als 20%. Entsprechend dem Frequenzgang des elektrischen Impedanzmoduls ist es möglich, die Frequenz der mechanischen Hauptresonanz fm des Lautsprechers zu bestimmen. Bei dieser Frequenz weist das Lautsprecherimpedanzmodul ein erstes Maximum auf.

Lautsprecher-Effizienz. Die Lautsprechereffizienz wird in der Regel nicht in den Passdaten angegeben. Stattdessen geben sie den Normschalldruck oder die charakteristische Empfindlichkeit an, die eindeutig zueinander und zur Schallleistung in Beziehung stehen. Wenn Sie es zum Lautsprecher bringen elektrische Energie Re=0,1 W, dann nach Normschalldruckdefinition Ros=Pst.


Weit verbreitete dynamische Niederfrequenzköpfe 25GDN-1-4 (alte Bezeichnung 10GD-34, modernes Analogon 25ZT-1-4), Abb. 1, wurden in Zweiwege-Akustiksystemen 6AS-2, 6AS-9, 10AS-9, 6MAS-4, in allen Modifikationen von S-30 und anderen als NF-MF-Verbindungen installiert. Der Kopf 6GDV-1-16 (3GD-2) diente oft als Hochfrequenzverbindung. In einigen Editionen der 35AC-1-Dreiwege-Lautsprechersysteme wurde es als Mitteltöner verwendet. Allerdings lässt die Klangqualität dieser Systeme im mittleren Frequenzbereich zu wünschen übrig. Immer wieder wurde von Funkamateuren die Frage aufgeworfen, die Klangqualität von Lautsprechern auf Basis dieses Kopfes zu verbessern.

Reis. Abb. 1. Dynamischer Niederfrequenzkopf 25GDN-1-4 (10GD-34): a – Gesamtansicht; b) - Abmessungen und Einbaumaße.

Der Frequenzgang des 25GDN-1-4 Topteils weist im Mittenbereich deutliche Unregelmäßigkeiten auf. Ab 1 kHz ein sanfter Anstieg des Schalldrucks und oberhalb von 4,5 kHz ein starker Abfall (Abb. 2). Der Filter der Lautsprecher der S-30-Serie hat eine Übergangsfrequenz von 5 kHz, und der 6AC-2 hat eine Übergangsfrequenz von 10 kHz. Dadurch haben wir einen deutlichen Einbruch in diesem Frequenzbereich, was wiederum die Klangqualität des Senders deutlich verschlechtert. Außerdem hat die Staubkappe nicht die nötige Steifigkeit, insbesondere die mit Polymer metallisierte. Bei großen Vibrationsamplituden des sich bewegenden Systems sind Klicks und Prellungen hörbar. Der Kopf 6GDV-1-16 hat eine Grundresonanzfrequenz von 4,5 kHz und kann bei dieser Frequenz und in der Nähe davon nicht ohne Verzerrung arbeiten, als Nachteil sollte das Vorhandensein eines gewissen Rauschens beachtet werden.

Reis. 2. Frequenzgang der Schalldruckhöhe dynamisch 25GDN-1-4 (10GD-34)

Um die obere Grenze des Frequenzbereichs des Lautsprechers auf 10-12 kHz zu erhöhen, können Sie beispielsweise einen zusätzlichen Konus verwenden, der in den Diffusor eingesetzt wird (Abb. 3). In diesem Fall funktioniert bei hohen Frequenzen die Hauptmembran aufgrund ihrer relativ flexiblen Verbindung mit der Schwingspule nicht mehr und eine kleine, eher starre und leichte Membran wird zugeschaltet.

Reis. 3. Lautsprecher mit zusätzlichem Diffusor.

Lautsprechersysteme der S-90 Familie haben typische Nachteile. Der Artikel „Modernisierung von AC 35AC-012 (S-90)“ beschreibt eine Methode zu deren Eliminierung für den Kopf 15GD-11A (20GDS-1-8), der strukturell sehr ähnlich zu 25GDN-1-4 ist und erfolgreich angewendet werden kann letzteres - um die native Staubkappe auf der Kappe vom Kopf 10GDSh-1-4 (10GD-36K) zu ersetzen, die die Form eines Kegels hat - ein Horn (Abb. 4). Die Durchmesser ihrer Schwingspulen sind sehr ähnlich - 25,7 mm für 10GDSh-1-4 und 25,4 mm für 25GDN-1-4.

Reis. 4. Passive Hochfrequenzhörner (Kegel) 10GDSh-1-4.

Die Arbeiten werden in der folgenden Reihenfolge ausgeführt. Zuerst wird die Staubkappe mit Lösungsmittel 646 oder 647 getränkt. Sie wird vorsichtig mit einem Skalpell entfernt (Abb. 5, a). Es wird empfohlen, ein nicht magnetisierbares Werkzeug zu verwenden. Unachtsames Bewegen eines Stahlgegenstands kann die Lautsprecherelemente beschädigen! Wischen Sie mit einem in dasselbe Lösungsmittel getauchten Wattestäbchen den Kleberdiffusor ab. Schmieren Sie den unteren Teil des Horns und den oberen Teil der Schwingspule mit Moment-Kleber. 10-15 Minuten trocknen. Auch hier werden beide Teile verschmiert und sofort verbunden, indem sie mit einer bestimmten Kraft gedrückt werden (Abb. 5, b).

Abb. 5. Dynamischer Niederfrequenzkopf 25GDN-1-4: a - Entfernen der Staubkappe; b - das Horn kleben.

Das Design des Horns wurde für den dynamischen Kopf 10GDSh-1 entwickelt. Für 25GDN-1-4 sollte es angepasst werden. Die Einstellung besteht darin, den Rand allmählich abzuschneiden und nach jedem Abschneiden den Frequenzgang des Lautsprechers zu messen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die gleichmäßigste Frequenzgangkurve in den mittleren Frequenzen erhalten wird. Durch Abschneiden von ca. 10 mm des Hornrandes werden Messungen vorgenommen. Der zweite und die folgenden Schnitte sollten sehr sorgfältig durchgeführt werden und nicht mehr als 3 - 1 mm (in absteigender Reihenfolge) abgeschnitten werden. Infolgedessen betrug die Seitenfläche des Horns im Inneren etwa 7 mm (vom staubdichten Element der Kappe bis zur Zierkante) - Abb. 6, ein. Das Trimmen wird mit einer Nagelschere durchgeführt, da sie sich als das akzeptabelste Werkzeug für diese Art von Arbeit erwiesen hat, sie hat kleine abgerundete Schnittflächen. Die Schnittkante wird zur Versteifung mit BF-2-Kleber imprägniert, der leicht mit Ethylalkohol verdünnt ist.

Reis. Abb. 6. Bildung des Horns des dynamischen Kopfes 25GDN-1-4: a – Schneidprozess; b - Messung der Wandhöhe; c - Ansicht im Stadium der Fertigstellung.

Frequenzgangmessungen werden mit einem Kondensatormikrofon (vorzugsweise messend) durchgeführt, das auf der gleichen Achse wie der Kopf * in einem Abstand von 30 - 40 cm platziert ist, einem Computer und dem Programm RightMark 6.2.3. Das Mikrofon wird an den Line-Eingang der Soundkarte des Computers angeschlossen, und der Lautsprecher wird an den Verstärker der Computerlautsprecher angeschlossen. Führen Sie das Programm RightMark 6.2.3 aus und messen Sie den Frequenzgang des Schalldrucks.

Diese Verfeinerung ermöglichte es, das vom 25GDN-1-4-Kopf reproduzierte Frequenzband auf 10 kHz (!) zu erweitern und die strukturellen Obertöne der Staubkappe loszuwerden. Beim Hören und Vergleichen der modifizierten Köpfe mit dem Original wurde eine merkliche Erweiterung des Hochfrequenzwiedergabebandes festgestellt, die im Frequenzgangdiagramm des Schalldrucks zu beobachten ist - Abb. 7. Trotz der Messfehler, Signalverzerrung durch Verstärker, Mikrofon, Umgebung können wir schlussfolgern, dass das gewünschte Ergebnis erreicht wird.

Reis. 7. Frequenzgang des Schalldruckkopfes des mit einem zusätzlichen Strahler ausgestatteten dynamischen Kopfes 25GDN-1-4.

Der dynamische Kopf 25GDN-1-4 kann nach einer solchen Verfeinerung als Niederfrequenz-, Mittelfrequenz- und Breitbandlautsprecher sowohl in Computerlautsprechern als auch in Autos verwendet werden (er lässt sich leicht an regelmäßigen Stellen unter der Akustik der Vordertüren der meisten montieren Automodelle), kleine Subwoofer usw.

Notiz. Um den negativen Einfluss eines akustischen Kurzschlusses auf die Messergebnisse zu eliminieren, wird der Kopf 25GDN-1-4 in eine Box mit offener Rückwand gelegt, die von außen und innen mit schallabsorbierendem Material verkleidet ist. Der Lautsprecher wird von außen auf die Frontplatte montiert. Andernfalls führt die im Kopfloch mitschwingende Luft zu Verzerrungen. Auf dem Frequenzgangdiagramm macht sich dies in Form von Spitzen und Einbrüchen bemerkbar.

Literatur

1. Burko V., Lyamin P. Haushaltsakustiksysteme: Betrieb und Reparatur. Referenzhandbuch. Minsk, "Belarus", 1996, p. 224.

2. Sapozhkov M. Akustik. Lehrbuch für Gymnasien. M., "Kommunikation", 1978, p. 138.

3. Marchenko V. Modernisierung von AC 35AC-012 (S-90). http://www.html

4. Marchenko V. Messmikrofon. http://www.html

5. Afonin S. Erstellung von Akustiksystemen zu Hause. M., "Eksimo", 2008, p. 90-96.


Veröffentlichungsdatum: 08.06.2015


Lesermeinungen
  • Igor / 28.12.2018 - 21:47
    Muss ich diesen Kopf für die Verwendung in S90 weitergeben?

Zweck- Einsatz in geschlossenen Fernschallsystemen von Haushaltsfunkgeräten der 2. Komplexitätsgruppe als niederfrequente Verbindung bei Arbeiten in Innenräumen. Lautsprecherkopf elektrodynamischer Bauart, niederfrequent, rund, mit ungeschirmtem Magnetkreis.

Der Diffusorhalter besteht aus einer Aluminium-Druckgusslegierung. Der Kegeldiffusor mit gebogener Mantellinie besteht aus imprägniertem Papierbrei. Aufhängung in Torusform - aus Gummi. Die Zentrierscheibe besteht aus imprägniertem Gewebe.

Frequenzgang des Schalldrucks, Gesamt- und Einbaumaße sind in Abb. 1 dargestellt. einer.

Reis. 1. Lautsprecherkopf (): a - Frequenzgang des Schalldrucks; b - Gesamt- und Installationsabmessungen

Tabelle 1. Spezifikationen

Effektiver Betriebsfrequenzbereich, Hz 63...5000
Niveau der charakteristischen Empfindlichkeit, dB, nicht weniger als 84
Betriebsleistung, W 8
Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs, dB 12
Durchschnittlicher Standardschalldruck, Pa 0,1
Gesamtklirrfaktor bei Leistungsversorgung entsprechend dem Nennschalldruck, %, bei Frequenzen, Hz:
unter 1000 6
über 1000 3
Elektrischer Nennwiderstand, Ohm 4
Maximale Rauschleistung (Pass), W 25
Maximale Dauerleistung, W 27
Begrenzung der Kurzzeitleistung, W 30
Hauptresonanzfrequenz, Hz 80±20
Voller Qualitätsfaktor 0,45 ± 0,1
Äquivalentes Volumen, m 3 0,011
Gesamtabmessungen, mm d125x75,5
Gewicht, gr 1300
Technische Eigenschaften: Bedeutung
Effektiver Betriebsfrequenzbereich, Hz 125...7100
Ungleichmäßiger Frequenzgang des Schalldrucks, dB, nicht mehr 14
Niveau der charakteristischen Empfindlichkeit, dB, nicht weniger als 93,5
Gesamtklirrfaktor, %, bei Frequenzen: Hz:
200...1000 5
2000...4000 2
Elektrischer Nennwiderstand, Ohm 4
Maximale Rauschleistung (Pass) mit Filter, W 4
Maximale Dauerleistung mit Filter, W 6
Begrenzung der Kurzzeitleistung mit Filter, W 10
Hauptresonanzfrequenz, Hz 120 +20 -15
Voller Qualitätsfaktor 1,3 ± 0,5
Gesamtabmessungen, mm Ø125x49
Gewicht (kg 0,6

Design-Merkmale:

  • Lautsprecherkopf elektrodynamischer Bauart, Fullrange, rund, mit ungeschirmtem Magnetkreis.
  • Gesamt- und Einbaumaße sind in der Abbildung dargestellt.
  • Der Diffusorhalter besteht aus gestanztem Stahl.
  • Der Magnetkreis enthält die folgenden Elemente:
    1. Ringferritmagnet M16 BA190, Größe K75x26x13,5 mm;
    2. Kern mit einem Durchmesser von 15 mm;
    3. oberer Flansch mit Bohrung mit 16,7 mm Durchmesser.
  • Die Höhe des Luftspalts beträgt 3,9 mm, seine radiale Breite 0,85 mm und die Induktion im Spalt 0,9 T.
  • Das mobile System umfasst:
    1. eine mit einem PEVL-Draht gewickelte Schwingspule mit einem Durchmesser von 0,140 mm, zweilagige Wicklung, 31 Windungen in der ersten Lage, 29 Windungen in der zweiten, Windungshöhe 4,9 mm, ohmscher Widerstand 4 ± 0,6 Ohm. Der Rahmen der Schwingspule besteht aus Papier der Sorte K-080 GOST 23436-79 mit einer Dicke von 0,080 mm. ZK Höhe 14 mm, Innendurchmesser 15,3 mm, Außen (mit Wicklung) 16,3 mm;
    2. konischer Diffusor mit sinusförmiger Aufhängung aus Papiermasse;
    3. Zentrierscheibe und Kappe aus imprägniertem Gewebe;
    4. Elektrische Spannung wird an die Eingangsanschlüsse des Kopfes angelegt, die in Form von Blütenblättern hergestellt sind, die in Gummibuchsen eingebaut sind, die am Diffusorhalter befestigt sind.

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