Спиральный рог — ещё одна мощная звуковая колонка

 

Вступление

 

Недавно меня попросили помощь в реальном проекте, и я подумал, что пришло время еще раз попробовать «доказать задумку», теперь уже спирального рога. На этот раз я решил использовать довольно дешевый профессиональный аудио динамик, который недавно поступил в продажу — Parts Express PA310-8. Это 12-дюймовый профессиональный аудио динамик с приличными характеристиками, который продавался за 75 долларов (не считая стоимости его доставки, конечно).

 

Как обычно, я измерил технико-звуковые (T/S) параметры устройства перед его фиксацией в какой-либо окончательной конструкции. Параметры динамика оказались следующими:

Параметр

Заявлено Измерено
Vas 81.9 l 92.0 l
Qes 0.346 0.310
Qms 8.630 7.500
Qts 0.333 0.298
Fs 44.4 Hz 39.0 Hz
Re 5.7 Ohms 5.2 Ohms
Le 1.53 mH 0.37 mH

Заниженный параметр Le был чем-то вроде сюрприза. Что действительно могло повлиять на звуковое давление в полосе пропускания, но его при необходимости несложно исправить с помощью внешней катушки индуктивности, подключенной последовательно с динамиком.

 

После нескольких различных вариантов, которые были опробованы и отклонены, нижеприведенные изображения представляют разработку HornResp, которую в наконечном итоге я решил использовать. В результате должна получиться небольшая (меньше 120 литров) коробка, способная выдать приличных 40 Гц и немного выше 100 Гц, которую можно построить из одного листа фанеры 1200 х 2400 мм.

 

 

 

 

Спиральный рог

Спиральный рог

Найти выход из множества деталей схемы, отвечающий основным требованиям моделирования, было несколько сложно. В итоге я создал таблицу Excel, которая позволила мне с помощью функции «Goal Seek» определить оптимальные размеры камер для спирального рога, которые в точности соответствуют данным расчета HornResp со ступенчатым и коническим каналом, как показано на чертеже ниже. Я также составил таблицу, определяющую размеры каждой панели, которые складывают этот коробок. Я намеренно не учёл ни одного скрепляющего бруска, поэтому позже можно объективно определить влияние любой фиксации на колонку.

Спиральный рог

В следующей таблице указаны размеры панелей, вычисленные Excel, при условии, что толщина каждой составляет 17 мм (да, расчетная фанера была просто скромной по сравнению с действительной, толщиной в 19 мм, сарказм).

 

Панель x (cm) y (cm)

Требуемое

количество

  Положение

Купить компоненты для этой самоделки
A 8.2 41.4 1 Передняя (1)
B 30.8 41.4 1 Передняя (2)
C 60.1 56.7 2 Боковые
D 56.7 41.4 1 Задняя
E 60.1 44.8 2 Верх, низ
F 46.0 41.4 1 1-я внутри
G 33.1 41.4 1 2-я внутри
H 30.5 41.4 1 3-я внутри

I

29.6 41.4 1

4-я внутри

В этот список не входят подкладки, необходимые для правильной фиксации корпуса.

Спиральный рог-4

Спиральный рог-5

Спиральный рог-56

Спиральный рог-7

Спиральный рог-8

Затем я приступил к сборке ящика (см. фотографии ниже). Ингредиенты следующие: один лист фанеры 1200 x 2400 мм, толщиной 19 мм, коробка с саморезами для гипсокартона, клей для дерева, несколько кирпичей (в качестве ножек временного стола), несколько крепежных винтов для динамика и, конечно же, динамик. Я оставил верхнюю и нижнюю панель съемными (только прикрутил по месту, а не склеил и прикрутил), поэтому могу легко добавить и удалить набивку или фиксирующие бруски в каждой секции корпуса.

Результаты

Оказывается, спиральный рог работает как ожидалось, с таким «освобожденным звуком», который был характерен для моей первой подтвержденной задумки — спиральной трубы. Давление весьма необычно для своей полосы пропускания (особенно, если учесть, что это динамик за 75 долларов с 5-миллиметровым сердечником Xmax ) — ему удалось подирижировать дверцами всех шкафов в гараже, которые вибрировали во время некоторых SPL тестов (уровня звукового давления). Я поместил ниже график отклика импеданса (сделанный после того, как корпус был основательно скреплен), показывающий, насколько близко измеренные результаты соответствуют кривой импеданса, определенной HornResp.

Результаты

Хотя это очень точное совпадение, более пристальный взгляд на измеренный импеданс позволяет заметить, что резонансная частота рога составляет около 43 Гц, то есть немного выше, чем прогнозировалось.

На графике ниже показан измеренный частотный отклик по сравнению с предсказанным HornResp. Я использовал метод замера «близким микрофоном», который может быть недостаточно точным для этого теста.

Результаты10

Избавление от «провала»

Я обнаружил, что можно избавиться от «провала» частотной характеристики около 150 Гц, вставив пластинку на третьем изгибе, уменьшающую поперечное сечение в 2/3 раза. Я назвал её «пачка собачьего корма», из-за того, с помощью чего я сначала протестировал эту идею. С добавлением пачки, частотная характеристика изменилась, как показано на графике ниже, перешла с синей линии до красной. Зеленым цветом отображается отклик, измеренный возле самой пластинки, показывая полный вид «провала» (без пластинки, частотная характеристика в этой области изменяется довольно ровно).

Избавление от «провала»

Пластинка также немного сдвинула резонансную частоту рога вниз с 43,7 до 39 Гц. Она стала действительно хорошей вещью для данного проекта, так как немного выровняла звуковое давление. Вполне возможно, что вставленная пластинка вызовет проблемы со сжатием на более высоких уровнях мощности, но нужно выполнить больше тестов, чтобы убедиться, действительно так происходит.

На графике ниже показано, как изменяется частотная характеристика с установкой «пачки собачьего корма».

частотная характеристика

Ниже фотография пластинки, как она закреплена теперь уже в подтвержденной идее спирального рога.

частотная характеристика

Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск.


Загрузка...

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

5 × 3 =