Bangun Sistem Loudspeaker Hi-Fi Baffle Terbuka ini dengan Jaringan Crossover

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Desain speaker hi-fi berkualitas tinggi penyekat terbuka yang diperkenalkan di sini menyediakan pengganti rumah loudspeaker umum. Pola pancaran suaranya menyerupai pola elektrostatis. Ia bekerja tanpa penutup atau rumah untuk woofer, meskipun menggunakan dinamika normal untuk unit penggerak. Reproduksi memberikan dampak yang sangat 'luas' di telinga.

Pertimbangan Desain

Energi listrik biasanya diubah menjadi energi akustik melalui unit penggerak dinamis. Anda dapat menemukan bentuk lain, seperti unit elektrostatis dan pita, namun ini biasanya lebih mahal dan terkadang lebih rentan, atau lebih rumit untuk dibuat dibandingkan dengan jenis kerucut klasik yang telah ada selama sekitar 70 tahun.



Di seluruh dunia, jutaan unit penggerak loudspeaker diproduksi setiap tahun. Hanya sebagian kecil dari ini dibuat untuk peralatan hi-fi: sisanya untuk digunakan di telepon, radio mobil. radio portabel, dan sebagainya.

Biasanya, loudspeaker kerucut dianggap hanya cocok untuk pemrosesan audio berkualitas tinggi, karena jenis ini memiliki kapasitas untuk mengatur tingkat substansial udara ke dalam gerakan (yang merupakan satu-satunya aspek penting untuk karakteristik pendengaran fisik).



Ketika 'diafragma' harus mereplikasi frekuensi rendah, bagian depan dan belakang kerucutnya tidak dapat 'mendeteksi' satu sama lain (atau, korsleting akustik dapat terjadi).

Oleh karena itu, kotak tertutup atau rumah refleks bass umumnya digunakan untuk reproduksi frekuensi rendah.

Selungkup semacam ini memiliki kekurangan, karena cenderung berosilasi dengan kerucut (kecuali jika dibaut pada beton).

Beberapa ahli percaya bahwa pola harus fokus seperti sumber titik, yaitu, semua rentang frekuensi perlu ditransmisikan dengan sudut 360 °.

Praktisnya, pola radiasi unit frekuensi menengah dan tweeter dibatasi sekitar 180 ° hanya woofer yang bisa mencapai sekitar 360 °.

Anda dapat menemukan solusi untuk ini, misalnya, memasang unit drive di sisi belakang rumah juga. Pilihan lainnya adalah penerapan driver elektrostatis, karena ini mendorong gelombang maju dan mundur.

Karena suara yang direproduksi di sisi depan anti-fase dengan di belakang, model ini merespons secara berbeda dari radiator multi-arah.

Satuan semacam ini dikenal sebagai radiator dipol, meskipun gaya radiasi berbentuk oktagonal. Namun, keluaran suara dari unit jenis ini dapat sangat menyenangkan untuk didengar, hanya karena gelombang suara dari bagian belakang sampai ke pendengar melalui beberapa refleksi, yang meningkatkan dampak stereoskopis.

Desain kotak speaker berkualitas tinggi penyekat terbuka yang didiskusikan, yang, meskipun tidak sepenuhnya baru di dunia musik, hampir tidak pernah menjadi topik usaha LAKUKAN SENDIRI, bercita-cita untuk memadukan beberapa faktor ini. Sederhananya, yang dijalankan sebagai radiator dipol tetapi menggunakan unit penggerak dinamis biasa.

Frekuensi rendah diproses oleh dua woofer yang ditempatkan di atas kertas kecil, sedangkan frekuensi menengah dan frekuensi tinggi diproses oleh beberapa squawkers dan sepasang tweeter, masing-masing satu di depan dan satu di sisi belakang.

Petunjuk Teknis

Ketika unit penggerak loudspeaker dipasang di tengah papan, karakteristik frekuensinya di bawah frekuensi cut-off yang lebih rendah (ditentukan oleh dimensi papan) akan menurun pada tingkat 6 dB per oktaf.

Di bawah frekuensi resonansi unit penggerak yang akan meningkat menjadi 18 dB per oktaf, namun ini benar-benar tidak penting jika menyangkut unit penggerak yang memiliki frekuensi resonansi rendah.

Efek ini lebih disukai dibandingkan dengan kotak bersegel (12 dB per oktaf) atau kotak refleks bass (12-18 dB per oktaf).

Kekurangannya jelas, frekuensi cut-off yang lebih rendah lebih tinggi (setengah panjang gelombang: diameter papan). Dengan frekuensi ini, sisi depan dan belakang kerucut mulai saling membatalkan agar fungsionalitas yang dihasilkan menurun.

Seolah-olah udara yang ditekan ke depan diasimilasi oleh udara yang ditarik oleh kerucut di bagian belakang. Frekuensi cut-off 60 Hz membutuhkan papan berukuran sekitar 3x3 in (10x10 kaki).

Selain itu, karakteristik yang bersih menuntut unit penggerak dipasang secara asimetris, untuk memastikan bahwa 'korsleting' didistribusikan pada rentang frekuensi yang luas.

Jenis papan substansial ini, jelas, di luar tampilan untuk aplikasi berbasis rumah, di mana model untuk fungsionalitas identik yang menempati ruang jumlah yang dikurangi.

Meskipun demikian, desain baffle terbuka tetap menarik, karena menghalangi konsekuensi yang tak terhitung jumlahnya (tidak diinginkan) dari sebuah housing terhadap reproduksi suara (gelombang berdiri: bergetar bersama, dan sebagainya).

Getaran rumah justru menjadi tantangan besar saat enclosure terbuat dari kayu. Untuk penggunaan rumah tangga, panel berukuran sedang yang diletakkan di lantai ruangan mungkin dapat dicoba untuk meningkatkan dimensinya secara artifisial sehingga mengurangi frekuensi cut-off.

Selanjutnya kompensasi listrik dapat diterapkan untuk (sampai batas tertentu) membuat dekadensi akustik. Hal ini mungkin akan menurunkan efisiensi dan penanganan daya sampai tingkat tertentu, namun hal ini dapat dipertahankan dalam batas yang realistis melalui penggunaan kerucut yang cukup besar dan membatasi koreksi.

Tata letak saat ini berjalan di atas papan yang tinggi dan sempit di mana beberapa woofer 210 mm dipasang dan dimaksudkan untuk pemosisian vertikal di permukaan tanah. Frekuensi cut-off rendah (dihitung) (-3 dB] mendekati 100 Hz.

Karena penguat tambahan dianggap tidak perlu. jaringan koreksi sebenarnya adalah tipe LC pasif yang terhubung ke input woofer, lihat Gbr. 3.

Selanjutnya kompensasi listrik dapat diterapkan untuk (sampai batas tertentu) membuat dekadensi akustik. Hal ini mungkin akan menurunkan efisiensi dan penanganan daya sampai tingkat tertentu, namun hal ini dapat dipertahankan dalam batas yang realistis melalui penggunaan kerucut yang cukup besar dan membatasi koreksi.

Tata letak loudspeaker Hi-Fi saat ini berjalan di atas papan sempit yang tinggi di mana beberapa woofer 210 mm dipasang dan dimaksudkan untuk pemosisian vertikal di permukaan tanah. Frekuensi cut-off rendah (dihitung) (-3 dB] mendekati 100 Hz. Karena penguat tambahan dianggap tidak perlu, jaringan koreksi silang sebenarnya adalah tipe LC pasif yang dihubungkan pada input woofer lihat Gambar. 3.

rangkaian jaringan crossover untuk rangkaian kotak loudspeaker baffle terbuka

Gambar 3

Daftar Bagian

Daftar Bagian

Karakteristik (terukur) dari woofer yang dipasang di papan jaringan koreksi dan loudspeaker yang disesuaikan ditampilkan pada Gambar 1.

karakteristik woofer

Gambar 1

Untuk menjaga efisiensi dan penanganan daya dalam batas yang dapat ditoleransi, koreksi telah dibatasi hingga sedikit di atas 1 oktaf.

Efisiensi berkurang 8 dB. Penggunaan sepasang woofer sebenarnya tidak meningkatkan efisiensi (impedansi keseluruhan lebih rendah meskipun disipasi lebih besar). dan output daya tetap hampir sama seperti yang ada pada satu woofer 210 mm dalam kotak tertutup. Karakteristik yang diuji disajikan pada Gambar 2.

Efisiensi kotak loudspeaker berkurang 8 dB

Gambar 2

Teramati bahwa frekuensi cut-off -3 dB dikurangi menjadi sekitar 35 Hz yang merupakan nilai yang baik untuk aplikasi hi-Fi.

Perhatikan bahwa kurva yang dikoreksi terdiri dari efek low pass filter agar mulai bergeser lagi di atas 200 Hz. Simbol dc yang dihasilkan adalah penyekat sempit yang menawarkan output bass yang lebih baik pada Hz yang lebih rendah daripada beberapa kotak speaker 'tradisional'.

Tampaknya tata letak penyekat terbuka yang diusulkan tidak akan mereproduksi frekuensi rendah dengan baik. Namun itu mungkin karena fakta bahwa perancang boks biasanya tidak mengaktifkan efek ruang atau ruang yang sebenarnya, yang mengakibatkan puncak frekuensi rendah segera setelah loudspeaker digunakan untuk ruangan tersebut.

Karakteristik woofer yang diuji di depan dan belakang pada dasarnya sama pada frekuensi rendah. Ini bukan situasi dengan squawkers (unit dan tweeter mid-range, yang menyiratkan bahwa ini perlu direplikasi di bagian belakang.

Selain itu, squaker memiliki karakteristik frekuensi yang sangat melengkung dan efisiensi radiasi yang lebih rendah. Untuk alasan itu menjadi penting untuk menempatkan unit-unit tersebut di sebuah rumah kecil

Memilih Unit Drive

Untuk menyaksikan radiasi yang lebih baik, diameter unit penggerak harus lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang audio yang direproduksi.

Oleh karena itu diperlukan metode tiga arah. Mengingat bahwa pemilihan berbagai jenis unit penggerak dalam suatu sistem biasanya menimbulkan kesulitan ketersediaan, maka dipilih untuk memilih semua 3 jenis dalam kisaran pemasok tunggal.

Jaringan Lintas-Over

Rangkaian jaringan cross-over dapat disaksikan pada Gambar. 3 keluaran yang diuji ditunjukkan pada Gambar 4. Induktor L2 dan R2 memberikan koreksi frekuensi rendah seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.

koreksi frekuensi rendah

Gambar 4

Pemfilteran yang tepat dilakukan dengan L1-C1. Bagian ini memberikan kemiringan orde dua kira-kira di atas 400 Hz (terlihat cukup berkurang Gambar 4, tetapi itu mungkin karena kurva di sana hanya berhubungan dengan keluaran listrik: efisiensi unit penggerak tidak disertakan.

Resistor R1 menjamin resistansi yang cukup stabil pada keluaran sistem, terlepas dari dampak L2-R2 dan impedansi yang bergantung pada frekuensi dari woofer. Porsi untuk squawkers terdiri dari L4-C2 untuk roll-off pada 400 Hz dan L5-C3 untuk yang sama pada 5 kHz. Kemiringannya kira-kira 12 dB per oktaf.

Seiring dengan roll-off tweeter yang alami, ini menghasilkan kemiringan yang lebih tajam, yang sangat penting untuk memastikan bahwa perangkat kelas menengah tidak menggunakan daya yang berlebihan. Attenuator R3-R4 antara bagian dan unit penggerak menawarkan pencocokan level mendekati 3,5 dB. Bagian tweeter (urutan kedua) termasuk L5-C4.

Attenuator R5-R6 memberikan tingkat pencocokan kira-kira pada 5,5 dB untuk menawarkan tertinggi pada respon frekuensi akustik. Jaringan cross-over paling baik dikembangkan melalui veroboard serbaguna kecil lihat Gambar. 5 untuk tata letak komponen yang sesuai.

Gambar 5

Induktor inti cukup berat dan, oleh karena itu harus dijepit dengan benar, jika memungkinkan dengan mur, baut dan ring non logam. Induktor L1, L2, dan L4 adalah tipe spul dengan inti HQ. Bahan ini tidak menimbulkan distorsi pada frekuensi tinggi dan rendah dan juga cukup murah.

Karena L1 dan L2 yang seharusnya membawa arus yang relatif besar adalah induktor inti udara atau memiliki bahan inti nonferrous atau inferior. Terlepas dari kenyataan bahwa C2 dipilih sebagai elektrolitik bipolar, jenis MKT juga dapat digunakan secara efektif.

Bagaimana Membangun

Pada dasarnya semua bagian yang ditampilkan pada Gambar 6 dibuat dari papan chip kepadatan menengah 25 mm [1 in]. Elemen utamanya adalah panel A, papan dengan tinggi 1150 mm di mana sepasang woofer, squawker dan tweeter dipasang.

Perhatikan bahwa semua unit penggerak harus dibaut ke dalam lubang yang tenggelam, yang secara substansial akan meningkatkan efisiensi radiasi. Namun, ini hanya penting di sisi depan, karena transmisi audio dari belakang tidak terlalu penting.

Gambar 6

Tampak samping dari desain sejauh ini tampak seperti bagian kokoh individu 50 mm [2 in.) Yang melebar pada alasnya.

Selesaikan ini seperlunya dengan pernis atau veneer. Ingat panel E Setelah laquer atau veneer mengering, pasang kabel untuk pengeras suara dan pasang unit drive di bagian depan — jangan mengabaikan kabel untuk pengeras suara dan tweeter belakang.

Hubungkan kabel ke perangkat. Tag ujung kabel, agar tidak menimbulkan kebingungan setelahnya mengenai berbagai terminal kabel.

Lubang yang dilalui kabel harus ditutup kedap air menggunakan, e. g. pistol lem. Selanjutnya, kencangkan panel E dengan sekrup papan chip ke arah belakang atas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6b. Kepala sekrup harus terbalik.

Gambar 7

Tutupi ruang antara panel dengan selotip yang sesuai. Setelah itu pasang squawker dan tweeter belakang.

Pastikan sambungan kabel ke bagian ini adalah replikasi dari yang di maksud depan, hubungkan garis + di tweeter depan ke - garis tweeter belakang, dan juga dengan unit jarak menengah.

Polaritas listrik sesuai dengan jaringan lintas akan tergantung pada pengeras suara depan.

Selanjutnya, pasang sistem cross-over di bawah woofer seperti yang ditunjukkan pada foto di Gbr. 7. Terakhir, buat dudukan berbentuk L seperti yang disajikan pada Gbr. 7, baut ini ke panel dasar seperti yang ditunjukkan dan paskan soket ke ini . Hubungkan soket ke jaringan cross-over jika sesuai.

Spesifikasi teknis




Sebelumnya: Lembar Data 2N3055, Pinout, Sirkuit Aplikasi Next: Cara Memperbaiki Kelelawar Pemukul Nyamuk