Den öppna baffeln hi-fi, högkvalitativa högtalardesignen som introduceras här ger en ersättning för det vanliga högtalarhuset. Dess ljudemissionsmönster liknar elektrostatiskt mönster. Det fungerar utan kapsling eller kapsling för bashögtalarna, men använder normal dynamik för drivenheterna. Reproduktionen ger extremt ”rymlig” inverkan på öronen.

Designöverväganden

Elektrisk energi ändras normalt till akustisk energi genom en dynamisk drivenhet. Du kan hitta andra former, som elektrostatiska och bandenheter, men dessa är vanligtvis dyrare och ibland dessutom mer mottagliga eller mer komplicerade att bygga jämfört med klassisk kon typ som har funnits i cirka 70 år.

Över hela världen, många miljoner högtalarenheter tillverkas årligen. Bara en liten andel av dessa skapas för hi-fi-utrustning: resten är för användning i telefoner, bilradio. bärbara radioapparater och så vidare.

Vanligtvis anses konhögtalaren endast lämplig för högkvalitativ ljudbehandling, eftersom denna typ har kapacitet att sätta en väsentlig luftnivå i rörelse (det är den enda viktiga aspekten av den fysiska hörselegenskapen).

När ett 'membran' måste replikera låga frekvenser är det avgörande att den främre och bakre delen av konen inte kan 'upptäcka' varandra (annars kan en akustisk kortslutning inträffa).

På grund av detta används i allmänhet ett förseglat box- eller basreflexhus för reproduktion av låga frekvenser.

Denna typ av hölje kommer med nackdelen, eftersom den tenderar att svänga med konen (om den inte är bultad på betong).

Några specialister tror att mönstret bör fokusera som en punktkälla, det vill säga alla frekvensområden måste överföras i en vinkel på 360 °.

Praktiskt taget är strålningsmönstret för mittfrekvens- och diskanthögtalare begränsat till cirka 180 °, bara bashögtalarna kan nå cirka 360 °.

Du kan hitta lösningar på detta, till exempel att fixera drivenheterna på baksidan av huset också. Ett annat alternativ är tillämpningen av elektrostatiska drivenheter, eftersom dessa skjuter vågorna framåt och bakåt.

Eftersom det återgivna ljudet på framsidan är i antifas med det på baksidan, svarar dessa modeller annorlunda än en flervägs radiator.

Denna typ av enheter är som ett resultat känd som dipolradiatorer, även om strålningsstilen är åttkantig. Ljudutgången från denna typ av enhet kan dock vara extremt tilltalande att höra, helt enkelt för att ljudvågorna från baksidan kommer fram till lyssnaren genom flera reflektioner, vilket förstärker den stereoskopiska påverkan.

Den diskuterade högkvalitativa högtalarboxdesignen med öppen baffel, som, även om den inte är helt ny i musikvärlden, knappast någonsin varit föremål för ett DO-IT-YOURSELF-satsning, strävar efter att blanda dessa flera faktorer. Enkelt uttryckt, en som körs som en dipolstrålare men använder vanliga dynamiska drivenheter.

Låga frekvenser bearbetas av två bashögtalare placerade på en liten baffe, medan medelhöga och höga frekvenser behandlas av ett par squawkers och ett par diskanthögtalare, var och en på framsidan och en på vardera på baksidan.

“DC till AC konverteringsmetoder ”

Tekniska råd

När en högtalardrivenhet är monterad i mitten av ett kort, kommer dess frekvenskarakteristik under den lägre avstängningsfrekvensen (bestämd av kortets mått) att minska med en hastighet av 6 dB per oktav.

Under drivenhetens resonansfrekvens som kommer att förbättras till 18 dB per oktav, men detta är verkligen obetydligt när det gäller drivenheter med låg resonansfrekvens.

Denna effekt är mer föredragen jämfört med den för en förseglad låda (12 dB per oktav) eller den för en basre ﬂ ex-låda (12-18 dB per oktav).

Nackdelen är uppenbarligen att den lägre avskärningsfrekvensen är högre (halv våglängd: brädans diameter). Med denna frekvens börjar konens framsida och baksida att avbryta varandra så att den resulterande funktionaliteten försämras.

Det är som om luften som trycks fram framåt assimileras av luften som dras in av konen på baksidan. En avstängningsfrekvens på 60 Hz kräver ett kort på cirka 10x10 fot.

Dessutom kräver en ren egenskap att drivenheten monteras asymmetriskt för att säkerställa att kortslutningarna fördelas över ett brett frekvensområde.

Denna typ av betydande kort är uppenbarligen bortom synen för hemmabaserad applikation, där modellerna för identisk funktionalitet som tar mindre plats.

Ändå fortsätter den öppna baffeldesignen att vara nyfiken, eftersom den utesluter de otaliga (oönskade) konsekvenser som ett hus har på ljudåtergivningen (stående vågor: vibrerar tillsammans och så vidare).

Vibrationer i höljet blir faktiskt en stor utmaning när höljet är konstruerat av trä. För hushållsbruk kan en panel med måttliga mätningar som läggs på golvet i ett rum möjligen försökas förbättra dess dimension på ett konstgjort sätt och på så sätt minska avskurningsfrekvensen.

Dessutom kan elektrisk kompensation tillämpas för att (till viss del) utgöra den akustiska dekadensen. Detta kommer sannolikt att sänka effektiviteten och effekthanteringen till en viss grad, men detta kan hållas inom realistiska gränser genom att använda en stor kon och begränsa korrigeringen.

Den nuvarande layouten körs på det höga, smala kortet där ett par 210 mm bashögtalare är installerade och är avsedda för vertikal positionering på marken. Den (beräknade) låga avstängningsfrekvensen (-3 dB] ligger nära 100 Hz.

Eftersom en ytterligare förstärkare ansågs onödig. korrigeringsnätverket är faktiskt en passiv LC-typ ansluten vid basenhetens ingångar, se fig. 3.

Den nuvarande Hi-Fi-högtalarlayouten körs på det höga, smala kortet där ett par 210 mm bashögtalare är installerade och är avsedda för vertikal positionering på marken. Den (beräknade) låga avstängningsfrekvensen (-3 dB] ligger nära 100 Hz. Eftersom en ytterligare förstärkare ansågs onödig är crossover-korrigeringsnätverket faktiskt en passiv LC-typ ansluten vid basenhetens ingång, se fig. 3.

crossover-nätverkskrets för öppen baffel-högtalarboxkrets

Fig.3

Dellista

Den (uppmätta) egenskapen för bashögtalaren installerad på ett kort som för korrigeringsnätverket och den för den justerade högtalaren visas i figur 1.

Figur 1

För att bibehålla effektiviteten och effekthanteringen inom acceptabla gränser har korrigeringen begränsats till strax över en oktav.

Effektiviteten minskar med 8 dB. Användningen av ett par bashögtalare förbättrar faktiskt inte effektiviteten (den totala impedansen är lägre även om avledningen är större). och uteffekten fortsätter att vara praktiskt taget identisk som den för en 210 mm bas i sluten låda. Den testade egenskapen presenteras i figur 2.

högtalarboxens effektivitet minskas med 8 dB

Bild 2

Det observeras att avskärningsfrekvensen på -3 dB reduceras till cirka 35 Hz vilket är ett bra värde för hi-fi-applikationer.

Observera att den korrigerade kurvan består av effekterna av lågpassfiltret så att det börjar glida ännu en gång över 200 Hz. Den resulterande likströmssymbolen är en smal baffel som ger bättre basutgång vid lägre Hz än flera ”traditionella” högtalarboxar.

Det kan verka som om den föreslagna öppna baffel-layouten inte kommer att återge de låga frekvenserna snyggt. Det kan dock bero på att boxdesigners vanligtvis inte möjliggör effekten av det verkliga rummet eller utrymmet, vilket resulterar i en lågfrekvent topp så snart högtalaren används för rummet.

Egenskaperna hos bashögtalarna som testats fram och bak är i stort sett desamma vid låga frekvenser. Det här är helt enkelt inte situationen med squawkers (mellanregister och diskanthögtalare, vilket innebär att dessa måste replikeras i den bakre änden.

Dessutom har squakers mycket böjda frekvensegenskaper och sämre strålningseffektivitet. Av den anledningen blev det viktigt att placera dessa enheter i ett litet hus

Välja drivenheter

För att bevittna en förbättrad strålning måste drivenheternas diameter vara liten jämfört med den reproducerade ljudvåglängden.

Därför är en trevägsmetod nödvändig. Med tanke på att valet av olika typer av drivenheter i ett system vanligtvis ger upphov till svårigheter med tillgänglighet, valdes det att välja ut alla tre typerna inom en enda leverantör.

Cross-Over-nätverket

Kretsen för korsningsnätverket kan bevittnas i fig. 3 dess testade utgång i fig. 4. Induktorn L2 och R2 tillhandahåller lågfrekvenskorrigeringen såsom indikeras i fig. 1.

Bild 4

Filtrering ordentligt görs av L1-C1. Detta avsnitt ger en andra ordning lutning ungefär över 400 Hz (det ser ut att vara ganska reducerat Fig. 4, men det kan bero på att kurvorna där endast avser den elektriska uteffekten: effektiviteten hos drivenheterna ingår inte.

Motstånd R1 garanterar ett ganska stabilt motstånd vid systemets utgång, oavsett påverkan av L2-R2 och frekvensberoende impedans hos bashögtalarna. Delen för squawkers består av L4-C2 för avrullning vid 400 Hz och L5-C3 för samma vid 5 kHz. Lutningarna är cirka 12 dB per oktav.

Tillsammans med den naturliga avrundningen av diskanthögtalarna, ger detta en skarpare lutning, vilket är avgörande för att se till att medelstora enheter inte hanterar för mycket kraft. Dämpare R3-R4 mellan sektionen och drivenheterna erbjuder nivåmatchning på nära 3,5 dB. Tweetsektionen (andra ordningen) inkluderar L5-C4.

Dämpare R5-R6 ger nivåmatchning ungefär vid 5,5 dB för att ge en ultimat, ﬂ vid akustiskt frekvenssvar. Cross-over-nätverket utvecklas bäst över ett litet allmänt ändamål, se fig. 5 för en lämplig komponentlayout.

Bild 5

Kärninduktorerna är ganska tunga och måste därför spännas ordentligt, om möjligt med icke-metalliska muttrar, bultar och brickor. Induktorerna L1, L2 och L4 är spoltyper med en HQ-kärna. Detta material skapar inte distorsion vid både höga och låga frekvenser och är också ganska billigt.

Eftersom L1 och L2 antas bära relativt betydande strömmar är luftkärninduktorer eller har ett icke-järn- eller sämre kärnmaterial. Trots att C2 väljs som en bipolär elektrolytiker kan en MKT-typ också användas lika effektivt.

“pulsbreddsmodulering motorstyrenhet ”

Hur man konstruerar

I huvudsak är alla sektioner som visas i fig. 6 tillverkade av 25 mm [1 tum] spånskivor med medelhög densitet. Huvudelementet är panel A, ett 1150 mm högt kort på vilket ett par bashögtalare, en squawker och en diskant är monterad.

Observera att alla drivenheter måste skruvas fast i nedsänkta hål, vilket avsevärt ökar deras strålningseffektivitet. Detta är dock bara viktigt på framsidan, eftersom ljudöverföringen från baksidan inte är så viktig.

Bild 6

En sidovy av designen hittills verkar som en individuell, 50 mm [2 tum] solid sektion som vidgas på basen.

Avsluta detta efter behov i lack eller fanér. Kom ihåg panelen E När lacken eller fanern har torkat, arbeta kablarna till högtalarna och installera drivenheterna på framsidan - se inte över kablarna för baksveparen och diskanten.

Anslut kablarna till enheterna. Märk kabeländarna så att det inte skapar förvirringar efteråt angående de olika kabelanslutningarna.

Hålen genom vilka trådarna går igenom ska tätas vattentätt med hjälp av, t.ex. g. en limpistol. Fäst sedan panelen E med spånskivans skruvar uppåt bakåt enligt vad som visas i figur 6b. Skruvhuvudena ska vara försänkta.

Bild 7

Täck över mellanrummen mellan panelerna med lämplig tejpning. Installera sedan den bakre squawkeren och diskanten.

Se till att kabelanslutningarna till dessa sektioner är en replikering av de framför, vilket betyder att du ansluter + -linjen på den främre diskanten till den bakre diskantens linje och på samma sätt med enheterna i mellanområdet.

Den elektriska polariteten i enlighet med cross-over-nätverket beror på de främre högtalarna.

Installera sedan korsningssystemet under bashögtalarna som visas på bilden i fig. 7. Skapa slutligen ett L-format fäste som visas i fig. 7, skruva fast det på baspanelen enligt anvisningarna och montera socklarna till detta . Anslut uttagen till cross-over-nätverket efter behov.