Об измерениях параметров
динамиков в домашних условиях и один способ настройки фазоинверторов

(В помощь начинающим басовикам)
Взято с сайта xopxe.narod.ru

Глава А – Измерения

Сразу оговорюсь, что удобнейший способ измерения параметров НЧ динамиков изложен в методе JBL SpeakerShop.
Владельцам программы предлагаю воспользоваться этим методом (сам я его не проверял, но думаю, там глюков нет). Для тех же, у кого этой программы нет или не хватает измерительного оборудования, я опишу способ подчерпнутый мной из журналов “РАДИО” прошлых лет. Я этот способ использовал и при определенной степени аккуратности и усидчивости с его помощью можно получить довольно точные (уж точнее, чем в справочнике или в инструкции пользователя) параметры.

Итак начнем:

1) Соберем схему.

Где на схеме испытуемый динамик, я думаю, ясно. Остальные элементы схемы требуют развернутого пояснения.

Генератор – либо генератор звуковой частоты способный выдавать напряжение 10-20 В, либо сочетание генератор-усилитель, удовлетворяющее тому же требованию.

1000 Ом – резистор 1000 Ом, стабилизирующий ток через динамик. Номинал резистора можно брать меньше, но это будет снижать точность вычисления . (Правда при использовании резистора всего 200 Ом погрешность измерения вряд ли превысит 10%, но, как говориться, береженного … ).

 а, в, с – точки для подсоединения вольтметра.

Сам вольтметр на рисунке не указан, но он должен быть: - во-первых, переменного тока; - во-вторых, уметь измерять напряжения порядка 100 мВ. При отсутствии у вольтметра такого предела измерений, его можно подключить через усилитель. А так как современные усилители обычно “стерео” и более, особых проблем с этим нет.

Схема собрана.

2)      Размещаем динамик вдали от стен, потолка и пола (часто рекомендуют подвешивать).

3)      Подключаем вольтметр к точкам а и с, и устанавливаем напряжение равным 10-20 В на частоте 500-1000 Гц. 

4)      Подключаем вольтметр к точкам в и с, и изменяя частоту генератора находим частоту, на которой показания вольтметра максимальны, см. рисунок ниже по тексту. Это и есть Fs . Записываем Fs и Us -показания вольтметра.

5)      Изменяя частоту вверх относительно Fs , находим частоты, на которых показания вольтметра постоянны и значительно меньше Us >(при дальнейшем повышении частоты напряжение опять начнет увеличиваться, пропорционально увеличению импеданса динамика). Запишем это значение, Um .

График импеданса динамика в свободном пространстве и в закрытом ящике выглядит приблизительно так.

6)      Находим по графику (если мы его строили) или измеряем частоты среза F 1 и F 2 по уровню U12=(Us*Um)^0.5;

7)      Вычисляем акустическую добротность Q a =(Us/Um)^0.5*Fs/(F2-F1), и

8)      Электрическую добротность Qe = Qa * Um /( Us - Um );

9)      И, на конец, полную добротность Qts = Qa * Qe /( Qa + Qe ).

Чтобы узнать Vas нам потребуется ящик (хороший герметичный ящик, ни в коем случае не картонный, а с толстыми стенками) с круглой дыркой совпадающей по размеру с диаметром диффузора динамика. Объем ящика, V , лучше выбрать ближе к тому, в котором мы потом собираемся этот динамик слушать.

10) Устанавливаем динамик в ящик и герметизируем все щели;

11) Проводим все измерения и вычисления по пунктам 1)-6) и получаем значения Fs ’(на самом деле это Fc ) и Qts ’ ( Qtc );

12) Вычисляем Vas =(( Fs ’/ Fs )^2-1)* V ;

13) Вычисляем Qtc = Qts *(1+ Vas / V )^0.5, если измеренная Qts ’= Qtc , ну или почти равна, значит - все сделано правильно, и можно переходить к проектированию акустической системы.

Глава B – Настройка ФИ

Предлагаемая методика настройки тоже списана из Литературы, но достаточно проста, что бы стать достоянием любопытных масс. Единственная оговорка (ее я сам придумал) в том, что эта методика позволяет легко настраивать ФИ, изготовленные на базе динамиков с добротностью Qts=0.3…0.5 . Для прочих ФИ придется дополнительно применять природную смекалку. Итак.

  В основе методики лежит зависимость, существующая между параметрами ФИ и ЗЯ (закрытого ящика). Если в ФИ с гладкой АЧХ (по spl ) закрыть отверстие туннеля, то полная добротность системы, Qtc , окажется равной 0.6, а резонансная частота, Fc , будет связана с частотой настройки ФИ зависимостью: Fb =0.61…0.65* Fc . Если допустить погрешность определения частоты настройки ФИ в 5%, то отношение Fb / Fc для реальных конструкций можно принять равным 0.63.

  Настройка:

14) Закрываем герметично отверстие туннеля, и собираем схему для измерения Fc (см. главу А).

15) Подбираем количество звукопоглащающего материала и добиваемся минимального значения Fc ;

16) Закрепляем материал внутри ящика и измеряем Fc ;

17) Вычисляем Fb =0.63* Fc ;

18) Вычисляем длину туннеля: Lv =31*10^3* S /( Fb ^2* V )-1,7*( S /ПИ)^0.5, где S – площадь отверстия порта ФИ в кв.см., V – объем ящика в литрах;

19) Делаем туннель, вставляем его внутрь ящика (именно внутрь, если в готовой конструкции он предполагается внутри) и измеряем Fb ’.

Должно получится, что-то вроде:

20) Полученное значение Fb ’ подставляем в формулу 18) и вычисляем уточненное значение V ’;

21) Подставляем V ’ в ф-лу 18) и вычисляем Lv ’ для расчетного значения Fb (кто забыл, это произошло в п.17);

22) Укорачиваем (удлинить его невозможно, поэтому меры лучше принять заранее) туннель и снова измеряем;

23) По методике определения Qtc (глава А) определяем добротность системы и, если она меньше 1, успокаиваемся. Если она больше, то вероятно, что-то где-то было сделано не так, но переделывать уже поздно. Послушаем, если действительно бубнит (что совсем необязательно), будем принимать меры.

Возможные меры:

24) Задемпфировать частично-акустически-прозрачным материалом туннель ФИ. Другими словами – закрыть туннель синтепоном, ватой, карпетом и т.д;

25) Задемпфировать сам динамик, наклеив на окна диффузородержателя перечисленные выше материалы (только не все сразу).

Эти меры снизят общую добротность системы, Qtc .

Всё.

Литература:

Салтыков О.,Расчет характеристик громкоговорителя, Радио 1981

Жбанов В., Настройка фазоинвертора, Радио 8/1986

Алдошина И. Там, где живут басы, АМ 2/1999

Фрунзе, О повышении качества звучания АС, Радио 9/1992