Zwrotnice głośnikowe

Rola Zwrotnicy
- Zwrotnica ma na celu rozdzielenie sygnału do poszczególnych głośników tak, aby każdy głośnik odtwarzał te pasmo z którym sobie radzi najlepiej

Części do zwrotnic
- W skład zwrotnicy wchodzą takie części jak Kondensatory, Cewki, Rezystory

Kondensatory - zalecane MKP, MKSE, ew. Bipolarne w przypadku zwrotnic pojemność określamy w uF-mikrofarady

Cewki - jest to po prostu kawał drutu nawinięty na karkas wyróżniamy cewki powietrzne oraz ferrytowe,
w przypadku zwrotnic indukcję cewki określamy mH - MiliHenr

Rezystory - poprostu opornik, stosowane gdy chcemy obniżyć efektywność głośnika wysokotonowego lub średniotonowego również w nietypowych układach.

Rodzaje zwrotnic
Zwrotnice posiadają różne pasmo zaporowe
6dB/okt
12dB/okt
18dB/okt

Zwrotnice posiadają także różne charakterystyki
- Butterwotrha
- Bessla
- Czybyszewa
- Linkwitz-Rileya

Różne działanie poszczególnych filtrów wynikają z ich dobroci

Schemat elektryczny przykładowej zwrotnicy 2-drożnej o nachyleniu 6db/okt
Jak widać każdy głośnik ma tylko po 1 elemencie
Stosowanie zwrotnicy o nachyleniu 6dB/okt zarezerwowane jest raczej do dobrych głośnikow z bardzo liniową charakterystyką

Schemat elektryczny przykładowej zwrotnicy 2-drożnej o nachyleniu 12db/okt. Najpopularniejsze rozwiązanie.

Przejdźmy zatem do projektowania zwrotnicy:

Większość konstruktorów nie ma możliwości przeprowadzenia odpowiednich pomiarów charakterystyk, czy parametrów samego głośnika dlatego postaram się przybliżyć jak najwięcej teoretycznych wskazówek co zrobić aby bez obliczeń wykonać zwrotnicę jak najlepiej:

Najczęstszym błędem popełnianym przez konstruktorów jest wyliczanie elementów dla stałej impedancji głośnika co jest sporym błędem!

Jak wiadomo impedancja głośnika zmienia się wraz z wzrostem częstotliwości dlatego w
Głośniku niskotonowym należy stosować tzw. Korektor impedancji.
W głośniku wysokotonowym zmiany impedancji nie są tak gwałtowne dlatego korektor stosujemy tylko w głośniku niskośredniotonowym

W konstrukcjach dwudrożnych ( głośnik wysokotonowy + niskośredniotonowy ) podział pasma jest najczęściej w granicach 2000 : 4000 Hz, dlatego zanim wybierzemy odpowiednią częstotliwość podziału przeanalizujmy możliwości głośnika wysokotonowego!
Zbyt niski podział wprowadzi zniekształcenia a nawet całkowicie zniszczy głośnik
Dlatego nie ustalajmy zbyt niskiej częstotliwości podziału, z praktyki wynika że najmniejsza częstotliwość podziału głośnika wysokotonowego równa się 3 krotnej wartości jego rezonansu i tego się trzymajmy.

PRZYKŁAD:
Fs czyli częstotliwość rezonansowa głośnika wysokotonowego wynosi 1200 Hz to najniższa częstotliwość podziału będzie wynosiła 3600 Hz !
Wyliczoną wartość cewki głośnika wysokotonowego zmniejszmy o połowę daje to lepsze efekty

PRZYKŁAD:
Wyliczona wartość cewki to 0,56 mH to zastosujmy cewkę np. 0,28 mH !

Jeśli to możliwe stosujmy różne nachylenia filtrów np. dla głośnika niskośredniego filtr 12 db/okt dla wysokotonowego 6db/okt z praktyki wynika że powoduje to mniejsze problemy z fazą

W przypadku gdy cała zwrotnica jest o zboczu 12db/okt w większości przypadków odwracamy polaryzację ( czyli zamiast + podłączamy minus i odwrotnie ) głośnika wysokotonowego.

Dostosuj efektywność wszystkich głośników tzn. jeśli posiadasz głośnik Basowy o efektywności 86 db a wysokotonowy 90 dB obowiązkiem jest "ściszyć" głośnik wysokotonowy do tej samej efektywności.
Można to wykonać w prosty sposób, podłączamy 2 rezystory, jeden szeregowo drugi równolegle do cewki głośnika ( RYSUNEK ), wartość elementów możemy odczytać z tabeli ( ZNAJDUJE SIE PONIŻEJ )

Przy wyznaczaniu częstotliwości podziału zachowaj pewien odstęp ~500 : 700 Hz
PRZYKŁAD:
Załóżmy że wybrana przez Ciebie częstotliwość podziału to 3200 Hz, aby wyliczyć elementy podstaw do obliczeń częstotliwość o 500 lub 700 Hz niżej czyli w tym przypadku 2700 Hz.
Robi się tak ponieważ charakterystyki głośników powinny się przeciąć w punkcie 6dB.

Stosując się do w.w punktów mamy duże prawdopodobieństwo że zwrotnica będzie wykonana w odpowiedni sposób, w teorii rzecz jasna.

W taki sposób podłącza się głośnik średniotonowy - filtr jest o zboczu 12 db/okt , mozliwy także 6 lub 18db/oktawę

Tabela wartości elementów w zwrotnicy 12 dB/okt Butterwortha

Tabela wartości elementów w zwrotnicy 18 dB/okt Butterwortha

---