K U R S
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
W głośnikowym żywiole, część 7
Obudowy zamknięte - ćwiczenia, część 3
Dla kałdej symulacji przedstawiaĘ
W dwÛch poprzednich odcinkach stosowaliÅ›my w obudowie
bÍdziemy zestaw trzech charakterys-
zamkniÍtej gÅ‚oÅ›niki firmy Peerless - o Å›rednicach od 14 cm
tyk: czÍstotliwoÅ›ciowych przetwarza-
nia, wytrzymałości oraz odpowiedzi
do 30 cm. W ostatniej czÍÅ›ci ĘwiczeÒ symulacyjnych
impulsowej. Tak jak wcześniej, zało-
z wykorzystaniem obudowy zamkniÍtej zapoznamy siÍ
łona wartośĘ dobroci samej obudowy
wynosi Qa=5, a jej wytłumienie ł=1,2.
z moÅ‚liwoÅ›ciami wykorzystania kilku typÛw gÅ‚oÅ›nikÛw nisko
Poniewał mamy do czynienia z głoś-
-Å›redniotonowych o Å›rednicy 18 cm innych duÒskich firm:
nikami nisko-Å›redniotonowymi, ktÛre
są zasilane sygnałem filtrowanym
Scan-Speak i Vifa.
w zakresie kilku kHz za pomocą dła-
wika o umiarkowanej indukcyjności
i o umiarkowanej rezystancji, uwzglÍd- liwoÅ›ci rezonansowe sÄ… bardzo niskie maksymalnej amplitudy wychylenia
nialiÅ›my wpÅ‚yw doÅ‚Ä…czonej rezystan- (fs<30 Hz), a wiÍc wspÛÅ‚czynnik Ä…10 mm. Wraz z duÅ‚Ä… Å›rednicÄ… - 42
cji szeregowej Rg=0,5 &!. Tylko EBP<100. Do ĘwiczeÒ wybraliÅ›my mm - cewka ma duÅ‚Ä… powierzchniÍ
w przypadku jednego gÅ‚oÅ›nika, z po- dwa gÅ‚oÅ›niki firm: Scan-Speak oraz i pojemnośĘ cieplnÄ…, a wiÍc wzrost
wodÛw przedstawionych dalej, prze- Vifa o Å›rednicy 18 cm, speÅ‚niajÄ…ce temperatury (powodujÄ…cy wzrost re-
prowadziliÅ›my dodatkowe ekspery- podane warunki i dodatkowo jeden zystancji uzwojenia i kompresjÍ),
menty z rezystancjÄ… Rg zwiÍkszonÄ… do gÅ‚oÅ›nik o dobroci Qts minimalnie niÅ‚- w funkcji dostarczonej mocy, jest
1,5 &!. szej od 0,3. umiarkowany. Jednak najcenniejsze
Głośniki firmy Scan-Speak są pro- Wszystkie cztery modele to prze- w układach magnetycznych Scan-Spe-
jektowane przede wszystkim do za- tworniki doskonale znane hobbystom akÛw sÄ… ukÅ‚ady Symmetric Drive, re-
stosowania w obudowach typu bass- i konstruktorom. Modele 18W8535 dukujące indukcyjnośĘ cewki drgają-
reflex - w wiÍkszoÅ›ci charakteryzujÄ… i 18W8545 to liczÄ…ce sobie juÅ‚ dzie- cej, a dziÍki temu linearyzujÄ…ce cha-
siÍ wspÛÅ‚czynnikami dobroci Qts<0,3, siÍĘ lat sÅ‚ynne gÅ‚oÅ›niki ìwÍgloweî, rakterystykÍ impedancji, poprawiajÄ…ce
wynikajÄ…cymi z silnych ukÅ‚adÛw mag- 18W8531G to najnowszy Revelator, i symetryzujÄ…ce pole magnetyczne po-
netycznych. Jest jednak kilka modeli a M18WH-08-08 to popularna Vifa. wyłej i poniłej szczeliny, redukując
pozwalajÄ…cych na skuteczne zastoso- Ceny tych gÅ‚oÅ›nikÛw zawierajÄ… siÍ w ten sposÛb znieksztaÅ‚cenia aÅ‚ o 20
wanie zarÛwno w bass-refleksie, jak w przedziale od 390 zÅ‚ (Vifa), przez dB. Charakterystycznie wyglÄ…dajÄ…ca
i w obudowie zamkniÍtej - poniewaÅ‚ 750 i 790 zÅ‚ (ìwÍgloweî), do 990 zÅ‚ membrana jest wykonana z mieszan-
0,3tanie. VifÍ moÅ‚na jeszcze uznaĘ za wych, a jej pomarszczona powierzch-
przystÍpnÄ… cenowo, jednak Scan- nia zewnÍtrzna powstaje na skutek
Speaki to juł produkty z najwyłszej
pÛÅ‚ki cenowej.
Zaczynamy od ìwÍglowychî
Model 18W8545 powstał najwcześ-
niej i jest najczÍÅ›ciej stosowany. Ten
wÅ‚aÅ›nie gÅ‚oÅ›nik najbardziej nadaje siÍ
do bass-refleksu, gÅ‚Ûwnie ze wzglÍdu
na niską wartośĘ Qts. Głośnik robi
doskonaÅ‚e wraÅ‚enie potÍÅ‚nym ukÅ‚a-
dem magnetycznym - jego średnica
wynosi ponad 12 cm, przy niecałych
Głośnik 18W8545 Głośnik 18W8535
18 cm kosza - sÄ… to proporcje rza-
dko spotykane. JakośĘ układu magne-
18-centymetrowy 18W8545 ma następujące 18-centymetrowy 18W8535 ma następujące
tycznego 18W8545 wyraÅ‚a siÍ zarÛ-
parametry: parametry:
wno w jego sile, jak i precyzji. DziÍ-
Fs [Hz] 28 Fs [Hz] 26
ki bardzo dułej indukcji w szczelinie,
Qes 0,30 Qes 0,45
moÅ‚na byÅ‚o zastosowaĘ cewkÍ drga-
Qms 2,3 Qms 2,5
jącą ponad trzy razy wyłszą od wy-
Qts 0,27 Qts 0,38
sokości szczeliny, utrzymując efektyw-
Vas [dm3] 48 Vas [dm3] 72
nośĘ na dobrym poziomie 88 dB.
Re [&!] 5,5 Mamy wiÍc amplitudÍ liniowÄ… aÅ‚ Re [&!] 5,8
Sd [cm2] 145 ą6,5 mm (wysokośĘ cewki - 19 mm, Sd [cm2] 145
wysokośĘ szczeliny - 6 mm), a spe-
Xlin [cm] 1,3 Xlin [cm] 1
cjalny resor pozwala na uzyskanie
Moc [W] 100 Moc [W] 70
Elektronika Praktyczna 5/2004
63
K U R S
Rys. 26. Charakterystyki głośnika Rys. 27. Charakterystyki głośnika Rys. 28. Charakterystyki głośnika
18W8545 przy Qtc=0,71 (fc=80 Hz, 18W8545 przy Qtc=0,58 (fc=64 Hz, 18W8545 przy Qtc=0,5 (fc=54 Hz,
Vb=5,5 dm3, Rg=0,5 &!): Vb=9,5 dm3, Rg=0,5 &!): Vb=14,5 dm3, Rg=0,5 &!):
a) charakterystyka przetwarzania a) charakterystyka przetwarzania a) charakterystyka przetwarzania
b) charakterystyka wytrzymałości b) charakterystyka wytrzymałości b) charakterystyka wytrzymałości
c) charakterystyka impulsowa c) charakterystyka impulsowa c) charakterystyka impulsowa
procesu powolnego, swobodnego su- 0,38, wobec 0,27 dla 18W8545, co poziomie 0,27 w zasadzie kieruje ten
szenia - aby wÅ‚Ûkna nie zostaÅ‚y pod- bÍdzie wpÅ‚ywaĘ na zupeÅ‚nie inne gÅ‚oÅ›nik do uÅ‚ycia w bass-refleksie,
dane naprÍÅ‚eniom, lecz uÅ‚oÅ‚yÅ‚y siÍ charakterystyki obydwu gÅ‚oÅ›nikÛw ale wracajÄ…c do niskiej czÍstotliwoÅ›ci
swobodnie i daÅ‚y membranie lepsze w zakresie niskich czÍstotliwoÅ›ci, mi- rezonansowej stwierdzamy jednak, Å‚e
wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci tÅ‚umienia rezonansÛw mo Å‚e w obydwu przypadkach czÍs- majÄ…c EBP na poziomie ok. 100 (a
wewnÍtrznych. DuÅ‚y resor z bezstrat- totliwoÅ›ci rezonanse sÄ… podobne po doÅ‚Ä…czeniu Rg i wzroÅ›cie Qts,
nej gumy jest tak wyprofilowany (ìfa- (26 Hz i 28 Hz). spadnie on poniÅ‚ej 100), moÅ‚emy po-
laî zamiast typowego ksztaÅ‚tu pÛÅ‚- Tak jak we wszystkich poprzed- kusiĘ siÍ o uÅ‚ycie obudowy zamkniÍ-
okrÄ…gÅ‚ego), aby zachowywaÅ‚ siÍ jak nich przypadkach, podana moc zosta- tej. Wiemy, Å‚e EBP dla wersji
najbardziej liniowo w dułym zakresie ła zadeklarowana przez producenta 18W535 jest korzystniejsze, ale jak
wychyleÒ. Kosz wykonano z odlewu wedÅ‚ug normy IEC jako dÅ‚ugotrwaÅ‚a siÍ z biegiem badaÒ okaÅ‚e, pod pew-
z metali lekkich. moc maksymalna, ale odnosi siÍ ona nymi wzglÍdami, nawet w obudowie
Wersja 18W8535 ma ten sam od- tylko do maksymalnej obciÄ…Å‚alnoÅ›ci zamkniÍtej, przewagÍ bÍdzie miaÅ‚
lewany kosz i podobnie wyglÄ…dajÄ…cy termicznej, a nie amplitudowej. 18W8545.
układ drgający - z zewnątrz trudno Patrząc na trzy podstawowe para- Wykorzystamy teł mołliwośĘ pod-
obydwa modele odrÛÅ‚niĘ. Tutaj ma- metry Thiele'a-Smalla (fs, Qts i Vas) niesienia Qts poprzez specjalnie wy-
my jednak mniejszy ukÅ‚ad magnetycz- widzimy, Å‚e bardzo niskÄ… czÍstotli- sokÄ… wartośĘ Rg. Zaczniemy jednak
ny, o Å›rednicy 9 cm, ktÛry napÍdza wośĘ rezonansowÄ… uzyskano w duÅ‚ej od Rg na standardowym poziomie -
nieco mniejszÄ… cewkÍ - o Å›rednicy 38 mierze dziÍki duÅ‚ej podatnoÅ›ci za- 0,5 &!.
mm i liniowej pracy przy amplitudzie wieszeÒ (wysoka wartośĘ objÍtoÅ›ci PrzyjÍcie dla 18W8545 dobroci
Ä…5 mm. UkÅ‚ad drgajÄ…cy jest nieco ekwiwalentnej Vas), ale majÄ…c juÅ‚ Qtc=0,71 pozwala ograniczyĘ objÍtośĘ
lłejszy. Najwałniejsza zmiana dotyczy pewne doświadczenia, nie musimy obudowy do 5,5 litra (nadzwyczaj, ał
wartoÅ›ci Qts - nawet przy skrÛconej obawiaĘ siÍ koniecznoÅ›ci stosowana niepraktycznie maÅ‚o dla gÅ‚oÅ›nika 18
cewce mniejszy ukÅ‚ad magnetyczny duÅ‚ej obudowy, ze wzglÍdu na niski cm), a takÅ‚e uzyskaĘ peÅ‚nÄ… moc zna-
ìustawiÅ‚î ten parametr na poziomie wspÛÅ‚czynnik Qts. Jego wartośĘ na mionowÄ… - na poziomie 100 W - aÅ‚
Elektronika Praktyczna 5/2004
64
K U R S K U R S
do samego skraju pasma akustyczne-
go, czyli do 20 Hz (rys. 26). Prob-
lem takiego strojenia jest jednak za-
sadniczy - czÍstotliwośĘ graniczna
-3 dB pojawia siÍ przy wysokich
80 Hz (-6 dB przy 61 Hz). Takie
ułycie 18W8545 jest dopuszczalne
i poprawne, ale nie zamienia walorÛw
tego głośnika w efektywne przetwarza-
nie niskich czÍstotliwoÅ›ci.
Wysoki poziom mocy w całym
pasmie wskazuje, łe mołemy bez-
Głośnik 18W8531G
piecznie przejśĘ do wiÍkszej objÍtoÅ›ci
i niÅ‚szej wartoÅ›ci Qtc. SprÛbujmy
18-centymetrowy 18W8531G ma następujące
Qtc=0,58, czyli charakterystyki Bessela
parametry:
(rys. 27). Potrzebna do tego celu ob-
Fs [Hz] 28
jÍtośĘ to 9,5 litra, szczerze mÛwiÄ…c
Qes 0,39
jest to wielkośĘ dla średniej wielkoś-
Qms 5,1
ci ìmonitoraî nawet normalniejsza niÅ‚
Qts 0,36
(zbyt) skromne 5,5 litra z poprzednie-
Vas [dm3] 59
go strojenia. Charakterystyka wytrzy-
Re [&!] 5,8
maÅ‚oÅ›ci nadal utrzymuje siÍ na po-
Sd [cm2] 150
ziomie 100 W, tylko poniłej 25 Hz
Xlin [cm] 1,3
widaĘ minimalne odejście od tego po-
Moc [W] 80
ziomu, do wartości 95 W przy 20 Hz.
Mołna to jednak uznaĘ za nieistotny
Rys. 29. Charakterystyki głośnika Rys. 30. Charakterystyki głośnika
18W8545 przy Qtc=0,71 (fc=70 Hz, 18W8545 przy Qtc=0,58 (fc=56 Hz,
Vb=7,5 dm3, Rg=1,5 &!): Vb=13,5 dm3, Rg=1,5 &!):
a) charakterystyka przetwarzania a) charakterystyka przetwarzania
b) charakterystyka wytrzymałości b) charakterystyka wytrzymałości
c) charakterystyka impulsowa c) charakterystyka impulsowa
Elektronika Praktyczna 5/2004
65
K U R S K U R S
Qtc=0,58. Teraz powtÛrzymy te trzy
wartości Qtc przy Rg=1,5 &!.
Tym razem dla Qtc=0,71 potrze-
bujemy 7,5 litra - nieco wiÍcej niÅ‚
przy Rg=0,5 &!, ale nadal bardzo
maÅ‚o. CzÍstotliwośĘ graniczna przesu-
nÍÅ‚a siÍ jednak w dÛÅ‚ wyraünie - do
70 Hz przy -3 dB i 53 Hz przy -6 dB
(rys. 29). OdbyÅ‚o siÍ to kosztem tyl-
ko 0,7 dB spadku efektywności
(wiÍksze napiÍcie odkÅ‚adane na
wiÍkszej rezystancji Rg).
Przy Qtc=0,58 schodzimy ze spad-
kiem -6 dB juł nieco poniłej 50 Hz,
mamy lepszÄ… odpowiedü impulsowÄ…,
objÍtośĘ 13,5 litra teÅ‚ nam niestrasz-
na, a spadek mocy do ok. 70 W przy
20 Hz rÛwnieÅ‚ nie powinien sprawiĘ
problemu (rys. 30).
Jednak osiÄ…gniÍcie Qtc=0,5 jest juÅ‚
obarczone koniecznymi do rozwałenia
kosztami - obudowa musi mieĘ objÍ-
tośĘ ponad 21 litrÛw, co oznacza
maÅ‚Ä… konstrukcjÍ wolnostojÄ…cÄ…, a moc
przy 20 Hz to tylko 40 W - choĘ
powyłej 42 Hz mamy juł maksymal-
ne 100 W (rys. 31). Najwałniejsze
jednak, Å‚e nie otrzymujemy nic spe-
cjalnego w zamian - charakterystyka
impulsowa poprawia siÍ juÅ‚ nie-
znacznie (jak siÍ okazuje, przy 0,58
wyglÄ…da juÅ‚ wyÅ›mienicie), a czÍstotli-
wośĘ graniczna nie przesuwa siÍ juÅ‚
w stronÍ niÅ‚szych czÍstotliwoÅ›ci.
Wniosek - doÅ‚Ä…czenie wiÍkszej re-
Rys. 31. Charakterystyki głośnika
zystancji szeregowej Rg wyraünie po-
18W8545 przy Qtc=0,5 (fc=47 Hz,
prawiÅ‚o charakterystykÍ przetwarzania,
Vb=21,3 dm3, Rg=1,5 &!):
a optymalne strojenie to zakres
a) charakterystyka przetwarzania
0,58b) charakterystyka wytrzymałości
toÅ›ci okoÅ‚o 10 litrÛw - bardzo zgrab-
c) charakterystyka impulsowa
na dla monitora z 18 cm nisko-śred-
niotonowym.
drobiazg, podczas gdy spadek -6 dB Mniejsza - w stosunku do 18W8545
przesunÄ…Å‚ siÍ do 55 Hz - zysk nie- - moc znamionowa wynika z zastoso-
wielki, ale jednak, ponadto jeszcze wania mniejszej cewki. Wyłsza dobroĘ
lepsza jest odpowiedü impulsowa. Qts, jak juÅ‚ wyjaÅ›nialiÅ›my, pojawia siÍ
Ze wzglÍdu na wysoki poziom wraz z mniejszym ukÅ‚adem magnetycz-
mocy i wciÄ…Å‚ umiarkowanÄ… wielkośĘ nym, natomiast wiÍkszÄ… objÍtośĘ ekwi-
obudowy, posuÒmy siÍ jeszcze dalej walentnÄ… Vas moÅ‚na wytÅ‚umaczyĘ jesz-
- do skrajnie niskiej dobroci Qtc=0,5, cze wiÍkszÄ… podatnoÅ›ciÄ… zawieszeÒ -
teoretycznie gwarantujÄ…cej najlepsze stÄ…d teÅ‚ czÍstotliwośĘ rezonansowa jest
charakterystyki impulsowe (rys. 28). niłsza, mimo nieco mniejszej masy
ObjÍtośĘ wzrasta do 14,5 litra - drgajÄ…cej, niÅ‚ w przypadku 18W8545.
wciął do zaakceptowania w formie Związek wysokich wartości Qts i Vas
podstawkowej, nie mÛwiÄ…c o wolno- kaÅ‚e obawiaĘ siÍ koniecznoÅ›ci stoso-
stojÄ…cej. Jednak nie utrzymujemy juÅ‚ wania duÅ‚ych obudÛw, w zamian nis-
peÅ‚nej mocy w caÅ‚ym pasmie, poniÅ‚ej ki wspÛÅ‚czynnik EBP (stosunek fs/Qts)
38 Hz charakterystyka zaczyna spa- obiecuje uzyskiwanie niskich czÍstotli-
daĘ, lądując na poziomie 60 W przy wości granicznych. Ale... dopuszczenie
20 Hz. To wciÄ…Å‚ bardzo dobre moÅ‚- do przetwarzania bardzo niskich czÍs-
liwoÅ›ci mocowe. CzÍstotliwoÅ›ci gra- totliwoÅ›ci powinno siÍ wiÄ…zaĘ z zagwa-
niczne wyznaczone standardowymi rantowaniem liniowej pracy przy du-
spadkami -3 dB i -6 dB nie przesuwa- Å‚ych amplitudach. Tymczasem
jÄ… siÍ juÅ‚ w dÛÅ‚. 18W8535 jest pod tym wzglÍdem sÅ‚ab-
PodsumowujÄ…c, wydaje siÍ, Å‚e szy od 18W8545. I co z tego wynik-
biorÄ…c pod uwagÍ wszystkie aspekty, nie? Zobaczymy za miesiÄ…c!
najlepiej wywałone jest strojenie przy Andrzej Kisiel
Elektronika Praktyczna 5/2004
66