Conectando bocinas a autos. Instalación de altavoces para automóvil con sus propias manos. La elección correcta de altavoces y radio

En este breve artículo, veremos las características principales de conectar amplificadores de transmisión y altavoces. No describiremos el "Por qué", no daremos fórmulas para calcular conexiones, simplemente describiremos el "Cómo".

El equipo de transmisión es fundamentalmente diferente de la tecnología que estamos acostumbrados a usar en casa o de los sistemas profesionales de conciertos o clubes. La característica principal de los sistemas de transmisión es el uso de un transformador de adaptación en el amplificador, que emite una señal con un nivel de 100 V a la línea (en algunos casos puede ser de 30 V, 240 V, pero consideraremos estos casos por separado). Este voltaje permite (a diferencia de los amplificadores domésticos o profesionales) conducir líneas de transmisión extendidas hasta cientos de metros (posiblemente hasta aproximadamente 1 km, pero sujeto a la selección de un cable adecuado). Los altavoces que se utilizan junto con amplificadores traslacionales también deben contener un transformador reductor y tener un voltaje de entrada apropiado de 100 V (respectivamente, en algunos casos, 30 o 240 V). Es importante recordar que la potencia total de los altavoces de radiodifusión conectados no debe exceder la potencia del amplificador (a diferencia de los sistemas de altavoces y amplificadores profesionales, donde se recomienda la regla opuesta). A diferencia de los equipos profesionales, en los que la conexión de varios sistemas de altavoces a un amplificador puede ocasionar ciertas dificultades (esquema de conexión serie-paralelo), la tecnología de radiodifusión nos libera de tales dificultades. En el siguiente diagrama, puede ver el principio general de conectar altavoces de radiodifusión a los amplificadores / / / / / ROXTON y la serie / / /. Este diagrama de conexión es bastante relevante para equipos de otros fabricantes.

El diagrama de conexión general para un amplificador traslacional de 100 V se ve así:

Conexión de altavoces de transmisión de 100 V a la salida del amplificador de 70 V.

La mayoría de los amplificadores de transmisión de 100 V tienen una salida de 70 V además de la salida principal de 100 V en la línea de altavoces. Al conectar altavoces a esta salida, su potencia se reduce a la mitad, pero también se puede duplicar el número máximo de altavoces conectados. Por ejemplo, no se pueden conectar más de 3 altavoces con una potencia de 10 W por salida de 100 V a un amplificador de 30 W. En la salida de 70 V del amplificador, es posible conectar 6 altavoces de 10 W.

Conexión de altavoces de transmisión a amplificadores multizona.

Los amplificadores multizona ROXTON de la serie / / / / /, serie / / así como los sistemas de alerta combinados SX-240/480 permiten conectar varios lazos de sistemas acústicos para organizar la retransmisión multizona en la instalación. La conexión se realiza mediante lazos separados a pares de terminales numerados. Estos amplificadores también tienen una salida común de 100 V, 70 V y 4 ohmios, que se utilizan cuando no es necesario dividir el territorio de la empresa en zonas de transmisión separadas. En este caso, se utiliza la salida del amplificador común correspondiente.

¿Es posible conectar amplificadores de transmisión de un fabricante a altavoces de otro fabricante?

Seguro. Pero es importante considerar el punto en que coinciden el voltaje de salida del amplificador y el voltaje de entrada de los altavoces. La técnica más común en este segmento de mercado son los equipos de 100 V (tanto amplificadores como altavoces), sin embargo se pueden utilizar sistemas de 30 V, 120 V y 240 V. . Si conecta altavoces de 30V a un amplificador de 100V, no pasará nada bueno y categóricamente no recomendamos hacer esto (aunque cabe señalar que hubo casos de tal uso de la tecnología, pero requieren una precisión extrema y no hablaremos de tal experimentos, para no caer en la tentación de hacerlo). Puede conectar de forma segura altavoces de 100 V a un amplificador con un voltaje de salida de 30 V, pero la pérdida de potencia (en realidad sonoridad) será completamente inaceptable. Es aceptable una combinación de amplificadores de 100 W y altavoces de 120 W, habrá alguna pérdida de potencia. Los amplificadores de 120 V y los altavoces de 100 V funcionarán en principio, pero desaconsejamos encarecidamente el uso de dicho circuito.

Conexión de altavoces de transmisión.

Aquí solo nos centraremos en el cableado de los altavoces de 100V. Puede ver los diagramas de arriba sobre las salidas de amplificador que necesita usar para conectar la acústica de traslación. Como regla, estos son el terminal "0" (en algunos casos designado como "COM") y el terminal "100V".

En la imagen de abajo vemos una placa de identificación de un altavoz (por ejemplo). Además de indicar el modelo, el voltaje de entrada y la potencia nominal, hay tres inscripciones más en él, que indican los colores y el propósito de los cables que salen del altavoz.

1. AZUL: COM (es decir, el cable azul es común, siempre está conectado al terminal del amplificador "0" o "COM")
2. ROJO: 20 W (es decir, el cable rojo se usa para conectar un altavoz de 20 W, este cable está conectado al terminal de 100 V del amplificador)
3. AMARILLO: 10 W (es decir, el cable amarillo se utiliza para conectar un altavoz con una potencia de 10 W, este cable se conecta al terminal del amplificador 100V)

Conexión de un altavoz de 20 W.

Conexión de un altavoz de 10 W.

En algunos casos, en lugar de cables, se usan bloques de terminales firmados de la misma manera (por ejemplo, COM; 10 W; 5 W; 2.5 W), en este caso la conexión es aún más fácil, conectamos 0 (COM) en el amplificador con 0 (COM) en el altavoz, y conecte el terminal 100V del amplificador con la potencia seleccionada, a la que necesita conectar el altavoz.

Un esquema muy simple es cuando solo dos cables salen del altavoz (o hay un bloque con dos terminales), y se instala un interruptor firmado en el cuerpo del altavoz, lo que le permite simplemente configurar el regulador en la posición deseada, para la potencia deseada.

Cómo conectar un altavoz, si no se indican los valores de potencia, pero solo se indican las resistencias de los taps del altavoz.

De hecho, en algunos tipos de altavoces, no se indica la potencia que se puede conectar a una rama en particular. Si todo está claro con el grifo "común" ("COM" o "0"), entonces otros grifos, como en la imagen de abajo, pueden ser designados por diferentes resistencias.

En el ejemplo 1 (altavoz de bocina Inter-M HS-20, 20 / 10W) ​​vemos un grifo común "COM" - cable negro (NEGRO), así como varias resistencias - 8 Ohm (ROJO), 500 Ohm (BLANCO ) y 1 kOhmio (VERDE). La toma de 8 ohmios (ROJA) está diseñada solo para la conexión a las salidas de baja impedancia del amplificador y rara vez se usa en tecnología de transmisión. Si ve la designación de una derivación de altavoz de 4 u 8 ohmios, puede olvidarse inmediatamente de ella, el uso de esta derivación solo es posible si el amplificador de potencia en sí no es traslacional y solo tiene salidas de baja impedancia. (Por cierto, lo mismo se puede decir de las salidas de los amplificadores de radiodifusión de 100V 4-8-16 ohms, estas salidas se utilizan en la situación contraria, cuando, por una razón u otra, es necesario conectar hogares, profesionales o cualquier otro sistema acústico con impedancia de entrada al amplificador de radiodifusión 4-8 Ohm). Quedan dos grifos: 500 ohmios (BLANCO) y 1k ohmios (VERDE). La regla en este caso es simple, cuanto menor sea la resistencia a la que se conecta, más potencia emite el altavoz. En este ejemplo, consideramos el altavoz HS-20 con una potencia de 20 y 10 vatios. Cuando se conecta a 500 ohmios, el altavoz "reproducirá" a 20 vatios, cuando se conecta a 1 k ohmios, entregará 10 vatios. Existen fórmulas para calcular la relación de resistencia y potencia que no daremos en el marco de este artículo. Simplemente recuerde: cuanto menor sea la resistencia a la que conecta el altavoz (¡no tenga en cuenta los 8 ohmios en absoluto!), A más potencia funcionará.

En el ejemplo 2, mostramos las designaciones del altavoz CS-810 con una potencia de 10 y 5 vatios. Para conectar el sistema de altavoces a plena potencia (10 W), conectamos los terminales COM y 1 kOhm, para conectar el altavoz a media potencia (5 W), utilizamos los terminales COM y 2 kOhm.

Los altavoces idénticos en una línea de transmisión se pueden conectar a diferentes potencias. Por ejemplo, parte de la acústica se puede encender a plena potencia, parte a la mitad y parte a un tercio. También es posible conectar varios tipos de sistemas de altavoces (y también de varios fabricantes) en una línea de transmisión. Para calcular la carga en una línea de transmisión dada, solo necesita sumar todos los valores de la potencia conectada en cada altavoz de la línea.

Cuántos altavoces se pueden conectar al amplificador de transmisión.

La regla es simple. La potencia total de los altavoces no debe exceder la potencia del amplificador. Incluso es recomendable dejar algún margen. Por tanto, a la hora de seleccionar un amplificador traslacional, es necesario tener en cuenta la posibilidad de ampliar el sistema. Si compró 12 altavoces con una potencia de 10 W y un amplificador con una potencia de 120 W, entonces no queda reserva para conectar acústicas adicionales (a menos que vuelva a conectar todos los altavoces a una parte de la potencia).

También notamos un punto importante, algunos amplificadores multizona no permiten, por ejemplo, conectar una potencia a una zona separada que exceda el valor aproximado de la potencia del amplificador en sí, dividido por el número de zonas. Por ejemplo, el amplificador JPA-1120A con un selector para 5 zonas de transmisión no le permite conectar más de 25W a cada zona de transmisión. En este caso, a pesar de que la potencia total de los altavoces puede ser significativamente menor que la potencia del propio amplificador, si es necesario conectar una carga de 50 W a un área de transmisión separada (por ejemplo), es necesario o bien compre un amplificador que permita que dicha carga se encienda en un área de transmisión separada, o de varias maneras (a veces costosas, a veces inconvenientes) para resolver este problema.

Todos los amplificadores ROXTON, que se presentan en nuestro sitio web, le permiten suministrar al menos toda la potencia conectada a una zona de transmisión separada, por lo tanto, el matiz anterior no tiene nada que ver con ellos.

¿Puedo usar una salida de amplificador de 100 V y una salida de 8 ohmios al mismo tiempo?

No. Esta prohibido.

Qué cable usar para conectar altavoces y amplificadores de transmisión.

No se debe utilizar un cable de altavoz especial (que se utiliza en audio profesional). Como regla general, los sistemas de radiodifusión se colocan con un cable eléctrico ordinario con una sección transversal de 0,75 mm y superior (ШВВП-2 * 0,75, cualquier PVS, etc.). Cuanto más larga sea la línea de transmisión, mayor será la sección transversal del cable que se debe utilizar.

Puede utilizar esta fórmula para calcular el tamaño del cable:

Sección mínima = 0.08 * (longitud de la línea) * (potencia total de los altavoces en la línea) / 10,000

Para los sistemas de 100 V, el límite es una distancia de aproximadamente 1 km, mientras que el costo de un cable para tender una red a esas distancias puede aumentar significativamente el costo del sistema en sí. Al construir sistemas para advertir a las personas sobre un incendio, es aconsejable utilizar cables especiales resistentes al fuego, cuya marca le serán sugeridos por los especialistas de nuestra empresa.

Diagrama de conexión de los altavoces de temporización de 100 V para el sistema de sonido de fondo y la alarma de incendio en las instalaciones

Este artículo hablará sobre cómo se conectan los altavoces para líneas de 100V en sistemas de sonido.

¿Por qué elegimos exactamente altavoces que funcionan en modo de 100 voltios? - Porque esta arquitectura se ha probado solo desde el lado bueno en el mercado de los locales sonoros. La instalación de tales sistemas es tan simple que incluso una persona que nunca ha tratado con sistemas similares puede hacer frente a esta tarea. Todo lo que se necesita para instalar y ejecutar el sistema es un conjunto mínimo de herramientas, o incluso medios improvisados, con los que se puede pelar el cable y hacer agujeros.

Por lo tanto, si ya ha decidido el número requerido de altavoces, continúe con las instrucciones detalladas. Los altavoces para líneas de 100 voltios están conectados entre sí en paralelo con un cable SHVVP de 2x0,75 (un dos en la marca indica el número de conductores en el cable y 0,75 es su sección transversal; el color del aislamiento en los conductores de un cable de este tipo suele ser azul y marrón). Este cable se puede encontrar en cualquier mercado, y el precio no es elevado, lo que hace que esta arquitectura no solo sea sencilla sino también económica.

Los altavoces para líneas de 100 voltios vienen en una variedad de configuraciones. Intentaremos mostrar cómo se conectan los más habituales:

1. Altavoz de pared Tiene dos terminales o pinzas para entrada de línea de 100V (rojo y negro). Conectamos el conductor rojo al terminal rojo, el azul al negro, como en la siguiente imagen:

Si el altavoz no es un cierre (final) en el sistema, pero es uno de los eslabones de la cadena, entonces le conectamos los cables de entrada y salida, habiéndolo previamente conectado por color (azul con azul, rojo con rojo) . Esta es la esencia de la conexión en paralelo:

2. Altavoces de techo con un valor de potencia fijo, se conectan de la misma forma que los de pared.

3. Techo y altavoces de bocina con parámetro de potencia variable y fija algunas veces no tienen terminales. En su lugar, se utilizan de dos a siete cables de diferentes colores. Los significados de estos colores se pueden encontrar en las instrucciones de conexión que deben suministrarse con el altavoz. Sin embargo, el principio es el siguiente: uno de estos cables tiene el valor COM, o también se llama "0". Aquí conectamos nuestro conductor azul a este cero y a uno de los otros (dependiendo de la potencia requerida): el rojo.

Tal grupo de entrada está presente de manera inequívoca en altavoces esféricos colgantes.

Ahora vayamos directamente al proceso de conectar los altavoces al amplificador. No importa qué tipo de amplificador elija: un amplificador de mezcla o un amplificador de traslación, la conexión a ellos es igualmente simple. El panel trasero del amplificador tiene terminales o abrazaderas para salidas de altavoz. Debe utilizar los valores COM (o "0", a veces se le llama) y 100V. Al contacto COM conectamos el cable azul que va de los altavoces, al contacto con un valor de 100V - el rojo.

Eso es todo, el sistema de sonido de fondo o el sistema de alarma contra incendios se acabó. Ahora necesita conectar una fuente de sonido (reproductor de DVD, reproductor de MP3, teléfono móvil, computadora, etc.) usando cables estándar al amplificador y disfrutar de una reproducción de alta calidad de composiciones musicales. Las entradas para las fuentes en el amplificador están etiquetadas como Line-in o AUX y tienen conectores estándar del tipo "Tulip hembra". Los conectores están ubicados en pares y están codificados por colores rojo y blanco.

Acústica de bocina

La acústica de la bocina siempre ha sido más cara de lo habitual. Y no es de extrañar que los fanáticos más fervientes de esta acústica sean los usuarios que alguna vez fueron propietarios de altavoces tradicionales.
No hay nada sorprendente en esto. Un oyente sofisticado siempre apreciará la armonía general, la integridad de la percepción y el sonido natural.
Al propio usuario le gusta la acústica de la trompeta en vista de su musicalidad y capacidad para capturar al oyente.

Lo que es

Los equipos de audio modernos son capaces de reproducir toda la gama de frecuencias necesarias. Esto puede ser suficiente para la transmisión de composiciones musicales, pero es completamente insuficiente para crear una sensación de presencia del oyente.
Como te dirá cualquier melómano, hay algo que se encarga de trasmitir no solo música, melodías, sino también de trasmitir las emociones del intérprete. La acústica de bocina funciona bien con este negocio.
La acústica de la bocina no está diseñada de la misma manera que las convencionales. El altavoz (ver) en él no es muy grande y está conectado a una bocina que aumenta el volumen de su sonido.
Esto se puede comparar con el caso en el que una persona, para gritar a un interlocutor a gran distancia, cruza las manos con un micrófono.

Nota. Si estás pensando en adquirir una bocina acústica para tu coche, nos apresuramos a advertirte: la diferencia entre bocinas buenas y malas es muy significativa de lo que se observa en las versiones tradicionales.
La acústica de bocina barata hecha por un fabricante sin escrúpulos no puede actuar como una comparación de ninguna manera. Son estas opciones baratas las que dieron lugar a rumores de que la acústica de la bocina es supuestamente buena, pero el sonido está coloreado en ellas.

Cuando se trata de altavoces de bocina de alta calidad, siempre son caros. Siempre usan imanes de Alnico y diafragmas de metal exótico.
La acústica de la bocina siempre se ensambla de acuerdo con estrictas tolerancias y dimensiones. En resumen, una tecnología de producción de este tipo no puede implicar compromisos ni ahorros de costes.

Aquí hay unos ejemplos. El driver de compresión TAD de dos pulgadas que se utiliza en todos los modelos de altavoces de bocina Cesaro cuesta unos 1.000 euros. Al mismo tiempo, el Twitter más caro en la actualidad es el Scan Speak con diafragma de berilio y solo cuesta alrededor de $ 600.

La acústica de bocina para automóviles son siempre productos únicos producidos en serie. Los nombres de algunos están inscritos en la historia del audio del automóvil en letras doradas.
Por ejemplo, este es el altavoz de trompeta japonés Maksonik, que se ha producido desde 1932. Hoy Maxsonik siempre presenta productos de alta tecnología.
Al crear, siempre se utilizan tecnologías caras utilizando sistemas magnéticos en emisores.

Historia

Entonces:

• Será interesante saber que los primeros altavoces del mundo fueron del tipo de bocina. Aparecieron en los años 20 del siglo pasado.
  La tecnología de la creación era la única y luego simplemente no sabían cómo hacer otros sistemas acústicos;
• Diez años después, los altavoces ya parecen similares a las versiones actuales de la acústica tradicional. Inmediatamente ganaron gran popularidad, pero se olvidaron de la acústica de los cuernos.
  Entonces se creyó erróneamente que el lugar ideal para la acústica de la trompeta serían los espacios grandes sonando, pero para escuchar música agradablemente, simplemente no es adecuado;
• Pasan otros diez años y el famoso ingeniero estadounidense crea un diseño completamente nuevo de acústica de bocina. Fue Paul Klipsch (así se llamaba el ingeniero) quien demostró que la acústica de las trompas te permitirá reproducir composiciones musicales con una calidad muy alta.

Nota. Fue entonces cuando el ingeniero fundó la empresa para la producción de acústica de bocina, que hasta el día de hoy es líder mundial. La empresa se llamaba Klipsh, y los altavoces de este tipo se llamaban “clips”.

• Es interesante que los amantes de la música "se dieran cuenta" inmediatamente de que los "clips" reproducen la música de una manera especial. Desde entonces, la acústica de las trompas se ha convertido en la elección de un círculo bastante reducido de conocedores de la música real;

• La segunda mitad del siglo pasado estuvo marcada por la aparición de transportistas completamente nuevos. Además, aparecen los últimos desarrollos y nuevos enfoques para el procesamiento y amplificación de la señal de audio;
• Finalmente, habiendo alcanzado el apogeo de la modernización y mejora, la gente empezó a comprender que no era posible darle “vivacidad” al sonido. Y luego los ojos de muchos se volvieron hacia la acústica de la bocina, que comenzó un verdadero boom hace unos tres años.

El sonido mágico de los sistemas de bocinas.

Entonces:

• No es difícil asegurarse de que la acústica de la bocina suene especial. Y existen todos los requisitos previos para tal sonido. Primero, la acústica de la bocina es muy sensible. Esto permite reproducir los matices más sutiles, para transmitir las emociones del intérprete;
• En segundo lugar, la acústica con cuernos produce ondas sonoras que son de naturaleza más "natural" que las vibraciones del aire emitidas por los altavoces tradicionales;
• La acústica de la bocina puede reproducir frecuencias bajas, pero su tamaño depende de ello. En otras palabras, las frecuencias más bajas deben reproducirse, cuanto mayor sea el tamaño de la bocina.

Nota. Es por esta razón que la acústica de la bocina se usa principalmente para reproducir los medios y los agudos, pero si elige más altavoces, los graves se reproducirán al nivel más alto.

• Y eso no es todo. Las bajas frecuencias se reproducirán no solo así, sino al más alto nivel. Es cierto que solo los conocedores de sonido más sutiles pueden distinguir la diferencia en la reproducción.

Nota. Es interesante que últimamente haya bastante frecuencia de altavoces en los que solo se fabrican emisores de HF en forma de bocina. Por ejemplo, los mismos altavoces de la serie Klipsch Reference se fabrican según este modelo.

• Las altas frecuencias reproducidas por los altavoces de bocina suenan mucho más fuertes. No hace falta decir que la calidad de los agudos es mejor que cuando se utilizan beepers convencionales.

Recientemente, entre los fabricantes de acústica de bocina, me gustaría destacar por separado a la empresa italiana Zingali. Los ingenieros de esta empresa han creado un emisor de bocina original, que reproduce simultáneamente la frecuencia media y alta, y al mismo tiempo también se ve hermosa.

Acústica de bocina en automóviles

No hace falta decir que todos los altavoces automotrices tradicionales no brindan una alta calidad de sonido. No se trata de nada, sino de la pequeña cabina.
Los cuernos le darán la oportunidad de exaltar significativamente el sonido, crear el efecto de presencia (como si estuviera sentado en un estudio o en un concierto). Todo se puede explicar de manera simple: una bocina aumenta la distancia sobre la que se propagan las ondas sonoras, al mismo tiempo que aumenta la densidad del sonido e imparte una melodía característica.
Las soluciones técnicas para colocar dicha acústica en un automóvil pueden ser diferentes:

• Entonces, la forma más popular es instalar el altavoz al frente, frontalmente en la pared del gabinete, dentro de la cual se forma la guía de ondas principal. Tiene salida al exterior;
• Otra opción es un sistema de bocina con woofer. Se coloca en un edificio separado. El mismo destino lo siguen los tweeters y los altavoces de gama media, que también se colocan en la carcasa correspondiente por separado unos de otros.

Ventajas y desventajas de la acústica de bocina.

Con esto concluye nuestra revisión de los altavoces de bocina. Recientemente, se han instalado cada vez más en automóviles con sus propias manos, utilizando instrucciones paso a paso, reseñas de videos útiles, dibujos y materiales fotográficos.
El precio de una buena acústica de trompetas es muy alto, pero esto no detendrá a los amantes de la música.

Los altavoces se utilizan en diversas esferas de la actividad humana: en la industria, el transporte, los deportes, la cultura y la vida cotidiana. Recientemente, se ha prestado mucha atención al campo de la seguridad humana, en el que se están construyendo sistemas de alerta de incendios, sistemas de alerta de emergencia, sistemas de alerta de transporte y sistemas de altavoces. La tarea principal de cada uno de estos sistemas es alertar a las personas, brindarles información sobre una amenaza en particular. El principal elemento ejecutivo de cada uno de estos sistemas es un altavoz, cuya elección correcta puede afectar la idoneidad del sistema en su conjunto de su presupuesto.

Para garantizar la seguridad de las personas en los edificios y estructuras, se están construyendo sistemas de seguridad integrados, parte del cual es el sistema de alerta y control de evacuación SOUE. La principal tarea del SOUE es alertar a las personas, brindarles información destinada a garantizar su seguridad personal. SOUE es un complejo de medios técnicos y medidas organizativas. El altavoz es el elemento ejecutivo final de los medios técnicos del SOUE, y sus parámetros son entrada para el cálculo electroacústico, parte de las medidas organizativas.

Según la documentación reglamentaria (ND) existente, se imponen los siguientes requisitos al altavoz:

Las alarmas de voz SOUE deben proporcionar un nivel de sonido general de al menos 75 dBA a una distancia de 3 m de la sirena, pero no más de 120 dBA en cualquier punto del área protegida, reproducir frecuencias normalmente audibles en el rango de 200 a 5000 Hz . El nivel de sonido de la información de las alarmas de voz debe cumplir con las reglas del conjunto de reglas (ver FZ-123, conjunto de reglas SP-3-13130-2009, de 2009, "Requisitos de seguridad contra incendios para notificación y gestión de sonido y voz evacuación de personas ").

Para cumplir con los requisitos establecidos en el ND, se requiere un enfoque integrado, que tenga en cuenta tanto las características del altavoz, debido a los parámetros del sistema de refuerzo de sonido, como sus características de diseño, debido al entorno de sondeo: acústica, configuración y ruido en la habitación. Para realizar un cálculo electroacústico, es necesario tener en cuenta parámetros de un altavoz como la sensibilidad y la potencia eléctrica, que determinan su sonoridad, la característica de amplitud-frecuencia, que determina su calidad, y el diagrama direccional, que determina sus propiedades direccionales. .

Actualmente, se producen una gran cantidad de altavoces, que difieren en características, en diseño, en clase de protección, lo que determina el alcance de su aplicación.

El altavoz es un convertidor de señal eléctrica a acústica. El principal parámetro que determina la eficiencia de un altavoz es su eficiencia. Hasta la fecha, se ha aprobado el enfoque, según el cual el altavoz debe proporcionar la presión sonora máxima en el eje de trabajo a un voltaje constante (señal de sonido) aplicada a su entrada. Este enfoque asume la solución simultánea de dos tareas a la vez: la formación de la sonoridad requerida y, al mismo tiempo, la eficiencia del altavoz.

Al elegir un altavoz para un sistema de alerta, es necesario tener una comprensión básica de sus características: diseño, funcionamiento, principios físicos básicos que lo sustentan. Entonces, por ejemplo, el primer contacto con un altavoz sugiere la pregunta: ¿es de alta calidad o no? Respuesta: la calidad de un altavoz, en el caso más simple, está determinada por el ancho y la desigualdad de su respuesta de frecuencia. La segunda pregunta suele estar relacionada con el volumen. A veces, la sonoridad se identifica erróneamente con la potencia del altavoz, aunque esto no es lo mismo en absoluto. La potencia eléctrica de una señal de audio, medida en vatios, aplicada a un altavoz sí determina su volumen, pero en mucho menor grado que su "sensibilidad - presión sonora", medida en decibelios. Al trabajar con un altavoz, es necesario comprender claramente las siguientes dependencias básicas. La sensibilidad de un altavoz está inversamente relacionada (mat. Cf. inversamente proporcional) con la calidad: cuanto mayor es la sensibilidad, peor es su calidad y viceversa. Por lo tanto, para obtener más volumen, debemos sacrificar la calidad. Para lograr calidad y sonoridad al mismo tiempo, se suministra una gran potencia eléctrica al altavoz. Otra relación está relacionada con la característica direccional (HN) del altavoz. La HN está determinada por el método de radiación y las características de diseño del altavoz. Así, por ejemplo, los altavoces de bocina tienen una alta presión sonora y un patrón de directividad estrecho (son ruidosos y muy direccionales). Por tanto, existe una relación más: "direccionalidad - sonoridad". Cuanto mayor sea la directividad del altavoz, mayor será su volumen (mat. Cf. proporcionalidad directa). La directividad estrecha siempre está asociada con un deterioro en la calidad de un altavoz: un estrechamiento de su rango de frecuencia en la región de baja frecuencia, que puede considerarse como la tercera relación fundamental.

Para mayor comodidad de funcionamiento, los altavoces se clasifican según sus características, características de diseño y campo de aplicación. Según sus características, los altavoces se pueden dividir en clases (banda estrecha y banda ancha), que determinan la calidad y directividad del sonido (haz estrecho y direccional ancho). Por ejemplo, los altavoces de banda ancha se utilizan para sondeos de fondo: hipermercados, gimnasios; banda estrecha - para anuncios de voz - gasolineras, estacionamientos, andenes ferroviarios, estaciones ferroviarias. Es necesario tener en cuenta el diagrama direccional del altavoz a la hora de sondear territorios distribuidos. Los altavoces direccionales anchos cubren un área circular grande, los altavoces direccionales estrechos cubren un área circular más pequeña, pero al mismo tiempo “perforan” un rango más largo. Al variar el DN de los altavoces, puede optimizar su número y reducir el presupuesto de todo el sistema de megafonía en su conjunto. Entonces, por ejemplo, un proyector de sonido utilizado para pasillos de sondeo puede reemplazar cuatro altavoces de pared o techo. Por diseño, los altavoces se pueden dividir en internos (IP-41) utilizados para sonar habitaciones con calefacción y externos (IP-54) utilizados para sonar áreas abiertas. Para instalaciones industriales que se ocupan de sustancias agresivas, objetos explosivos, es posible que se requiera una clase de protección superior (IP-66/67).

Tener en cuenta las características y capacidades de un altavoz en particular le permitirá formar una solución técnica óptima y más competente.

2. Dispositivo de altavoz

La figura 1 muestra un diagrama simplificado del funcionamiento del altavoz.

Fig.1 - Diagrama simplificado del funcionamiento del altavoz

El altavoz contiene los siguientes subsistemas:

• EL - eléctrico;
• EM - electromecánico;
• MA - mecánica y acústica;
• AK - acústico.

Subsistema eléctrico realiza la función de hacer coincidir la impedancia de entrada del subsistema eléctrico con la impedancia de salida compleja del amplificador en el caso de adaptación de baja impedancia, o el devanado secundario del transformador elevador en el caso de utilizar un amplificador de traslación.

Subsistema electromecánico es un dispositivo que convierte una señal eléctrica en la entrada en vibraciones mecánicas del elemento móvil en la salida.

Subsistema mecánico-acústico sirve para hacer coincidir la impedancia mecánica del altavoz con el componente dependiente de la frecuencia de la resistencia a la radiación formada por el emisor.

Subsistema acústico, llamado radiador, forma una resistencia a la radiación que determina la potencia acústica del radiador. y, en última instancia, la eficiencia del altavoz.

Uno de los parámetros más importantes que caracterizan la eficiencia de un altavoz es el coeficiente de rendimiento (COP). La eficiencia del altavoz se determina a partir de la relación entre la potencia acústica de salida del emisor y la potencia eléctrica de entrada del altavoz y depende de la consistencia de todos los subsistemas en su conjunto.

3. Parámetros básicos de los altavoces

El principal parámetro que determina la eficiencia de un altavoz es su presión sonora de salida, medida en decibelios. La presión sonora, a su vez, está determinada por dos parámetros: la sensibilidad del altavoz, medida en determinadas condiciones, y su potencia eléctrica, medida en vatios.

Sensibilidad del altavoz

Hay dos tipos de sensibilidad, característica y axial.

La sensibilidad característica (dB) es la relación entre la presión sonora media desarrollada por el altavoz en el rango de frecuencia nominal en el eje de trabajo a una distancia de 1 m del centro de trabajo a la raíz cuadrada de la energía eléctrica suministrada.

Recientemente, la mayoría de los fabricantes indican la sensibilidad axial como una característica de sonoridad.

La sensibilidad axial (a veces solo sensibilidad) es la relación entre la presión sonora desarrollada en el punto del campo libre, seleccionado en el eje de trabajo del altavoz a una distancia de 1 m del centro de trabajo, y la potencia de entrada (generalmente 1 W .).

Presión sonora del altavoz

Con un valor arbitrario de la potencia eléctrica suministrada P W, el nivel de presión sonora del altavoz (su volumen real) se puede determinar como:

Potencia del altavoz

Hay muchas definiciones diferentes de potencia de altavoz en la literatura técnica que no son fáciles de comprender.

En las recomendaciones del Comité Electrotécnico Internacional (IEC) 268-5 “Elementos de sistemas electroacústicos. Altavoces "y 581-7" Requisitos mínimos para equipos Hi-Fi. Altavoces "se dan los siguientes tipos de capacidades.

Potencia característica del altavoz- la potencia a la que el altavoz crea un nivel de presión acústica característico de 94 dB a una distancia de 1 m en el rango de frecuencia de 100 ... 8000 Hz.

Potencia de ruido se determina en función de los resultados de probar el altavoz con una señal de ruido especial durante 100 horas. al determinar estos tipos de potencia, se utiliza la misma señal.

Potencia máxima de altavoz sinusoidal Es la potencia de una señal sinusoidal continua en un rango de frecuencia dado que un altavoz puede soportar sin daños mecánicos y térmicos durante un período de tiempo (al menos 1 hora) especificado en la especificación.

Potencia nominal del altavoz Es la potencia eléctrica a la que la distorsión armónica del altavoz no supera los valores requeridos.

Potencia de la placa de identificación del altavoz- se define como la potencia eléctrica más alta a la que un altavoz puede funcionar satisfactoriamente durante mucho tiempo con una señal de sonido real sin daños térmicos y mecánicos.

Hoy (al menos en nuestro país) se utilizan con mayor frecuencia dos tipos de energía: nominal y sinusoidal.

La potencia nominal (además de la definición anterior) se entiende como la potencia a la que, en una determinada posición (media) del control de volumen del amplificador, la distorsión no lineal del altavoz es mínima.

Hoy en día, la mayoría de los fabricantes especifican la potencia sinusoidal en sus especificaciones.

Potencia sinusoidal (RMS - Sinusoidal máxima nominal)- la potencia sinusoidal máxima a la que el altavoz debe funcionar durante 1 hora con una señal musical real sin sufrir daños físicos (cf. potencia sinusoidal máxima).

Características adicionales de los altavoces

Resistencia eléctrica nominal- impedancia del altavoz dependiente de la frecuencia de entrada (compleja). En el caso de la adaptación de baja impedancia (en sistemas acústicos reales (CA)), tiene un valor de 4 / 8Ohm. En el caso de la adaptación de transformadores de alto voltaje, desde cientos de ohmios hasta varios kiloohmios.

Rango de frecuencia efectivamente reproducible- el rango de frecuencia dentro del cual el nivel de presión acústica disminuye en un cierto valor especificado en relación con el nivel promediado en una determinada banda de frecuencia. De acuerdo con las recomendaciones de IEC 581-7 para la banda de frecuencia 50 ... 12500 Hz, el valor de esta reducción (caída) se establece en 8 dB en relación con el nivel promediado sobre la banda de frecuencia 100 ... 8000 Hz .

Respuesta de frecuencia del altavoz por presión de sonido es una dependencia gráfica o numérica del nivel de presión de sonido de la frecuencia de la señal desarrollada por el altavoz en un cierto punto del campo libre, ubicado a una cierta distancia del centro de trabajo a un valor de voltaje constante en el altavoz terminales. El nombre más familiar para esta dependencia es la característica de frecuencia de amplitud (AFC).

Respuesta de frecuencia desigual de la presión sonora

La dependencia de la presión sonora de la frecuencia se representa en diagramas (en un sistema de coordenadas cartesianas), llamadas características de amplitud-frecuencia (el término AFC es el más común. En la literatura técnica, esta dependencia se denomina respuesta de frecuencia de la presión sonora CHSP) del altavoz.

Bajo la desigualdad de la respuesta de frecuencia, debe entenderse la diferencia entre los niveles máximo P max (dB) y mínimo P min (dB) en el rango de frecuencia efectivo (declarado).

De acuerdo con OST 4.383.001, la irregularidad de la respuesta de frecuencia en el rango de frecuencia de funcionamiento efectivo no debe exceder:

• 14 dB para cabezales de banda ancha (altavoces);
• 10 dB - para rango medio.

La Figura 2 muestra la respuesta de frecuencia de un altavoz con irregularidad Δ (dB), en el rango de 0.2-7 kHz, no más del 5%.

Fig.2 - Respuesta de frecuencia en el rango de 0.2-7 kHz

La respuesta de frecuencia desigual depende de:

• tipo de convertidor electromecánico;
• el tamaño del emisor;
• diseño constructivo (acústico);
• impedancias eléctricas y mecánicas de entrada dependientes de la frecuencia,

y determina la calidad general del altavoz.

Característica de directividad del altavoz

Cualquier altavoz no emite energía sonora de manera uniforme. El nivel de presión sonora de un altavoz depende en gran medida del ángulo en el que se realiza la medición. El altavoz irradia la mayor cantidad de energía a lo largo del eje de trabajo. El eje de trabajo, por regla general, coincide con el eje geométrico del altavoz que pasa por su centro de trabajo (el centro de trabajo coincide con el centro de simetría geométrico de la salida del altavoz). La dependencia de la presión sonora de un altavoz en la dirección se llama directividad.

Característica de directividad del altavoz(R n) - la dependencia de la presión sonora P Θ (dB) desarrollada por el altavoz en un punto del campo libre (a una distancia fija del centro de trabajo, por ejemplo, a 1 m), en el ángulo Θ entre el eje de trabajo del altavoz y la dirección a este punto:

La expresión gráfica de R n para diferentes ángulos y frecuencias se llama diagrama direccional (DP). Muy a menudo, los MD se presentan en coordenadas polares, Fig. 3.

Arroz. 3 - Diagrama direccional del altavoz ROXTON HP-10T a 4 kHz.

La presión sonora en el diagrama no se indica en valores absolutos, sino en valores relativos: decibeles (dB).

4. Clasificación de altavoces para sistemas de megafonía

La clasificación general de los altavoces se puede representar de la siguiente manera, Fig.4:

Arroz. 4 - Clasificación de altavoces para megafonía

• por el método de radiación (emparejamiento con el medio ambiente);
• por el método de conexión (al amplificador);
• por características;
• por campo de aplicación;
• por diseño;
• por tipo de convertidor.

Por el método de la radiación

• altavoces (cabezales) de radiación directa;
• altavoces de bocina.

Los altavoces de emisión directa emiten energía sonora directamente al medio ambiente. El funcionamiento del altavoz de radiación directa se discutirá a continuación. En los altavoces de bocina, el diafragma se conecta al medio directamente a través de la bocina. El funcionamiento de un altavoz de bocina se discutirá a continuación.

Por método de conexión los altavoces se pueden dividir en:

• baja resistencia;
• transformador.

Con una adaptación de baja impedancia, el altavoz se conecta directamente a la etapa de salida del amplificador de potencia (PA). La adaptación de transformadores implica el uso de un altavoz de transformador especializado conectado a la salida de un amplificador traslacional equipado con un transformador elevador adicional. Estos métodos de emparejamiento se analizarán con más detalle a continuación.

Por rango de frecuencia(por el ancho de la respuesta de frecuencia) los altavoces se pueden dividir en:

• baja frecuencia (LF): 40-200Hz;
• frecuencia media (MF): 200-3kHz;
• HF de alta frecuencia) 3-20 kHz.

En la práctica, conviene dividir según el principio "sí / no", "malo / bueno". Entonces, dependiendo del ancho de la respuesta de frecuencia, los altavoces se pueden dividir en banda estrecha y banda ancha. Un altavoz que funciona en un rango de frecuencia limitado puede denominarse altavoz de banda estrecha. Por ejemplo, un altavoz de bocina se puede llamar de banda estrecha; su rango de frecuencia efectivo está dentro del rango medio ~ 0.3-3 kHz (de acuerdo con el estándar normativo existente, los altavoces deben reproducir frecuencias normalmente audibles en el rango de 0.2 a 5 kHz). Un altavoz que funciona igualmente bien en los rangos bajos, medios y altos. se llamará banda ancha. Los sistemas de megafonía utilizan ambos tipos de altavoces. Un altavoz que cubre (incluso parcialmente) los 3 rangos puede considerarse un altavoz de banda ancha. Los altavoces de banda ancha se utilizan ampliamente y se utilizan para reproducir no solo el habla, sino también la información musical.

Para clasificar los altavoces en función de la directividad, es necesario introducir una característica adicional, pero muy importante y aplicada en la práctica: el ancho del patrón direccional del NOS.

ШДН es una característica adicional determinada a partir de los patrones polares del altavoz. Según la norma internacional IEC 268-5 (2000), el SNP se puede definir como el ángulo de apertura (desviación del eje de trabajo) del altavoz (cf. axis.

Llamaremos altavoces de dirección estrecha, cuyo SRP a una frecuencia de 4 kHz es inferior a 90 grados, altavoces de dirección amplia, cuyo SRP a una frecuencia de 4 kHz es superior a 90 grados. Estos tipos se discutieron con más detalle en la introducción.

Dependiendo de desempeño estructural los altavoces se pueden dividir en:

• recuadro (pantalla plana);
• facturas (caja abierta);
• estuche (caja cerrada);
• bass reflex (sistemas acústicos).

Los altavoces de embutir también pueden ser de tipo abierto (sin pantalla), ya que la pantalla para ellos es la misma superficie (pared, techo) en la que están empotrados. Por razones económicas, los altavoces de montaje en superficie se pueden implementar en una caja abierta, cuya pared posterior es el plano (pared) en el que se montan. Estos temas se discutirán con más detalle a continuación.

Por tipo de convertidor, los altavoces se pueden dividir en:

• electrodinámico (bobina);
• electrostático (electret);
• electromagnético (con una bobina fija);
• piezoeléctrico (cinta).

Hoy en día, los más extendidos son los altavoces de bobina electrodinámica. Un convertidor de bobina electrodinámico se puede considerar como un subsistema electromecánico que convierte una señal eléctrica en la entrada en vibraciones mecánicas de un elemento móvil en la salida. Este altavoz consta de dos subsistemas principales: móvil - bobina móvil y difusor y magnético - imán permanente, núcleo, lutita superior e inferior. Consideremos el funcionamiento de este sistema.

Clasificación de altavoces por aplicación

En los sistemas de megafonía, los altavoces tienen una amplia gama de aplicaciones: desde salas silenciosas y cerradas hasta áreas abiertas ruidosas, desde anuncios de voz hasta diseño musical de alta calidad.

Los altavoces se pueden dividir en 3 grupos principales según el área de aplicación:

1. Altavoces de interior: se utilizan para sondear espacios interiores. Este grupo de altavoces se caracteriza por un bajo grado de protección (IP-41).
2. Altavoces externos: se utilizan para sondear áreas abiertas. Estos altavoces se denominan altavoces de calle. Este grupo de altavoces tiene un mayor grado de protección (IP-54).
3. Altavoces a prueba de explosiones: se utilizan en salas o áreas explosivas con un alto contenido de sustancias agresivas (explosivas). Este grupo de altavoces se caracteriza por un alto grado de protección (IP-67). Dichos altavoces se utilizan en la industria del petróleo, el gas, las centrales nucleares, etc.

A cada uno de los grupos se le puede asignar una clase (grado) correspondiente de protección IP. El grado de protección se entiende como un método que limita el acceso a partes mecánicas y vivas peligrosas, la entrada de objetos sólidos y / o agua en la carcasa.

El marcado del grado de protección del gabinete de los equipos eléctricos se lleva a cabo utilizando la marca de protección IP internacional y dos números, el primero de los cuales significa protección contra la entrada de objetos sólidos, el segundo, contra la entrada de agua.

Los grados de protección más comunes para altavoces son:

• IP-41, donde:
  • 4 - Protección contra cuerpos extraños mayores de 1 mm.
  • 1 - El agua que gotea verticalmente no debe interferir con el funcionamiento del dispositivo. Los altavoces de esta clase se instalan con mayor frecuencia en interiores.
• IP-54, donde:
  • 5 - Protección contra el polvo, en la que una cierta cantidad de polvo puede penetrar en el interior, pero no interfiere con el funcionamiento del dispositivo.
  • 4 - Protección contra salpicaduras que caen en cualquier dirección. Los altavoces de esta clase se instalan con mayor frecuencia en áreas abiertas.
• IP-67, donde:
  • 6 - A prueba de polvo, donde el polvo no puede entrar en el dispositivo, protección de contacto total.
  • 7 - Durante una inmersión breve, el agua no ingresa en cantidades que interfieran con el funcionamiento del dispositivo. Los altavoces de esta clase se instalan en lugares sujetos a influencias críticas. También hay mayores grados de protección.

5. Funcionamiento del altavoz

Funcionamiento de altavoz electrodinámico

La figura 5 muestra el dispositivo de un altavoz difusor de radiación directa con un transductor electrodinámico tipo bobina.

Fig.5 - Dispositivo de altavoz electrodinámico

La principal unidad de trabajo de un altavoz electrodinámico es un difusor, que convierte las vibraciones mecánicas en acústicas. El difusor del altavoz es impulsado por una fuerza que actúa sobre una bobina unida rígidamente a él, ubicada en un campo magnético radial. Una corriente alterna fluye en la bobina, correspondiente a la señal de audio que debe reproducir el altavoz. El campo magnético en el altavoz es creado por un imán permanente anular y un circuito magnético de dos bridas y un núcleo. La bobina, bajo la acción de la fuerza electromotriz, se mueve libremente dentro del espacio anular entre el núcleo y la brida superior, y sus vibraciones se transmiten al difusor, que a su vez genera vibraciones acústicas que se propagan en el aire.

Los altavoces electrodinámicos tienen buenas características, un patrón de directividad amplio, un rango de frecuencia amplio, un nivel de presión sonora aceptable, lo que les permite ser utilizados para resolver la clase más amplia de tareas, desde la transmisión de música hasta la notificación de emergencia. Estos altavoces se utilizan con mayor frecuencia para la instalación en interiores en habitaciones cerradas con calefacción.

Funcionamiento del altavoz de bocina

Un altavoz de bocina (bocina) es un elemento de coincidencia entre el controlador (emisor) y el entorno. El controlador, rígidamente conectado a la bocina, convierte la señal eléctrica en energía sonora, que se alimenta y amplifica en la bocina. La amplificación de la energía sonora en el interior de la bocina se realiza gracias a una forma geométrica especial que proporciona una alta concentración de energía sonora. El uso de un canal concéntrico adicional en el diseño permite reducir significativamente el tamaño de la bocina manteniendo las características de calidad.

La bocina consta de las siguientes partes, fig.6.

Arroz. 6 - Dispositivo de altavoz de bocina

• a - controlador de compresión;
• b - imán;
• â - canal concéntrico;
• g - cuerno;
• d - diafragma de metal;
• e - bobina de voz.

El altavoz de bocina funciona de la siguiente manera: se envía una señal de sonido eléctrica a la entrada del controlador de compresión (a), que la convierte en una señal acústica en la salida. El controlador está unido rígidamente a la bocina (d), que proporciona una alta presión sonora (la bocina puede tener los siguientes nombres: megáfono, bocina, altavoz, reflector, tubería). El controlador consiste en un diafragma de metal rígido (a), impulsado (excitado) por una bobina móvil (e) enrollada en un imán cilíndrico (o anular) (b). El sonido en este sistema se propaga desde el controlador, pasando por el canal concéntrico (c), amplificado exponencialmente en la bocina (d), y luego ingresa a la salida.

6. Los principales tipos de diseño acústico de altavoces.

Los altavoces están equipados con cajas para aumentar la eficiencia. Según el tipo de diseño acústico de la carcasa, los altavoces se pueden dividir, Fig.7, en:

• altavoces en pantalla plana, figura 7a;
• altavoces en una caja abierta, figura 7b;
• altavoces en una caja cerrada, figura 7c;
• altavoces con inversor de fase, fig.7d.

Arroz. 7 - Tipos de acústica de altavoces

La pantalla plana elimina la difracción de la onda emitida alrededor del emisor. Para que el altavoz sea eficaz, las dimensiones de la pantalla plana deben ser acordes con la longitud de onda: l> λ / 4, donde λ es la longitud de onda del límite inferior del rango de frecuencia. Entonces, para f n = 100Hz, l> v / 4f n = 340/400 = 0.85m. La pantalla de 80 cm es demasiado grande, por lo tanto, en la práctica, el diseño de la carcasa abierta (puede considerarse como una pantalla no plana), que también evita la difracción (curvatura) del sonido, encuentra la mayor aplicación.

Consideremos una variante del diseño acústico del tipo de "caja cerrada" usando el ejemplo de un tipo extendido de altavoces de traducción: una columna de sonido.

Dispositivo de columna de sonido

La columna de sonido se utiliza ampliamente en sistemas de radiodifusión sonora. Dependiendo de la clase de protección, la columna de sonido se puede utilizar para sondar tanto en interiores como en exteriores. La columna de sonido es una caja cerrada (caja) con un grupo de cabezales (altavoces) colocados verticalmente en el interior, Fig.8.

Arroz. 8 - Dispositivo de columna de sonido de tipo transformador

Los altavoces de la columna de sonido están ubicados dentro del gabinete, uno encima del otro, conectados en paralelo y conectados al devanado de salida del transformador reductor. La columna de sonido es del tipo llamado. "Emisores de grupo lineal" con un patrón favorable: estrecho en el plano vertical y ancho en el horizontal. El diseño del gabinete mejora el rendimiento de baja frecuencia. La agravación del DN en el plano vertical se produce debido a la interferencia de señales de cada altavoz. Al diseñar una columna de sonido, es muy importante asegurarse de que las características de los altavoces instalados en el mismo gabinete sean idénticas y estén en fase.

Altavoz bass reflex

Un recinto cerrado es una solución muy eficaz, pero como resultado de la excesiva densidad de presión sonora dentro del recinto, se generan ondas estacionarias que provocan efectos resonantes, provocando picos y caídas durante la reproducción. Este efecto se puede minimizar mediante el uso de un inversor de fase, que elimina el exceso de presión dentro de la caja. Se sabe que se puede garantizar una buena reproducción de graves no solo por la masa del altavoz, sino también por el volumen de la caja. El inversor de fase es un canal (agujero o tubería) en la pared de una caja cerrada y le permite minimizar el volumen de la caja mientras mantiene la uniformidad de la respuesta de frecuencia en la región de baja frecuencia. El inversor de fase actúa como resonador, considerado como un segundo altavoz. Los parámetros de la apertura del reflejo de graves se seleccionan de manera que se equilibren los efectos de resonancia en determinadas frecuencias y se minimicen las posibles caídas en la respuesta de frecuencia. Los altavoces bass-reflex se denominan sistemas acústicos (AC). La vista externa del altavoz se muestra en la Fig.9.

El ejemplo que se muestra en la Fig. 9 demuestra las principales características de la implementación de altavoces de calidad.

El sonido de los altavoces de alta calidad es proporcionado por:

• la creación de un cuerpo voluminoso y constructivamente pensado;
• el uso de un reflejo de bajos;
• Rendimiento multibanda.

El diseño multibanda supone el uso de varios altavoces en un gabinete, lo que, a su vez, requiere el uso de un filtro cruzado. En el altavoz, se resuelve la principal contradicción debida a los principios físicos: se puede lograr una alta eficiencia en HF utilizando altavoces pequeños (controladores HF, controlador HF: un diafragma colocado en un imán (llamado tweeter) y conectado a una bocina es un emisor eficaz en HF); Para reproducir bajas frecuencias, se requiere un altavoz (woofer) masivo y envolvente, que se instala, a su vez, en un recinto envolvente.

Un ejemplo de implementación de altavoces de banda ancha económicos

Hay varias formas de mejorar la eficiencia de un altavoz manteniendo su costo.

Construcción de un sistema de dos conos, Fig.10.

El sistema de dos conos consta de un cono principal (grande), cuya función es desempeñada por un difusor, y un cono adicional (pequeño), un cuerno pequeño unido rígidamente al difusor. La disposición concéntrica de estos conos permite una alta eficiencia en un amplio rango y una buena uniformidad en las frecuencias medias.

Se puede mejorar la uniformidad del sonido en una amplia gama de frecuencias construyendo un altavoz multidireccional. En sistemas multibanda, para obtener un voltaje a la frecuencia deseada, se utilizan filtros cruzados (el filtro se calcula para una cierta frecuencia, más allá de la cual se proporciona la pendiente de atenuación requerida. El filtro de primer orden contiene 1 elemento y proporciona atenuación con una inclinación de 6 dB / octava; el filtro de segundo orden contiene 2 elementos y proporciona una atenuación con una inclinación de 12dB / octava).

La Figura 11 muestra un ejemplo de la implementación de un sistema de altavoces bidireccional económico.

Este altavoz utiliza un filtro de cruce de primer orden. El cabezal de HF (controlador) del altavoz está ubicado en una rótula, lo que le permite variar el patrón direccional en el HF. Los prácticos soportes giratorios facilitan y facilitan la instalación.

Otra ventaja importante de los altavoces multibanda es que garantizan una característica direccional constante (HN) en un amplio rango de frecuencias, lo que simplifica enormemente el cálculo electroacústico.

Para obtener un ejemplo de clasificación de altavoces por diseño utilizando ROXTON como ejemplo, consulte el artículo "Altavoces ROXTON: Clasificación".

7. Altavoces transformadores

Altavoces de transformador: altavoces con un transformador incorporado, que son los elementos de actuación finales en los sistemas de radiodifusión por cable, sobre la base de los cuales se construyen los sistemas de alerta de incendios, los sistemas de alerta local y los sistemas de altavoces. En tales sistemas, se implementa el principio de adaptación del transformador, en el que se conecta un altavoz separado o una línea con varios altavoces a la salida de alto voltaje del amplificador de transmisión. La transmisión de señales en una línea de alto voltaje le permite mantener la cantidad de energía transmitida al reducir el componente de corriente, minimizando así las pérdidas de cables. En un altavoz transformador se realizan 2 etapas de conversión. En la primera etapa, con la ayuda de un transformador, se reduce el voltaje de la señal eléctrica sonora de alto voltaje, en la segunda etapa, la señal eléctrica se convierte en una señal sonora acústica audible.

La Figura 12 muestra la parte posterior de un altavoz de gabinete de transformador montado en la pared. El altavoz del transformador consta de las siguientes partes:

Fig.12 - El dispositivo del altavoz del transformador

La carcasa del altavoz, dependiendo del campo de aplicación, puede estar hecha de varios materiales, el más ancho de los cuales es el plástico ABS actual. La carcasa es necesaria para la conveniencia de montar el altavoz, proteger las partes vivas del polvo y la humedad, mejorar las características acústicas y formar el patrón direccional requerido (SRP).

El transformador reductor está diseñado para reducir el alto voltaje de la línea de entrada al voltaje de funcionamiento del convertidor electrodinámico (altavoz). El devanado primario del transformador puede contener múltiples tomas (por ejemplo, potencia máxima, 2/3 de potencia, 1/3 de potencia), lo que permite variar la potencia de salida. Los grifos están marcados y conectados a los bloques de terminales. Por lo tanto, cada toma de este tipo tiene su propia impedancia (r, W), la reactancia (del devanado primario del transformador), que depende de la frecuencia.

El bloque de terminales brinda la conveniencia de conectar la línea de transmisión a las diversas derivaciones del devanado primario del altavoz del transformador.

Un altavoz es un dispositivo para convertir una señal eléctrica en una señal acústica audible (audible). Está conectado al devanado secundario del transformador reductor. En un altavoz de bocina, el conductor actúa como un altavoz, que está unido rígidamente a la bocina.

8. Conexión de altavoces a un sistema de refuerzo de sonido

Hay dos formas principales de hacer coincidir los altavoces con un sistema de refuerzo de sonido:

• baja resistencia;
• transformador.

Emparejamiento de baja impedancia

Con una adaptación de "baja impedancia", los altavoces se conectan directamente a la etapa de salida del PA. Hay muchas conexiones diferentes dependiendo de la implementación del amplificador.

En la Fig. 13 muestra una variante de incluir un altavoz de 4/8 Ohm de baja impedancia en el circuito colector del transistor de salida.

Fig.13 - Inclusión de un altavoz de "baja impedancia" en el circuito colector del transistor

Conexión de altavoz de baja impedancia

De acuerdo con la norma estatal (GOST R 53575-2009 (IEC 60268-5: 2003). Altavoces. Métodos de pruebas electroacústicas), los altavoces pueden tener dos valores estándar de "impedancias": 4 y 8 ohmios, para los cuales el bajo -Se diseñan las salidas de impedancia del UMZCH.

Con una adaptación de "baja resistencia" de la carga con la salida del PA, es necesario proporcionar 2 condiciones:

• la impedancia total de varios altavoces de baja impedancia debe estar en el rango - 4-8 ohmios;
• la potencia total de la carga (de varios altavoces) debe ser mayor que la potencia de salida del amplificador;

por lo tanto, la conexión de varios altavoces de "baja impedancia" a un amplificador se realiza solo de determinadas formas:

• consecuentemente;
• paralelo;
• serial-paralelo.

Cuando se conecta en serie, la impedancia de carga total Z se suma a las impedancias de cada uno de los altavoces:

Cuando se conecta en paralelo, la impedancia de carga total Z es la suma de las conductividades (1 / Z i) de cada altavoz:

Basado en el hecho de que solo hay dos impedancias estándar (4 / 8Ω), no más de 2 altavoces están involucrados en la conexión en serie y en paralelo. Impedancia total al conectar dos altavoces en serie (7):

Impedancia total con conexión en paralelo de dos altavoces (8):

Hay más altavoces conectados en serie-paralelo, fig.14.

Fig.14 - Opciones de conexión para altavoces de baja impedancia

Con un número impar de altavoces, es necesario realizar una conexión serie-paralelo, cuya impedancia total debe estar dentro del rango de 4-8 Ohm. La potencia esperada, en este caso, se puede obtener solo aproximadamente, aproximándose a las características del amplificador utilizado para cargas de 4 y 8 ohmios.

9. Adaptación de transformadores

Los amplificadores, que incluyen un transformador de adaptación, se denominan amplificadores de traslación y los altavoces que trabajan con ellos se denominan amplificadores de transformador.

Los sistemas de radiodifusión que utilizan este principio son muy eficaces para sondear territorios grandes (distribuidos).

El principio de adaptación de transformadores permite:

La coincidencia de transformadores tiene otra ventaja importante, le permite implementar casi cualquier topología: bus, estrella, árbol, sin cambiar los principios de diseño. Los principios básicos del diseño de sistemas de traducción incluyen los siguientes:

• los altavoces al sistema de refuerzo de sonido están conectados solo en paralelo;
• la potencia total de la carga del amplificador es la suma de la potencia del altavoz individual;
• la potencia máxima del amplificador debe superar la potencia de carga total en más de 1,25 veces;
• Es aconsejable conectar altavoces de transformador solo a amplificadores especializados equipados con un transformador de salida (traslacional).

Sistema de radiodifusión

El sistema de alerta de radiodifusión se puede considerar en el marco de un sistema de transformación de tres etapas que incluye:

• una fuente;
• amplificador completo;
• altavoz, fig.15.

Arroz. 15 - Sistema de radiodifusión sonora

Una señal de bajo nivel con un voltaje (1-10mV) del micrófono se alimenta a la entrada del amplificador de traslación, que incluye:

• un preamplificador (PU), que amplifica una señal de audio de bajo nivel (1-10 mV) a un nivel de 0,7-1 V;
• amplificador de potencia (PA) para una mayor amplificación de la señal de audio;
• un transformador de adaptación que aumenta el voltaje de la señal de audio amplificada a un voltaje de 15-120 V, según el estándar utilizado;
• Altavoz de transformador: un altavoz con un transformador de adaptación incorporado.

En la Fig.16 se muestra una variante de emparejar la salida del PA con un altavoz transformador.

Arroz. 16 - Adaptación de transformador de PA con altavoz

El transformador elevador en la salida del amplificador está diseñado para aumentar aún más el voltaje de la señal de audio para que coincida de manera óptima con la línea de altavoces. Para implementar el control multivariado, el devanado secundario del transformador elevador está equipado con varias tomas con diferentes voltajes: U nom, 3 / 4U nom, 1 / 2U nom, 1 / 4U nom.

El transformador de altavoz reduce el voltaje de audio de alto voltaje a un nivel:

Para implementar el control multivariante, el devanado primario del transformador de adaptación del altavoz se suministra con varias tomas con diferentes impedancias: Z nom, 2 / 3Z nom, 1 / 2Z nom, 1 / 3Z nom.

Potencia del altavoz, dependiendo de la tensión de línea, U l, V y la impedancia seleccionada Z nom (Ohm):

Esta fórmula, que sigue la ley de Ohm para la sección del circuito (J = U / R) y la relación para encontrar la potencia (P = J * U), es muy utilizada en la práctica.

De la fórmula (6) se puede ver que con una impedancia constante del altavoz, una disminución en el voltaje en la línea en n veces (por ejemplo, al cambiar la línea del terminal U 1 al terminal U 2, Fig.16) , conduce a una disminución de la potencia del altavoz en n 2 veces.

La conexión del transformador, además de la adaptación óptima, tiene otra ventaja, que es la facilidad de calcular la carga total, como la suma de las potencias de todos los altavoces conectados al amplificador de transmisión:

Ejemplo practico

El sistema de notificación está construido, las líneas de carga están conectadas a la salida del amplificador, cuya potencia total es 0,7 ... 0,8 de la potencia del amplificador.

Pregunta:¿Es posible aumentar la carga en un amplificador existente (conectar más altavoces)?

Respuesta: Es imposible aumentar la potencia de carga. Pero hay una opción. Al cambiar la línea de altavoces desde los terminales de salida U 1 = 100V del amplificador a los terminales de salida de U 2 = 70V, la potencia de toda la carga (cada altavoz) disminuirá 2 veces (f-la 6), lo que libere el 50% de la potencia del amplificador.

Topologías básicas para conectar altavoces de transformadores

En los sistemas distribuidos, se puede conectar una cantidad suficientemente grande de altavoces a un amplificador, que, para facilitar el diseño y el control, se dividen en grupos, conectados a líneas separadas (bucles). La conveniencia del diseño y el cálculo se debe al hecho de que las líneas se pueden conectar a la salida del amplificador de varias maneras, que son análogas de conexión en paralelo, mientras que la carga total es:

Las opciones para conectar las líneas de altavoces al amplificador de transmisión se muestran en la Fig.17.

Arroz. 17 - Formas de conectar (emparejar) líneas de alto voltaje a la salida del amplificador traslacional

Nota: En el caso de una conexión en estrella (conexión), es recomendable utilizar un interruptor (módulo de relé) incluido en el espacio entre la salida del amplificador traductor y las líneas de altavoces.

La calidad del audio del automóvil depende tanto de la clase de equipo de reproducción como de las propiedades de los altavoces. Esto último es importante no solo para elegir los adecuados según sus características, sino también para colocarlos en el coche de forma que aprovechen al máximo sus capacidades. Para equipar su automóvil con sonido de alta calidad, no necesita contactar a los profesionales. Casi cualquier conductor puede conectar el timbre a la grabadora de radio con sus propias manos.

Variedades de altavoces para coches.

Cualquier altavoz diseñado para su uso en un automóvil es de uno de los siguientes tipos:

• banda ancha: los fabricantes suelen equipar sus coches con dichos altavoces en la fábrica;
• coaxial (coaxial);
• componente.

El único altavoz del altavoz de rango completo reproduce todo el espectro de frecuencias de audio. Esta es la solución más barata que se suele utilizar en los sistemas de audio originales.

Altavoz único de rango completo capaz de reproducir una amplia gama de frecuencias de audio

La calidad del sonido aumentará si divide el espectro sonoro en varias bandas y confía la reproducción de cada una de ellas a un radiador separado.

Varios emisores de sonido están instalados en un altavoz coaxial en una sola carcasa, lo que mejora significativamente la calidad del sonido.

En un altavoz coaxial en una sola carcasa, generalmente en un eje, se instalan varios (2–5, más a menudo 3) emisores junto con filtros que seleccionan las frecuencias de sonido óptimas para cada cabezal.

Los altavoces del sistema de componentes están separados en el espacio del vehículo

Los altavoces de componentes tienen las más amplias posibilidades de reproducción de alta calidad. En ellos, como en los altavoces coaxiales, la señal de sonido es reproducida por varios emisores, pero cada uno tiene la forma de un altavoz independiente.

Sistemas de dos piezas: tweeters y crossovers.

Los tweeters o tweeters son tweeters cuya tarea es reproducir las frecuencias de la banda superior del espectro de audio. Los tweeters convencionales son planos o ligeramente convexos. Los tweeters de bocina son un poco más grandes que los tweeters convencionales, ya que están equipados con un elemento que forma un diagrama de directividad claro: una bocina.

Los tweeters o tweeters son tweeters.

Para aislar bandas en sistemas de componentes, se utilizan cruces, hechos en forma de bloques separados, filtros cruzados de frecuencias de audio.

Los crossovers pueden tener de uno a cuatro pasos: cuantos más haya, mejor será la calidad del sonido.

Los sistemas de sonido de componentes son los más difíciles de editar. Sin embargo, la diversidad de los altavoces en el espacio garantiza la máxima calidad de sonido y amplitud.

La elección correcta de altavoces y radio

En primer lugar, el equipo de audio especializado está diseñado para su instalación en el interior del automóvil. Los fabricantes de altavoces para automóviles tienen en cuenta no solo la calidad del sonido, sino también las condiciones de funcionamiento difíciles: vibraciones, polvo, cambios de temperatura, etc.

¿Es posible colocar parlantes domésticos o pop en el automóvil?

Los altavoces para ordenador y para conciertos están diseñados para un entorno más agradable. Probablemente no duren mucho en un coche.

Además, los altavoces de la computadora generalmente requieren no solo una fuente de sonido, sino también una fuente de alimentación separada, sin la cual no funcionarán, mientras que los altavoces del automóvil están conectados solo a la salida de un amplificador o radio.

Como regla general, es recomendable comprar altavoces donde exista la posibilidad de evaluar la calidad del sonido. La apariencia no juega un papel especial, ya que en el interior del automóvil los altavoces suelen estar cubiertos con una rejilla o rejilla decorativa.

La elección de los altavoces adecuados para un automóvil es determinar los requisitos básicos para ellos y comparar las características técnicas de varios modelos de la misma categoría de precio.

Instalación de altavoces de coche

En los sistemas de audio para el hogar, los altavoces derecho e izquierdo suelen estar ubicados a la misma distancia del oyente y aproximadamente al nivel de su cabeza. En un automóvil, tales condiciones no son realistas, por lo tanto, al instalar un altavoz componente, la necesidad de lograr una posible aproximación al ideal pasa a primer plano.

Opciones de ubicación de los altavoces: dónde puede instalar los altavoces

Se descubrió experimentalmente que para la acústica frontal, la ubicación de los altavoces en los bordes del tablero y la parte adyacente de los puntales frontales se considera óptima. En este caso, debe asegurarse de que los altavoces estén lo más adelantados posible.

Los expertos también recomiendan colocar altavoces multifrecuencia pertenecientes al mismo canal muy cerca unos de otros. Esto asegurará consistencia y consistencia en el sonido. Los altavoces se pueden orientar en direcciones opuestas: uno dirigido al conductor, el otro al parabrisas del automóvil, de modo que las ondas sonoras se reflejen en él.

Desafortunadamente, los altavoces de gran tamaño son difíciles de colocar alrededor de los bordes del tablero. Por lo tanto, muchos propietarios de automóviles eligen una opción de compromiso.

Tiene sentido colocar los woofers y los altavoces de rango medio en la esquina frontal inferior de la puerta y los tweeters en el pilar A o en la misma esquina del tablero. Esta disposición proporciona una calidad de sonido aceptable por menos tiempo y dinero.

Solo los amantes de la música más desesperados apreciarán una opción tan creativa para colocar altavoces en la puerta del automóvil.

Reemplazo de altavoces estándar por su cuenta

La forma menos costosa, tanto en dinero como en esfuerzo, de mejorar el sonido en el automóvil es reemplazar los altavoces de banda ancha estándar por unos coaxiales de dos o tres vías.

El lugar estándar para los hablantes "nativos" es la esquina frontal inferior de las puertas. Para el reemplazo, es aconsejable recoger altavoces del mismo tamaño que los estándar. Los altavoces de mayor diámetro generalmente suenan mejor, pero necesitarán ensanchar el orificio de montaje en la puerta para acomodarlos.

Herramientas de instalación

Es posible que necesite la siguiente herramienta para reemplazar columnas:

• rompecabezas,
• taladro eléctrico,
• Destornilladores Phillips y planos,
• soldador,
• alicates,
• juego de llaves del coche,
• removedor de paneles,
• expediente,
• cinta insultiva,
• Abrazaderas de plástico para sujetar cables.

Video: aprender a conectar altavoces de forma independiente a la radio de un automóvil

Trabajo preparatorio: cómo quitar el borde.

Antes de comenzar a trabajar, apague el encendido y desconecte el cable negativo de la batería. Entonces proceda así:

Cómo quitar un altavoz normal y arreglar uno nuevo

El trabajo adicional requerirá paciencia y atención de su parte. Solo el cumplimiento de la siguiente secuencia de acciones garantizará la correcta instalación del altavoz.

Cómo conectar altavoces a la puerta delantera o trasera

Ocurre que la nueva columna, coincidiendo con la antigua en diámetro, no se "sienta" en el podio estándar (anillo o repisa) o resulta ser más gruesa y comienza a abultarse demasiado. A veces, el stand está completamente ausente. En este caso, proceda de la siguiente manera:

Video: cómo instalar acústica en un automóvil.

Colocación de fuentes de sonido de componentes

La calidad de sonido de los altavoces coaxiales satisface a la mayoría de los automovilistas, pero no a todos. El inconveniente de diseño del sonido coaxial es que los tweeters de alta frecuencia se colocan en lugares de difícil acceso junto con los altavoces frontales. Para superar este inconveniente, se utilizan sistemas de componentes con columnas espaciadas.

Las características de la propagación del sonido de alta frecuencia requieren, en primer lugar, que los tweeters estén orientados hacia el oyente y, en segundo lugar, que no existan obstáculos entre ellos y el oído.

Debido a la naturaleza del interior del vehículo, es difícil elegir la ubicación ideal para los tweeters. El compromiso más aceptable entre precio y calidad es la colocación de los altavoces de frecuencia baja y media en su lugar adecuado y la eliminación de los cabezales de alta frecuencia del tablero o del pilar delantero.

Conexión de tweeters

El procedimiento de instalación de los altavoces de componentes se muestra a continuación:

Cómo conectar altavoces de sistemas de dos piezas

Aproximadamente el 80% de los entusiastas de los automóviles que instalan sistemas de sonido de componentes se limitan a instalar tweeters adicionales. Para algunos, esto no es suficiente, ya que es imposible lograr la máxima calidad de sonido sin "dibujar" las frecuencias más bajas del espectro sonoro al borde de los límites del oído humano.

Los obstáculos en el camino de propagación de vibraciones de las frecuencias más bajas degradan la calidad de manera insignificante. Por lo tanto, los enormes subwoofers que trabajan en la banda de sonido inferior se colocan en el maletero o en el estante trasero del habitáculo.

El sistema de audio para automóvil por componentes puede contener desde 2 (incluido twitter) altavoces por canal hasta 4, 6 o más

Por lo tanto, un sistema de audio para automóvil por componentes puede contener desde 2 (incluido el tweeter) altavoces por canal hasta 4, 6 o más. La implementación práctica depende de los requisitos estéticos del propietario del automóvil, su deseo de gastar dinero y tiempo para lograrlos.

Esquema de conexión canal por canal de componentes de altavoz

Todos los componentes del sistema de audio están interconectados por cables. Los tweeters débiles se pueden conectar con casi cualquier cable. Los subwoofers son otra cosa. Con una potencia de 100 W, el altavoz necesitará una corriente de aproximadamente 8 A. Para no equivocarse, es mejor utilizar un cable de altavoz especializado con una sección transversal de al menos 2,5 metros cuadrados. mm.

Para conectar los cables entre sí y a los altavoces, según las características del diseño, utilice conectores estándar, terminales o torsión con soldadura obligatoria.

Los cables para conectar los altavoces se colocan en lugares inaccesibles, cubriéndolos con fundas extraíbles lo más lejos posible del resto de los arneses. En la puerta, las líneas de sonido se introducen a través de cubiertas de acordeón de goma estándar.

Siguiendo las pautas descritas anteriormente, cualquier propietario podrá equipar su automóvil con buen sonido. La cantidad de altavoces que se usarán, dónde exactamente se instalarán, depende de las características de diseño del automóvil y los deseos de su propietario. Y el secreto del éxito radica en la disponibilidad de los componentes necesarios y la precisión al realizar el trabajo.