Anslutningshorn i bilen. Gör-det-själv installation av bilhögtalare. Rätt val av högtalare och radio

I den här korta artikeln kommer vi att titta på huvuddragen för att ansluta sändningsförstärkare och högtalare. Vi kommer inte att beskriva "Varför", vi kommer inte att ge anslutningsberäkningsformler, vi kommer helt enkelt att beskriva "Hur".

Sändningsutrustning skiljer sig fundamentalt från den teknik som vi är vana vid att använda hemma eller från professionella konsert- eller klubbsystem. Huvudfunktionen hos sändningssystem är användningen av en matchande transformator i förstärkaren, som matar ut en signal med en nivå på 100V till linjen (i vissa fall kan det vara 30V, 240V, men vi kommer att överväga dessa fall separat). En sådan spänning tillåter (till skillnad från hem- eller professionella förstärkare) att utföra långa transmissionsledningar upp till hundratals meter (möjligen upp till cirka 1 km, men med förbehåll för valet av en lämplig kabel). Högtalare som används i samband med sändningsförstärkare måste även innehålla en nedtrappningstransformator och ha en lämplig inspänning på 100V (respektive 30 eller 240V i vissa fall). Det är viktigt att komma ihåg att den totala effekten för de anslutna sändningshögtalarna inte bör överstiga förstärkarens effekt (till skillnad från professionella akustiska system och förstärkare, där den omvända regeln rekommenderas). Till skillnad från professionell utrustning, där anslutning av flera högtalare till en förstärkare kan orsaka vissa svårigheter (serieparallell anslutning), räddar sändningstekniken oss från sådana svårigheter. I diagrammet nedan kan du se den allmänna principen för att ansluta broadcast-högtalare till ROXTON / / / / / förstärkare och / / / serielinjen. Detta anslutningsschema är ganska relevant för utrustning från andra tillverkare.

Det allmänna kopplingsschemat för en 100V sändningsförstärkare ser ut ungefär så här:

Anslutning av 100V broadcast-högtalare till utgången på en 70V-förstärkare.

De flesta 100V-förstärkare har, förutom huvudutgången på 100V i högtalarlinjen, även en 70V-utgång. Vid anslutning av högtalare till denna utgång halveras deras uteffekt, men det maximala antalet högtalare som kan anslutas kan också fördubblas. Till exempel kan inte fler än 3 10W högtalare per 100V utgång anslutas till en 30W förstärkare. Vid 70V förstärkarutgång är det möjligt att ansluta 6 10W högtalare.

Anslutning av broadcast-högtalare till flerzonsförstärkare.

Flerzonsförstärkare ROXTON-serien / / / / / , serie / / samt kombinerade högtalarsystem SX-240/480 låter dig ansluta flera slingor av akustiska system för att organisera flerzonssändningar på anläggningen. Anslutning görs med separata slingor till numrerade par av terminaler. Dessa förstärkare har också en gemensam utgång på 100V, 70V och 4 ohm, som används när det inte finns något behov av att dela upp företagets territorium i separata sändningszoner. I detta fall används motsvarande gemensamma förstärkarutgång.

Är det möjligt att ansluta sändningsförstärkare från en tillverkare till högtalare från en annan tillverkare.

Såklart du kan. Men det är viktigt att ta hänsyn till det ögonblick då förstärkarens utspänning och högtalarnas inspänning matchar. Den vanligaste tekniken i detta marknadssegment är 100V utrustning (både förstärkare och högtalare), dock kan 30V, 120V och 240V system användas. . Om du ansluter 30V-högtalare till en 100V-förstärkare kommer inget bra att hända och vi rekommenderar absolut inte att du gör detta (även om det bör noteras att det har förekommit fall av sådan användning av teknik, men de kräver extrem noggrannhet och vi kommer inte att prata om sådana experiment för att inte introducera frestas att göra det). Du kan säkert ansluta 100V-högtalare till en förstärkare med en utspänning på 30V, men strömförlusten (i själva verket volym) kommer att vara helt oacceptabel. En kombination av 100V-förstärkare och 120V-högtalare är acceptabel, det kommer att bli en del strömavbrott. 120V-förstärkare och 100V-högtalare fungerar i princip, men vi avråder starkt från att använda en sådan krets.

Ansluta sändningshögtalare.

Vi fokuserar här endast på kopplingsscheman för 100V högtalare. Du kan se vilka förstärkarutgångar du behöver använda för att ansluta sändningsakustik i diagrammen ovan. Som regel är detta "0"-uttaget (i vissa fall kallat "COM") och "100V"-uttaget.

På bilden nedan ser vi typskylten på högtalaren (till exempel). På den, förutom att indikera modell, inspänning och märkeffekt, finns det ytterligare tre inskriptioner som indikerar färgerna och syftet med kablarna som kommer ut ur högtalaren.

1. BLÅ: COM (dvs den blå ledningen är vanlig, den är alltid ansluten till förstärkarens "0" eller "COM" anslutning)
2. RÖD 20W
3. GUL: 10W

20W högtalaranslutning.

10W högtalaranslutning.

I vissa fall, istället för ledningar, används plintar signerade på samma sätt (till exempel COM; 10 W; 5 W; 2,5 W), i det här fallet är anslutningen ännu enklare, vi ansluter 0 (COM) på förstärkaren med 0 (COM) på högtalaren, och 100V förstärkaruttaget ansluts till den valda strömmen som du vill ansluta högtalaren till.

En mycket enkel krets är när bara två ledningar kommer ut ur högtalaren (eller det finns ett block med två terminaler), och en signerad strömbrytare är installerad på högtalarhuset, vilket gör att du helt enkelt kan ställa in regulatorn till önskat läge, för att önskad kraft.

Hur man ansluter en högtalare om effektvärdena inte visas, men endast motstånden för högtalaruttagen indikeras.

I vissa typer av akustiska system indikeras faktiskt inte den möjliga strömmen som är ansluten till ett specifikt uttag. Om allt är klart med den "vanliga" kranen ("COM" eller "0"), kan andra kranar, som på bilden nedan, indikeras av olika motstånd.

I exempel 1 (Inter-M HS-20 hornhögtalare, 20/10W) ser vi en vanlig "COM" kran - en svart tråd (SVART), samt flera motstånd - 8 ohm (RÖD), 500 ohm (VIT) och 1 kOhm (GRÖN). 8 ohm kranen (RED) är endast avsedd för anslutning till förstärkarens lågresistansutgångar och används sällan inom sändningsteknik. Om du ser beteckningen på en 4 eller 8 ohm högtalarkran, kan du omedelbart glömma det, användningen av denna kran är endast möjlig om själva effektförstärkaren inte sänds och bara har lågimpedansutgångar. (förresten, detsamma kan sägas om utgångarna på 100V sändningsförstärkare 4-8-16 Ohm, dessa utgångar används i motsatt situation, när det av en eller annan anledning är nödvändigt att ansluta hushåll, professionell eller någon annan akustiska system med ingångsimpedans till sändningsförstärkaren 4-8 ohm). Det finns två kranar kvar - 500 Ohm (VIT) och 1 kOhm (GRÖN). Regeln i det här fallet är enkel, ju lägre motstånd du ansluter till, desto mer kraft producerar högtalaren. I det här exemplet betraktade vi HS-20-högtalaren med en effekt på 20 och 10 watt. När den är ansluten till 500 ohm kommer högtalaren att "spela" på 20 watt, när den är ansluten till 1 kOhm kommer den att mata ut 10 watt. Det finns formler för att beräkna förhållandet mellan motstånd och kraft som vi inte kommer att ge i den här artikeln. Du kan bara komma ihåg: ju lägre motstånd du ansluter högtalaren till (8 ohm räknas inte alls!), desto mer effekt kommer den att fungera.

I exempel 2 har vi visat beteckningarna för CS-810-högtalaren med en effekt på 10 och 5 watt. För att ansluta högtalarsystemet med full effekt (10 W), ansluter vi "COM" och 1 kOhm terminalerna, för att ansluta högtalaren på halv effekt (5 W), använder vi "COM" och 2 kOhm terminalerna.

Samma högtalare i samma transmissionsledning kan kopplas till olika krafter. Till exempel kan en del av akustiken slås på med full effekt, en del till hälften och en del av en tredjedel. Det är också möjligt att koppla olika typer av akustiska system (inklusive olika tillverkare) till en sändningslinje. För att beräkna belastningen på en given sändningslinje lägger du helt enkelt ihop alla anslutna effektvärden för varje högtalare i linjen.

Hur många högtalare kan anslutas till en sändningsförstärkare.

Regeln är enkel. Den totala effekten hos de akustiska systemen bör inte överstiga förstärkarens effekt. Det är till och med lämpligt att lämna en viss marginal. Därför, när du väljer en translationsförstärkare, är det nödvändigt att ta hänsyn till möjligheten att utöka systemet. Om du köpte 12 högtalare med en effekt på 10 W vardera och en 120 W förstärkare, så finns det ingen reserv kvar för att ansluta ytterligare akustik (om du inte bara kopplar tillbaka alla högtalare till en del av strömmen).

Vi noterar också en viktig punkt, vissa flerzonsförstärkare tillåter till exempel inte att ansluta en effekt till en separat zon som överstiger det ungefärliga värdet på själva förstärkarens effekt, dividerat med antalet zoner. Till exempel, JPA-1120A-förstärkaren med en väljare för 5 sändningszoner tillåter dig inte att ansluta mer än 25W till varje sändningszon. I det här fallet, trots att högtalarnas totala effekt kan vara betydligt lägre än själva förstärkarens effekt, om det är nödvändigt att ansluta (till exempel) en belastning på 50 W till en separat sändningszon, måste du antingen köp en förstärkare som låter dig slå på en sådan belastning på en separat sändningszon eller olika sätt (ibland kostsamt, ibland obekvämt) för att lösa detta problem.

Alla ROXTON-förstärkare som presenteras på vår hemsida låter dig leverera åtminstone all ansluten ström till en separat sändningszon, så ovanstående nyans har inget med dem att göra.

Är det möjligt att använda 100V förstärkarutgång och 8 ohm utgång samtidigt.

Nej. Det är förbjudet.

Vilken kabel man ska använda för att ansluta sändningshögtalare och förstärkare.

En speciell högtalarkabel (som används i professionellt ljud) ska inte användas. Som regel läggs radiosändningssystem med en vanlig elektrisk tråd med ett tvärsnitt på 0,75 mm och över (ShVVP-2 * 0,75, valfri PVS, etc.). Ju längre överföringsledningen är, desto större tvärsnitt av kabeln bör användas.

Du kan använda den här formeln för att beräkna kabelsektionen:

Minsta tvärsnitt = 0,08 * (linjelängd) * (total högtalareffekt i linjen) / 10 000

För 100V-system är gränsen cirka 1 km, och kostnaden för kabel för att lägga ett nätverk över sådana avstånd kan avsevärt öka kostnaden för själva systemet. När du bygger brandvarningssystem är det tillrådligt att använda speciella brandsäkra kablar, vars märke kommer att föreslås av specialisterna på vårt företag.

Elschema för 100V högtalare för bakgrundsljudanläggning och brandlarm i lokalen

Den här artikeln kommer att prata om hur högtalare för 100V-linjer ansluts i ljudsystem.

Varför valde vi högtalare som fungerar i 100 voltsläge? – För att den här arkitekturen har visat sig bara från den goda sidan på marknaden för klingande lokaler. Installationen av sådana system är så enkel att även en person som aldrig har hanterat liknande system kan klara av denna uppgift. Allt som behövs för att installera och köra systemet är en minimal uppsättning verktyg, eller till och med improviserade medel, med vilka du kan strippa tråden och göra hål.

Så om du redan har bestämt dig för det erforderliga antalet högtalare, låt oss gå vidare till detaljerade instruktioner. Högtalare för 100 volts ledningar är anslutna till varandra parallellt med en ShVVP 2x0,75 tråd (två i markeringen indikerar antalet ledare i tråden, och 0,75 är deras tvärsnitt; färgen på isoleringen i ledarna av sådana en tråd är vanligtvis blå och brun). Denna tråd kan hittas på alla marknader och är billig, vilket gör den här arkitekturen inte bara enkel utan också ekonomisk.

Högtalare för 100 volts ledningar finns i olika konfigurationer. Vi ska försöka visa hur de vanligaste hänger ihop:

1. vägghögtalare har två terminaler eller klämmor för 100V linjeingång (röd och svart). Vi ansluter den röda ledaren till den röda terminalen, den blå till den svarta, som i bilden nedan:

Om högtalaren inte är den avslutande (sista) i systemet, utan är en av länkarna i kedjan, ansluter vi den inkommande och utgående ledningen till den, efter att ha anslutit den tidigare med färg (blå till blå, röd till röd ). Detta är kärnan i parallellkoppling:

2. Takhögtalare med ett fast effektvärde ansluts på samma sätt som väggmonterade.

3. Tak och hornhögtalare med variabel och fast effektparameter ibland inte har terminaler. Istället används från två till 7 trådar i olika färger. Du kan hitta betydelsen av dessa färger i anslutningsmanualen som medföljer högtalaren. Trots det är principen följande - en av dessa transaktioner har värdet COM eller så kallas den också "0". Här ansluter vi vår blå ledare till denna nolla och till en av de andra (beroende på vilken effekt som krävs) - röd.

En sådan ingångsgrupp är unikt närvarande i sfäriska hängande högtalare.

Låt oss nu gå direkt till processen att ansluta högtalarna till förstärkaren. Det spelar ingen roll vilken typ av förstärkare du väljer: en mixerförstärkare eller en sändningsförstärkare, det är lika enkelt att ansluta till dem. På förstärkarens baksida finns antingen uttag eller klämmor för utmatning till högtalarna. Du måste använda värdena COM (eller "0" kallas det ibland) och 100V. Vi kopplar den blå ledningen till COM-stiftet, som kommer från högtalarna, och den röda ledningen till 100V-stiftet.

Det var allt, bakgrundsljudsystemet eller brandlarmsystemet är över. Nu måste du ansluta ljudkällan (DVD-spelare, MP3-spelare, mobiltelefon, dator, etc.) till förstärkaren med hjälp av standardkablar och njuta av högkvalitativ uppspelning av musikaliska kompositioner. Ingångar för källor på förstärkaren är märkta med Line-in eller AUX och har standard "Tulip Mom"-kontakter. Kontakter är arrangerade i par och har färgmärken - röda och vita.

Hornakustik

Hornakustik har alltid varit dyrare än vanligt. Och det är inte förvånande att de mest ivriga fansen av sådan akustik är de användare som en gång ägde traditionella högtalare.
Det finns inget överraskande i detta. En sofistikerad lyssnare kommer alltid att uppskatta den övergripande harmonin, uppfattningens integritet och ljudets naturlighet.
Användaren själv gillar hornakustik med tanke på dess musikalitet och förmåga att fånga lyssnaren.

Vad det är

Modern ljudutrustning kan återskapa hela intervallet av erforderliga frekvenser. Detta är tillräckligt för att överföra musikaliska kompositioner, men inte tillräckligt för att skapa en känsla av lyssnarens närvaro.
Som alla musikälskare kommer att berätta för dig, finns det något som är ansvarigt för överföringen av inte bara musik, melodi, utan också för överföringen av artistens känslor. Hornakustik klarar den här saken perfekt.
Hornakustik är inte utformad som konventionella. Högtalaren (se) i den är inte riktigt stor i storlek och den ansluter sig till hornet, vilket ökar volymen på dess ljud.
Detta kan jämföras med fallet när en person, för att skrika till en samtalspartner på långt avstånd, lägger sina händer med ett munstycke.

Notera. Om du funderar på att köpa hornhögtalare i din bil skyndar vi oss att varna dig: skillnaden mellan bra och dåliga hornhögtalare är mycket betydande än vad som observeras i traditionella versioner.
Billig hornakustik gjord av en skrupelfri tillverkare kan inte på något sätt fungera som en jämförelse. Det var dessa billiga alternativ som gav upphov till rykten om att hornakustiken ska vara bra, men att ljudet i dem är färgat.

När det gäller högkvalitativa hornhögtalare är de alltid dyra. De använder alltid Alnico-magneter och exotiska metallmembran.
Hornakustik monteras alltid enligt strikta toleranser och mått. Med ett ord, en sådan produktionsteknik kan inte innebära några kompromisser och kostnadsminskningar.

Låt oss ge exempel. En tvåtums TAD-kompressionsdrivrutin, som används i all Cesaro-hornakustik, kostar cirka 1 000 euro. Samtidigt är den dyraste diskanthögtalaren hittills berylliummembranet Scan Speke, som bara kostar cirka 600 dollar.

Hornakustik för bilar är alltid unika produkter tillverkade i serie. Namnen på några med guldbokstäver är inskrivna i bilstereohistorien.
Detta är till exempel den japanska hornakustiken Maxonik, som har producerats sedan 1932. Idag presenterar Maxonic alltid högteknologiska produkter.
Vid skapandet används alltid dyra tekniker med användning av magnetiska system i sändare.

Berättelse

Så:

• Det ska bli intressant att veta att de allra första högtalarna i världen var hornliknande. De dök upp på 20-talet av förra seklet.
  Tekniken för skapandet var den enda och då visste de helt enkelt inte hur de skulle göra andra akustiska system;
• Tio år senare dyker det upp högtalare som redan liknar dagens versioner av traditionell akustik. De fick omedelbart stor popularitet, men glömde hornakustiken.
  Då trodde man felaktigt att den idealiska platsen för hornakustik skulle vara ljudet av stora utrymmen, och för trevlig lyssnande på musik är det helt enkelt inte lämpligt;
• Ytterligare tio år går och den berömda amerikanske ingenjören skapar en helt ny design av hornakustik. Det var Paul Klipsch (det var ingenjörens namn) som bevisade att hornakustik skulle göra det möjligt att återge musikaliska kompositioner med mycket hög kvalitet.

Notera. Det var då ingenjören grundade ett företag som tillverkar hornakustik, som än i dag är världsledande. Företaget hette Klipsch, och högtalare av denna typ kallades Klipsch.

• Intressant nog "förstod musikälskare" direkt att "klippen" återger musik på ett speciellt sätt. Sedan dess har hornakustik blivit valet för en ganska snäv krets av kännare av riktig musik;

• Andra hälften av förra seklet präglades av uppkomsten av helt nya bärare. Dessutom finns det nya utvecklingar och nya tillvägagångssätt för bearbetning och förstärkning av ljudsignalen;
• Till slut, efter att ha nått toppen av modernisering och förbättring, började folk inse att ljudet inte hade kunnat ge "livhet". Och så vände mångas blickar mot hornakustik, som började en rejäl boom för ungefär tre år sedan.

Det magiska ljudet av hornsystem

Så:

• Att hornakustik låter på ett speciellt sätt är inte svårt att verifiera. Och för ett sådant ljud finns alla förutsättningar. För det första är hornakustik mycket känslig. Detta gör det möjligt att reproducera de mest subtila nyanserna, förmedla artistens känslor;
• För det andra producerar hornhögtalare ljudvågor som är mer "naturliga" till sin natur jämfört med luftvibrationerna som kommer ut från traditionella högtalare;
• Hornakustik kan återge låga frekvenser, men dess dimensioner beror på detta. Med andra ord, ju lägre frekvenser du måste återge, desto större storlek bör hornhögtalaren vara.

Notera. Det är av denna anledning som hornakustik används för det mesta för att återge mellanregister och diskant, men om du väljer större högtalare för dig själv, kommer basen att återges på högsta nivå.

• Och det är inte allt. Låga frekvenser kommer att återges inte bara så, utan på högsta nivå. Det är sant att endast de mest subtila ljudkännarna kan urskilja skillnaden i återgivning.

Notera. Det är intressant att det nyligen ganska ofta finns högtalare där bara diskanthögtalarna är gjorda i form av ett horn. Till exempel är samma högtalare i Clipsch Reference-serien gjorda enligt denna modell.

• De höga frekvenserna som återges av hornhögtalare låter mycket högre. Naturligtvis är HF-kvaliteten bättre än när man använder konventionella diskanthögtalare.

Nyligen, bland tillverkarna av hornakustik, skulle jag vilja peka ut det italienska företaget Zingali separat. Ingenjörerna i detta företag har skapat en original hornradiator som samtidigt reproducerar mellanregister och höga frekvenser, och samtidigt ser vacker ut.

Hornakustik i en bil

Det behöver inte sägas att alla traditionella bilhögtalare inte tillåter dig att uppnå hög ljudkvalitet. Det handlar inte om någonting, utan i en trång stuga.
Här kommer hornen att ge en chans att avsevärt höja ljudet, skapa effekten av närvaro (som om du sitter i en studio eller på en konsert). Förklaringen kan vara enkel: hornet ökar avståndet över vilket ljudvågor utbreder sig, samtidigt som det ökar ljuddensiteten och ger en karakteristisk melodi.
Tekniska lösningar för att placera sådan akustik i en bil kan vara olika:

• Så det mest populära sättet är att installera högtalaren framför, frontalt på väggen av höljet, inuti vilken huvudvågledaren är bildad. Den har ett utlopp till utsidan;
• Ett annat alternativ involverar ett hornsystem, där det finns en woofer. Den är placerad i en separat byggnad. Samma öde följs av diskanthögtalare och mellanregisterhögtalare, som också placeras i motsvarande fall separat från varandra.

För- och nackdelar med hornakustik

Detta avslutar vår granskning av akustiska hornsystem. Nyligen har de alltmer installerats i bilar med sina egna händer, med hjälp av steg-för-steg-instruktioner, användbara videorecensioner, ritningar och fotomaterial.
Priset på bra hornakustik är mycket högt, men detta kommer inte att stoppa ivriga musikälskare.

Högtalare används inom olika områden av mänsklig verksamhet: inom industri, transport, sport, kultur och vardagsliv. På senare tid har mycket uppmärksamhet ägnats åt området mänsklig säkerhet, där brandvarningssystem, nödvarningssystem, högtalarsystem, högtalarsystem byggs. Huvuduppgiften för vart och ett av dessa system är att varna människor - att ge dem information om ett visst hot. Den huvudsakliga verkställande delen av vart och ett av dessa system är en högtalare, vars korrekta val kan påverka systemets genomförbarhet som helhet och dess budget.

För att säkerställa människors säkerhet i byggnader och strukturer byggs integrerade säkerhetssystem, varav en del är varnings- och evakueringskontrollsystemet för människor SOUE. SOUE:s huvuduppgift är att varna människor, att ge dem information som syftar till att säkerställa deras personliga säkerhet. SOUE är ett komplex av tekniska medel och organisatoriska åtgärder. Högtalaren är det sista verkställande elementet i SOUE:s tekniska medel, och dess parametrar matas in för den elektroakustiska beräkningen - en del av de organisatoriska åtgärderna.

Baserat på den befintliga regulatoriska dokumentationen (ND) ställs följande krav på högtalaren:

SOUE-röstmeddelanden måste ge en total ljudnivå på minst 75 dBA på ett avstånd av 3 m från signalgivaren, men inte mer än 120 dBA vid någon punkt i den skyddade lokalen, återger normalt hörbara frekvenser i området från 200 till 5000 Hz . Ljudnivån på information från röstmeddelanden måste överensstämma med reglerna i regeluppsättningen (se FZ-123, regeluppsättning SP-3-13130-2009, daterad 2009, "Brandsäkerhetskrav för ljud- och röstmeddelanden och hantering av evakuering av människor").

För att uppfylla de krav som ställs i ND behövs ett integrerat tillvägagångssätt, som tar hänsyn till både högtalarens egenskaper, på grund av parametrarna för ljudförstärkningssystemet, och dess designegenskaper, på grund av ljudmiljön - akustik, konfiguration och buller i rummet. För att utföra en elektroakustisk beräkning är det nödvändigt att ta hänsyn till sådana högtalarparametrar som känslighet och elektrisk effekt, som bestämmer dess ljudstyrka, amplitud-frekvenskarakteristiken, som bestämmer dess kvalitet, och riktningsdiagrammet, som bestämmer dess riktningsegenskaper.

För närvarande produceras ett stort antal högtalare, som skiljer sig i egenskaper, i design, i skyddsklass, vilket bestämmer omfattningen av deras tillämpning.

En högtalare är en omvandlare av en elektrisk signal till en akustisk. Huvudparametern som bestämmer effektiviteten hos en högtalare är dess effektivitet. Hittills har tillvägagångssättet etablerats, enligt vilket högtalaren ska ge det maximala ljudtrycket på arbetsaxeln med en konstant spänning (ljudsignal) till dess ingång. Detta tillvägagångssätt innebär samtidig lösning av två problem på en gång: bildandet av den erforderliga ljudstyrkan och samtidigt högtalarens effektivitet.

När du väljer en högtalare för ett högtalarsystem är det nödvändigt att ha en grundläggande förståelse för dess egenskaper: enhet, funktion, grundläggande fysiska principer som ligger bakom den. Så, till exempel, den första bekantskapen med en högtalare innebär frågan: är den av hög kvalitet eller inte. Svar: kvaliteten på en högtalare, i det enklaste fallet, bestäms av bredden och ojämnheten i dess frekvenssvar. Det andra problemet är vanligtvis relaterat till ljudstyrka. Ljudstyrka identifieras ibland av misstag med högtalarens kraft, även om detta inte alls är samma sak. Den elektriska effekten av en ljudsignal, mätt i watt, applicerad på en högtalare bestämmer dess ljudstyrka, men i mycket mindre utsträckning än dess "känslighet-ljudtryck" mätt i decibel. När du arbetar med en högtalare är det nödvändigt att tydligt förstå följande huvudsakliga beroenden. Högtalarens känslighet är omvänt relaterad (Mat. Jfr är omvänt proportionell) med kvaliteten: ju högre känslighet desto sämre kvalitet och vice versa. Därför, för att få mer volym, måste vi offra kvalitet. För att samtidigt uppnå både kvalitet och ljudstyrka tillförs en stor elektrisk effekt till högtalaren. Ett annat beroende är relaterat till högtalarens direktivitetskarakteristik (CH). XH bestäms av strålningsmetoden och högtalarens designegenskaper. Till exempel har hornhögtalare högt ljudtryck och ett smalt polärt mönster (de är högljudda och mycket riktade). Således finns det ytterligare ett beroende: "riktighet - ljudstyrka". Ju högre riktningsförmåga högtalaren har, desto högre volym (Mat. jfr. direkt proportionalitet). Smal riktning är alltid förknippad med en försämring av högtalarens kvalitet: en avsmalning av dess frekvensområde i lågfrekvensområdet, vilket kan betraktas som det tredje grundläggande beroendet.

För enkel användning klassificeras högtalarna efter egenskaper, designegenskaper och applikationer. Beroende på egenskaperna kan högtalarna delas in i klasser (smalband och bredband), som bestämmer ljudkvalitet och riktning (smalband och bredband). Så, till exempel, används bredbandshögtalare för bakgrundsljud - stormarknader, fitnesscenter; smalband - för röstmeddelanden - bensinstationer, parkeringsplatser, järnvägsplattformar, stationer. Hänsyn till högtalarstrålningsmönstret är nödvändigt när man mäter utspridda territorier. Högtalare med bred räckvidd täcker en stor cirkulär yta, smalstrålande högtalare täcker en mindre cirkulär yta, men "slår igenom" samtidigt ett större räckvidd. Genom att variera DN på högtalare är det möjligt att optimera deras antal och samtidigt minska budgeten för hela högtalarsystemet som helhet. Så till exempel kan en ljudprojektor som används för att poängsätta korridorer ersätta fyra vägg- eller takhögtalare. Genom designen kan högtalare delas in i interna (IP-41) som används för att ljuda uppvärmda rum och externa (IP-54) som används för att ljuda öppna ytor. För industrianläggningar som hanterar aggressiva ämnen, explosiva anläggningar, kan en högre skyddsklass (IP-66/67) krävas.

Att ta hänsyn till egenskaperna och kapaciteten hos en viss högtalare kommer att göra det möjligt att skapa en mer kompetent, optimal teknisk lösning.

2. Högtalarenhet

Figur 1 visar ett förenklat diagram över högtalarfunktionen.

Fig. 1 - Förenklat diagram över högtalarens funktion

Högtalaren innehåller följande delsystem:

• EL - elektrisk;
• EM - elektromekanisk;
• MA - mekanisk-akustisk;
• AK - akustisk.

Elektriskt delsystem utför funktionen att matcha ingångsimpedansen för det elektriska delsystemet med förstärkarens komplexa utgångsimpedans vid lågresistansanpassning, eller sekundärlindningen av upptrappningstransformatorn vid användning av en translationsförstärkare.

Elektromekaniskt delsystemär en enhet som omvandlar en elektrisk signal vid ingången till mekaniska vibrationer av ett rörligt element vid utgången.

Mekaniskt-akustiskt delsystem tjänar till att matcha den mekaniska impedansen hos högtalaren med den frekvensberoende komponenten av strålningsmotståndet som bildas av radiatorn.

Akustiskt delsystem, kallad emitter, bildar strålningsmotståndet, som bestämmer den akustiska kraften hos emittern. och i slutändan högtalareffektivitet.

En av de viktigaste parametrarna som kännetecknar effektiviteten hos en högtalare är prestandakoefficienten (COP). Högtalareffektiviteten hittas från förhållandet mellan radiatorns utgående akustiska effekt och högtalarens ingående elektriska effekt och beror på konsistensen hos alla delsystem som helhet.

3. Grundläggande parametrar för högtalare

Huvudparametern som bestämmer effektiviteten hos en högtalare är dess utgående ljudtryck, mätt i decibel. Ljudtrycket i sin tur bestäms av två parametrar - högtalarens känslighet, mätt under vissa förhållanden, och dess elektriska effekt, mätt i watt.

Högtalarkänslighet

Det finns två typer av känslighet, karakteristisk och axiell.

Karakteristisk känslighet (dB) - förhållandet mellan det genomsnittliga ljudtrycket som utvecklas av högtalaren i det nominella frekvensområdet på arbetsaxeln på ett avstånd av 1 m från arbetscentrumet, till kvadratroten av den tillförda elektriska effekten.

Nyligen anger de flesta tillverkare axiell känslighet som en ljudstyrka.

Axiell känslighet (ibland helt enkelt känslighet) är förhållandet mellan ljudtrycket som utvecklats vid en fritt fältpunkt vald på högtalarens arbetsaxel på ett avstånd av 1 m från arbetscentrum till ingångseffekten (vanligtvis 1W.).

Högtalarens ljudtryck

Med ett godtyckligt värde på den ingående elektriska effekten P W kan högtalarens ljudtrycksnivå (dess faktiska ljudstyrka) bestämmas som:

Högtalareffekt

Det finns många olika definitioner av högtalarkraft i den tekniska litteraturen, som inte är lätta att förstå.

I rekommendationerna från International Electrotechnical Committee (IEC) 268-5 "Element of electroacoustic systems. Högtalare” och 581-7 ”Minimikrav för Hi-Fi-utrustning. Högtalare" ger följande typer av kraft.

Högtalare karakteristisk kraft– effekt vid vilken högtalaren skapar en karakteristisk ljudtrycksnivå på 94 dB på ett avstånd av 1 m i frekvensområdet 100...8000 Hz.

Bullerkraft bestäms av högtalarens testresultat på en speciell brussignal under 100 timmar. samma signal används för att bestämma dessa typer av effekt.

Maximal sinusformad högtalareffekt- detta är effekten av en kontinuerlig sinusformad signal i ett givet frekvensområde, som högtalaren kan motstå utan mekaniska och termiska skador under en tidsperiod (minst 1 timme) som anges i specifikationen.

Högtalares nominella effekt- detta är den elektriska effekt vid vilken högtalarens olinjära distorsion inte överstiger de erforderliga värdena.

Högtalareffekt- definieras som den högsta elektriska effekt vid vilken högtalaren kan arbeta tillfredsställande under lång tid på en riktig ljudsignal utan termiska och mekaniska skador.

Idag (åtminstone i vårt land) är de mest använda två typer av kraft - nominell och sinusformad.

Nominell effekt (utöver definitionen ovan) förstås som den effekt vid vilken, i ett visst (genomsnitt) läge av förstärkarens volymkontroll, den icke-linjära distorsionen av högtalaren är minimal.

Idag anger de flesta tillverkare sinusformad effekt i sina specifikationer.

Sinusformad effekt (eng. RMS - Rated Maximum Sinusoidal)är den maximala sinuseffekt som högtalaren måste arbeta med i 1 timme med en riktig musiksignal utan att ta fysisk skada (jfr maximal sinuseffekt).

Ytterligare högtalarfunktioner

Nominellt elektriskt motståndär den ingångsfrekvensberoende (komplexa) högtalarimpedansen. Vid lågimpedansmatchning (i verkliga akustiska system (AS)) har den ett värde på 4/8 Ohm. När det gäller högspänningstransformatormatchning - från hundratals ohm till flera kiloohm.

Effektivt återgivet frekvensområde- det frekvensområde inom vilket ljudtrycksnivån reduceras med ett visst angivet värde i förhållande till den genomsnittliga nivån över ett visst frekvensband. Enligt rekommendationerna i IEC 581-7 för frekvensbandet 50...12500 Hz sätts värdet på denna minskning (avklingning) lika med 8 dB i förhållande till den genomsnittliga nivån i frekvensbandet 100...8000 Hz .

Högtalarens frekvensgång av ljudtryck - detta är ett grafiskt eller numeriskt beroende av ljudtrycksnivån på frekvensen av signalen som utvecklas av högtalaren vid en viss punkt i det fria fältet, belägen på ett visst avstånd från arbetscentrumet vid ett konstant värde på spänning vid högtalarterminalerna. Ett mer bekant namn för detta beroende är amplitud-frekvenssvaret (AFC).

Ojämn frekvensrespons av ljudtryck

Ljudtryckets beroende av frekvensen avbildas på diagram (i ett kartesiskt koordinatsystem) som kallas amplitud-frekvenskarakteristika (begreppet frekvenssvar är det mest bekanta. I den tekniska litteraturen kallas detta beroende för ljudtryckets frekvenssvar FHZD) för högtalaren.

Under ojämnheten i frekvenssvaret bör man förstå skillnaden mellan maximala P max (dB) och lägsta P min (dB), nivåer i det effektiva (deklarerade) frekvensområdet.

I enlighet med OST 4.383.001 bör ojämnheten i frekvensgången i det effektiva driftfrekvensområdet inte överstiga:

• 14 dB för bredbandshuvuden (högtalare);
• 10 dB - för mellanregister.

Figur 2 visar högtalarens frekvenssvar med ojämnheter Δ (dB), i intervallet 0,2-7 kHz, inte mer än 5 %.

Fig. 2 - Oregelbundenhet i frekvenssvaret i området 0,2-7 kHz

Det ojämna frekvenssvaret beror på:

• typ av elektromekanisk omvandlare;
• emitter dimensioner;
• konstruktiv (akustisk) design;
• frekvensberoende elektriska och mekaniska ingångsimpedanser,

och bestämmer kvaliteten på högtalaren som helhet.

Högtalarriktning

Alla högtalare utstrålar ljudenergin ojämnt. Ljudtrycksnivån för en högtalare beror väsentligt på vinkeln vid vilken mätningen görs. Högtalaren utstrålar den största mängden energi längs arbetsaxeln. Arbetsaxeln sammanfaller som regel med högtalarens geometriska axel som passerar genom dess arbetscentrum (arbetscentrumet sammanfaller med högtalaruttagets geometriska symmetricentrum). Beroendet av en högtalares ljudtryck av riktningen kallas riktningsegenskaper.

Högtalarriktning(Rn) - beroendet av ljudtrycket P Θ (dB) som utvecklas av högtalaren vid en fritt fältpunkt (på ett fast avstånd från arbetscentrum, till exempel 1 m), på vinkeln Θ mellan arbetsaxeln för högtalare och riktningen till denna punkt:

Det grafiska uttrycket R n för olika vinklar och frekvenser kallas strålningsmönstret (DN). Oftast presenteras RP i polära koordinater, fig. 3.

Ris. 3 - Riktningsmönster för ROXTON HP-10T-högtalaren vid en frekvens på 4 kHz.

Ljudtrycket på diagrammet anges inte i absoluta termer, utan i relativa termer - decibel (dB).

4. Klassificering av högtalare för högtalaranläggningar

Den allmänna klassificeringen av högtalare kan representeras enligt följande, Fig. 4:

Ris. 4 - Klassificering av högtalare för högtalarsystem

• enligt strålningsmetoden (samordning med miljön);
• genom anslutningsmetod (till förstärkaren);
• efter egenskaper;
• efter användningsområde;
• genom design;
• efter omvandlartyp.

Enligt metoden för strålning

• högtalare (huvuden) för direkt strålning;
• hornhögtalare.

Direktstrålande högtalare utstrålar ljudenergi direkt i miljön. Funktionen av en direktstrålningshögtalare kommer att diskuteras nedan. I hornhögtalare är membranet kopplat till mediet direkt genom hornet. Funktionen av en hornhögtalare kommer att diskuteras nedan.

Genom anslutningsmetod högtalare kan delas in i:

• låg resistans;
• transformator.

Med lågimpedansmatchning ansluts högtalaren direkt till slutsteget på effektförstärkaren (PA). Transformatormatchning innebär användning av en specialiserad transformatorhögtalare ansluten till utgången på en sändningsförstärkare, utrustad med en extra step-up transformator. Dessa tillvägagångssätt kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Efter frekvensområde(beroende på frekvensgångens bredd) kan högtalare delas in i:

• lågfrekvens (LF): 40-200Hz;
• mellanfrekvens (MF): 200-3kHz;
• högfrekvent HF) 3-20 kHz.

I praktiken är det bekvämt att dela upp enligt principen "ja / nej", "dåligt / bra". Så, beroende på frekvensgångens bredd, kan högtalare delas in i smalband och bredband. En smalbandshögtalare är en högtalare som fungerar över ett begränsat frekvensområde. Så, till exempel, en hornhögtalare kan kallas smalband; dess effektiva frekvensområde ligger inom mellanområdet ~ 0,3-3 kHz (enligt befintlig ND bör högtalare återge normalt hörbara frekvenser i området från 0,2 till 5 kHz). Högtalare som fungerar lika bra i låg-, mellan- och högområdet. kommer att kallas bredband. Högtalarsystem använder båda typerna av högtalare. Bredband kan betraktas som en högtalare som täcker (även delvis) alla tre områden. Bredbandshögtalare används ofta och används för att återge inte bara tal utan även musikalisk information.

För att klassificera högtalare beroende på riktningen är det nödvändigt att införa en ytterligare, men mycket viktig och praktisk egenskap - bredden på riktningsmönstret för SDN.

SRP är en ytterligare egenskap som bestäms från högtalarens polära RP. Enligt den internationella standarden IEC 268-5 (2000) kan SRP definieras som öppningsvinkeln (avvikelse från arbetsaxeln) för högtalaren (jfr täckningsvinkel), vid vilken ljudtrycket sjunker med 6dB (strålbredd - 6dB) i förhållande till värdet uppmätt vid arbetsaxlarna.

Vi kommer att kalla snävt riktade högtalare vars SRP vid en frekvens på 4 kHz är mindre än 90 grader, i stort sett riktade - högtalare vars SRP vid en frekvens på 4 kHz är mer än 90 grader. Dessa typer diskuteras mer i detalj i inledningen.

Beroende på design högtalare kan delas in i:

• mortise (i en platt skärm);
• overhead (öppen låda);
• fodral (sluten låda);
• fasväxelriktare (akustiska system).

Instickshögtalare kan också vara av öppen typ (utan skärm), eftersom skärmen för dem är själva ytan (vägg, tak) som de är inbyggda i. Av ekonomiska skäl kan överliggande högtalare implementeras i en öppen låda, vars bakvägg är det plan (vägg) som den är monterad på. Dessa frågor kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Beroende på typen av givare kan högtalarna delas in i:

• elektrodynamisk (spole);
• elektrostatisk (elektret);
• elektromagnetisk (med en fast spole);
• piezoelektrisk (tejp).

Hittills de mest använda elektrodynamiska spolhögtalarna. En elektrodynamisk spolgivare kan betraktas som ett elektromekaniskt delsystem som omvandlar en elektrisk signal vid ingången till mekaniska vibrationer av ett rörligt element vid utgången. Denna högtalare består av två huvuddelsystem: rörlig - talspole och diffusor och magnetisk - permanentmagnet, kärna, topp- och bottenskivor. Låt oss överväga driften av detta system.

Klassificering av högtalare efter tillämpning

I högtalarsystem har högtalare det bredaste användningsområdet: från tysta och slutna rum till bullriga öppna ytor, från röstmeddelanden till högkvalitativa musikarrangemang.

Beroende på applikationen kan högtalarna delas in i tre huvudgrupper:

1. Högtalare för intern utförande – används för poängsättning av de stängda rummen. Denna grupp av högtalare kännetecknas av en låg skyddsgrad (IP-41).
2. Högtalare av extern design - används för att markera öppna ytor. Sådana högtalare kallas gatahögtalare. Denna grupp av högtalare kännetecknas av en högre skyddsgrad (IP-54).
3. Explosionssäkra högtalare används i explosiva lokaler eller områden med hög halt av aggressiva (explosiva) ämnen. Denna grupp av högtalare kännetecknas av en hög skyddsgrad (IP-67). Sådana högtalare används inom olje- och gasindustrin, vid kärnkraftverk etc.

Var och en av grupperna kan associeras med motsvarande klass (grad) av IP-skydd. Skyddsgraden förstås som en metod som begränsar tillgången till farliga strömförande och mekaniska delar, inträngning av fasta föremål och/eller vatten i skalet.

Graden av skydd för skalet av elektrisk utrustning är märkt med det internationella IP-skyddsmärket och två siffror, varav den första betyder skydd mot inträngning av fasta föremål, den andra - mot vatteninträngning.

Det vanligaste för högtalare är följande skyddsgrader:

• IP-41, där:
  • 4 - Skydd mot främmande föremål större än 1 mm.
  • 1 - Vertikalt droppande vatten får inte störa enhetens funktion. Högtalare av denna klass installeras oftast inomhus.
• IP-54, där:
  • 5 - Dammskydd, där en del damm kan tränga in inuti, men som inte stör enhetens funktion.
  • 4 - Skydd mot stänk som faller i valfri riktning. Högtalare av denna klass installeras oftast i öppna ytor.
• IP-67 där:
  • 6 - Dammtät, där damm inte kan komma in i enheten, komplett skydd mot kontakt.
  • 7 - Under kortvarig nedsänkning kommer vatten inte in i mängder som stör enhetens funktion. Högtalare av denna klass är installerade på platser utsatta för kritisk påverkan. Det finns också högre skyddsnivåer.

5. Högtalarfunktion

Drift av en elektrodynamisk högtalare

Figur 5 visar anordningen för en direktstrålningsdiffusorhögtalare med en omvandlare av elektrodynamisk spoltyp.

Fig. 5 - Enheten för en elektrodynamisk högtalare

Den huvudsakliga arbetsenheten för en elektrodynamisk högtalare är en diffusor, som omvandlar mekaniska vibrationer till akustiska. Högtalardiffusorn sätts i rörelse av en kraft som verkar på en spole som är styvt fäst vid den, som är i ett radiellt magnetfält. En växelström flyter i spolen, motsvarande ljudsignalen som högtalaren ska spela. Magnetfältet i högtalaren skapas av en ringformad permanentmagnet och en magnetisk krets av två flänsar och en kärna. Spolen, under inverkan av en elektromotorisk kraft, rör sig fritt inom det ringformiga gapet mellan kärnan och den övre flänsen, och dess vibrationer överförs till diffusorn, vilket i sin tur skapar akustiska vibrationer som fortplantar sig i luften.

Elektrodynamiska högtalare har goda egenskaper, ett brett strålningsmönster, ett brett frekvensområde, en acceptabel ljudtrycksnivå, vilket gör att de kan användas för att lösa den bredaste klassen av uppgifter - från musiksändning till nödmeddelande. Dessa högtalare används oftast för inomhusinstallation i slutna uppvärmda rum.

Hornhögtalares funktion

En hornhögtalare (horn) är ett matchande element mellan föraren (sändaren) och omgivningen. Föraren, stelt ansluten till hornet, omvandlar den elektriska signalen till ljudenergi, som tas emot och förstärks i hornet. Förstärkning av ljudenergi inuti hornet utförs på grund av en speciell geometrisk form som ger en hög koncentration av ljudenergi. Användningen av en extra koncentrisk kanal i designen gör det möjligt att avsevärt minska storleken på hornet samtidigt som dess kvalitetsegenskaper bibehålls.

Hornet består av följande delar, Fig.6.

Ris. 6 - Hornhögtalarens enhet

• a - kompressionsdrivrutin;
• b - magnet;
• c - koncentrisk kanal;
• g - horn;
• e - metallmembran;
• e - röstspole.

Hornhögtalaren fungerar enligt följande: en elektrisk ljudsignal matas till ingången på en kompressionsdrivenhet (a), som omvandlar den till en akustisk signal vid utgången. Föraren är styvt fastsatt på signalhornet (r), vilket ger högt ljudtryck (hornet kan ha följande namn: megafon, bugle, högtalare, reflektor, rör). Drivenheten består av ett styvt metallmembran (a) som drivs av en (exciterad) talspole (e) lindad runt en cylindrisk (eller ringformig) magnet (b). Ljudet i detta system fortplantar sig från föraren, passerar genom en koncentrisk kanal (c), exponentiellt förstärkt i hornet (d), varefter det kommer in i utgången.

6. Huvudtyperna av akustisk design av högtalare

Högtalarna är försedda med höljen för att förbättra effektiviteten. Beroende på typen av akustisk utformning av höljet kan högtalare delas in, Fig. 7 i:

• högtalare i en platt skärm, fig. 7a;
• högtalare i öppet hölje, fig. 7b;
• högtalare i slutet hölje, fig. 7c;
• högtalare med fasväxelriktare, fig.7d.

Ris. 7 - Typer av akustisk design av högtalare

Den platta skärmen eliminerar diffraktionen av den emitterade vågen runt emittern. För att högtalaren ska vara effektiv måste plattskärmens dimensioner stå i proportion till våglängden: l > λ/4, där λ är våglängden för den nedre gränsen för frekvensområdet. Så för f n \u003d 100Hz, l\u003e v / 4f n \u003d 340/400 \u003d 0,85 m. Skärmen på 80 cm är för stor, därför används i praktiken mest utformningen av en öppen låda (kan betraktas som en icke-plat skärm), som också förhindrar ljuddiffraktion (hölje).

Låt oss överväga en variant av akustisk design av typen "sluten låda" med exemplet på en utbredd typ av sändningshögtalare - en ljudkolumn.

Ljudkolumnenhet

Ljudkolumnen används ofta i ljudsändningssystem. Beroende på skyddsklass kan ljudpelaren användas för pejling både inomhus och utomhus. Ljudpelaren är en sluten låda (låda), med en grupp vertikalt placerade huvuden (högtalare) placerade inuti, Fig.8.

Ris. 8 - Ljudpelare av transformatortyp

Högtalarna i ljudkolumnen är placerade inuti höljet ovanför varandra, parallellkopplade och anslutna till utgångslindningen på en nedtrappningstransformator. Ljudkolumnen tillhör typen av sk. "linjära gruppradiatorer" med en gynnsam RP - smal i vertikalplanet och bred i horisontell. Skåpets design förbättrar effektiviteten i lågfrekvensområdet. Förvärringen av mönstret i vertikalplanet beror på störningen av signaler från varje högtalare. När man designar en ljudpelare är det mycket viktigt att se till att egenskaperna hos de högtalare som installeras i samma hölje är identiska och i fas.

Basreflexhögtalare

Ett slutet skåp är en mycket effektiv lösning, men den överdrivna ljudtryckstätheten inuti skåpet skapar stående vågor som orsakar resonanseffekter, vilket skapar toppar och dippar i uppspelningen. Denna effekt kan minimeras genom att använda en fasväxelriktare, som eliminerar övertryck inuti höljet. Det är känt att bra återgivning av låga frekvenser kan säkerställas inte bara av högtalarens massa, utan också av höljets volym. En fasväxelriktare är en kanal (hål eller rör) i väggen i en stängd låda och låter dig minimera volymen på skåpet samtidigt som enhetligheten i frekvenssvaret i basområdet bibehålls. Fasomriktaren fungerar som en resonator, betraktad som en andra högtalare. Parametrarna för öppningen av fasväxelriktaren väljs på ett sådant sätt att de balanserar resonanseffekterna vid vissa frekvenser och minimerar eventuella fall i frekvensgången. Basreflexhögtalare kallas för akustiska system (AS). Högtalarnas utseende visas i Fig.9.

Exemplet som visas i figur 9 visar huvuddragen i implementeringen av högkvalitativa akustiska system.

Högtalarljudets höga kvalitet säkerställs av:

• skapande av ett omfattande, konstruktivt genomtänkt fall;
• användningen av en fasväxelriktare;
• multiband prestanda.

Multibandsprestanda innebär användning av flera högtalare i ett skåp, vilket i sin tur kräver användning av ett delningsfilter. I högtalarna är den huvudsakliga motsättningen på grund av fysiska principer löst - hög effektivitet vid HF kan uppnås med hjälp av högtalare med liten volym (HF-drivrutiner, HF-drivrutiner - ett membran placerat i en magnet (kallad diskant) och kopplat till ett horn är en effektiv sändare vid HF ); för att återge låga frekvenser krävs en massiv och voluminös högtalare (woofer), som i sin tur är installerad i ett voluminöst hölje.

Ett exempel på implementering av budgetbredbandshögtalare

Det finns flera sätt att öka effektiviteten hos en högtalare med bibehållen kostnad.

Konstruktion av ett tvåkonsystem, fig.10.

Ett tvåkonsystem består av en huvudkon (stor) vars roll spelas av en diffusor, och en extra (liten) kon - ett litet horn, styvt fäst vid diffusorn. Det koncentriska arrangemanget av dessa koner möjliggör hög effektivitet över ett brett område och god enhetlighet vid mellanfrekvenser.

Förbättring av enhetligheten hos ljud i ett brett frekvensområde kan uppnås genom att bygga en flerbandshögtalare. I flerbandssystem används delningsfilter för att erhålla spänning vid önskad frekvens (filtret beräknas för en viss frekvens, bortom vilken den önskade dämpningslutningen tillhandahålls. Första ordningens filter innehåller 1 element och ger dämpning med en lutning på 6dB / oktav; andra ordningens filter innehåller 2 element och ger dämpning med en lutning på 12dB/oktav).

Figur 11 visar ett exempel på genomförandet av en budget tvåvägs AS.

Denna högtalare använder ett första ordningens delningsfilter. HF-huvudet (drivrutinen) på högtalaren är placerat på en kulled, vilket gör att du kan variera HF-mönstret. Bekväma vridbara fästen ger enkel och bekväm installation.

En annan viktig fördel med flerbandshögtalare är att säkerställa konstansen hos riktningskarakteristiken (CH) i ett brett frekvensområde, vilket avsevärt förenklar den elektroakustiska beräkningen.

För ett exempel på klassificering av högtalare efter design med ROXTON som exempel, se artikeln "ROXTON Loudspeakers: Classification" .

7. Transformatorhögtalare

Transformatorhögtalare - högtalare med en inbyggd transformator, som är de sista verkställande elementen i trådbundna sändningssystem, på grundval av vilka brandvarningssystem, lokala högtalarsystem och högtalande kommunikationssystem byggs. I sådana system implementeras principen för transformatormatchning, där en enda högtalare eller en linje med flera högtalare är ansluten till högspänningsutgången på en sändningsförstärkare. Signalöverföring i en högspänningsledning gör att du kan spara mängden överförd effekt genom att minska strömkomponenten och därigenom minimera förlusterna på ledningarna. I en transformatorhögtalare utförs 2 omvandlingssteg. I det första steget, med hjälp av en transformator, sänks spänningen för den högspänningsljudelektriska signalen, i det andra steget omvandlas den elektriska signalen till en hörbar akustisk ljudsignal.

Figur 12 visar baksidan av en väggmonterad transformatorhögtalare i skåpet. Transformatorhögtalaren består av följande delar:

Fig. 12 - Transformatorhögtalare

Högtalarhuset kan, beroende på applikation, tillverkas av olika material, varav det bredaste idag är ABS-plast. Huset är nödvändigt för enkel installation av högtalaren, skydd av strömförande delar från inträngning av damm och fukt, förbättring av akustiska egenskaper, bildning av det nödvändiga strålningsmönster (SDN).

Nedtrappningstransformatorn är utformad för att sänka ingångsledningens höga spänning till den elektrodynamiska omvandlarens (högtalarens) driftsspänning. En transformators primärlindning kan innehålla flera uttag (t.ex. full effekt, 2/3 effekt, 1/3 effekt), vilket gör att uteffekten kan varieras. Kranarna är märkta och anslutna till plintarna. Således har varje sådan uttag sin egen impedans (r, U) - reaktans (för transformatorns primärlindning), beroende på frekvensen.

Kopplingsplinten ger bekvämligheten att ansluta sändningslinjen till olika uttag i transformatorhögtalarens primärlindning.

Högtalare - en enhet för att omvandla en elektrisk signal till en hörbar (hörbar) akustisk signal. Den är ansluten till sekundärlindningen på nedtrappningstransformatorn. I en hornhögtalare utförs högtalarens roll av en förare som är styvt fäst vid tutan.

8. Anslutning av högtalare till ett ljudförstärkningssystem

Det finns två huvudsakliga sätt att matcha högtalare till ett ljudförstärkningssystem:

• lågt motstånd;
• transformator.

Låg impedansmatchning

Med "lågimpedans"-matchning kopplas högtalarna direkt till PA-utgångssteget. Beroende på implementeringen av förstärkaren finns det många olika inneslutningar.

På fig. 13 visar ett alternativ för att inkludera en lågimpedans 4/8 ohm högtalare i kollektorkretsen på utgångstransistorn.

Fig. 13 - Slå på en "lågresistans" högtalare i kollektorkretsen på en transistor

Anslutning av lågimpedanshögtalare

Enligt den statliga standarden (GOST R 53575-2009 (IEC 60268-5:2003). Högtalare. Elektroakustiska testmetoder) kan högtalare ha två standard "impedanser" - 4 och 8 ohm, för vilka lågimpedans UMZCH-utgångar är utformade .

Med "lågmotstånd" belastningsmatchning med PA-utgången är det nödvändigt att tillhandahålla två villkor:

• den totala impedansen för flera lågimpedanshögtalare bör vara inom - 4-8 ohm;
• lastens totala effekt (flera högtalare) måste vara högre än förstärkarens uteffekt;

Därför görs anslutning av flera "lågimpedans" högtalare till en förstärkare endast på vissa sätt:

• sekventiellt;
• parallell;
• serieparallell.

När den är seriekopplad är den totala belastningsimpedansen Z summan av impedanserna för var och en av högtalarna:

När den är parallellkopplad är den totala lastimpedansen Z summan av konduktanserna (1/Z i) för varje högtalare:

Baserat på det faktum att det bara finns två standardimpedanser (4 / 8 ohm) är inte fler än 2 högtalare involverade i en seriell och parallell anslutning. Total impedans när två högtalare är seriekopplade (7):

Total impedans när två högtalare är parallellkopplade (8):

Anslutningen av ett större antal högtalare görs genom en serie-parallell anslutning, fig.14.

Fig.14 - Anslutningsmöjligheter för lågimpedanshögtalare

Med ett udda antal högtalare är det nödvändigt att göra en serie-parallell anslutning, vars totala impedans bör ligga inom 4-8 ohm. Den förväntade effekten, i det här fallet, kan endast erhållas ungefärligt, ungefärligt för egenskaperna hos förstärkaren som används för 4 och 8 ohm belastningar.

9. Transformatormatchning

Förstärkare som inkluderar en matchande transformator kallas för translation, och högtalare som fungerar med dem kallas transformatorer.

Broadcast-system som använder denna princip är mycket effektiva för att låta stora (distribuerade) territorier.

Principen för transformatormatchning tillåter:

Transformatormatchning har en annan viktig fördel, den låter dig implementera nästan vilken topologi som helst - buss, stjärna, träd utan att ändra designprinciperna. Huvudprinciperna för att designa sändningssystem inkluderar följande:

• högtalare till ljudförstärkningssystemet ansluts endast parallellt;
• den totala belastningseffekten för förstärkaren är summan av effekten hos en enskild högtalare;
• förstärkarens maximala effekt måste överstiga den totala belastningseffekten med mer än 1,25 gånger;
• det är tillrådligt att endast ansluta transformatorhögtalare till specialiserade (broadcast) förstärkare utrustade med en utgångstransformator.

Översättningssystem

Sändningsvarningssystemet kan övervägas inom ramen för ett transformationssystem i tre steg inklusive:

• en källa;
• full förstärkare;
• högtalare, fig.15.

Ris. 15 - Ljudsändningssystem

En lågnivåspänningssignal (1-10mV) från mikrofonen matas till ingången på sändningsförstärkaren, som inkluderar:

• förförstärkare (PU), som förstärker en lågnivå (1-10mV) ljudsignal till en nivå av 0,7-1V;
• en effektförstärkare (PA) som ytterligare förstärker ljudsignalen;
• en matchande transformator som ökar spänningen hos den förstärkta ljudsignalen till en spänning på 15-120V, beroende på vilken standard som används;
• transformator högtalare - en högtalare med en inbyggd matchande transformator.

Möjligheten att matcha PA-utgången med en transformatorhögtalare visas i fig. 16.

Ris. 16 - Transformator som matchar PA med en högtalare

Step-up-transformatorn vid utgången av förstärkaren är utformad för att ytterligare öka spänningen på ljudsignalen för att optimalt matcha den med högtalarlinjen. För att implementera multivariantstyrning försörjs sekundärlindningen av step-up transformatorn med flera uttag med olika spänningar: U nom, 3/4U nom, 1/2U nom, 1/4U nom.

Högtalartransformatorn sänker spänningen för högspänningsljudet till nivån:

För att implementera styrning med flera varianter är primärlindningen på den matchande högtalartransformatorn försedd med flera uttag med olika impedanser: Z nom, 2/3Z nom, 1/2Z nom, 1/3Z nom.

Högtalareffekt, beroende på spänningen i ledningen, U l, V och den valda impedansen Z nom (Ohm):

Denna formel, som följer av Ohms lag för en kretssektion (J=U/R) och förhållandet för att hitta effekt (P=J*U), används mycket i praktiken.

Det framgår av formel (6) att med en konstant högtalarimpedans leder en minskning av spänningen i linjen med n gånger (till exempel när ledningen byts från plint U 1 till plint U 2, fig. 16), till en minskning av högtalareffekten med n 2 gånger.

Transformatoranslutning, förutom optimal matchning, har en annan fördel, som är lättheten att beräkna den totala belastningen som summan av krafterna för alla högtalare som är anslutna till sändningsförstärkaren:

Praktiskt exempel

Varningssystemet har byggts, lastledningar är anslutna till förstärkarutgången, vars totala effekt är 0,7 ... 0,8 av förstärkarens effekt.

Fråga:Är det möjligt att öka belastningen på den befintliga förstärkaren (anslut fler högtalare)?

Svar: Du kan inte öka lasteffekten. Men det finns ett alternativ. När du byter högtalarlinjen från utgångsterminalerna U 1 \u003d 100V på förstärkaren till utgångsterminalerna U 2 \u003d 70V, kommer effekten av hela belastningen (varje högtalare) att minska med 2 gånger (form 6), vilket kommer att frigöra upp 50 % av förstärkareffekten.

Grundläggande anslutningstopologier för transformatorhögtalare

I distribuerade system kan ett tillräckligt stort antal högtalare anslutas till en förstärkare, som för enkel design och kontroll är uppdelade i grupper - kopplade till separata linjer (slingor). Bekvämligheten med design och beräkning beror på det faktum att ledningarna till förstärkarens utgång kan anslutas på olika sätt, som är analoger med parallellanslutning, medan den totala belastningen:

Alternativ för att ansluta högtalarledningar till en sändningsförstärkare visas i Fig. 17.

Ris. 17 - Metoder för att ansluta (matcha) högspänningsledningar till utgången på en sändningsförstärkare

Obs: Vid stjärnanslutning (anslutning) är det önskvärt att använda en omkopplare (relämodul) som ingår i gapet mellan sändningsförstärkarens utgång och högtalarledningarna.

Kvaliteten på billjud beror både på klassen för återgivningsutrustningen och på högtalarnas egenskaper. De senare är viktiga inte bara för att välja rätt enligt deras egenskaper, utan också för att placera dem i passagerarutrymmet på ett sådant sätt att de utnyttjar deras kapacitet maximalt. För att utrusta en bil med högkvalitativt ljud är det inte nödvändigt att vända sig till proffs. Att ansluta diskanthögtalare till radion med dina egna händer ligger inom nästan alla förares makt.

Varianter av högtalare för bilar

Alla högtalare som är avsedda för användning i ett fordons interiör är en av följande typer:

• bredband - tillverkare brukar utrusta sina bilar med sådana högtalare på fabriken;
• koaxial (koaxial);
• komponent.

Bredbandshögtalarens enda högtalare återger hela spektrumet av ljudfrekvenser. Detta är den billigaste lösningen, som vanligtvis används i vanliga ljudsystem.

Den enda högtalaren i en full-range högtalare kan återge ett brett spektrum av ljudfrekvenser

Ljudkvaliteten förbättras om du delar upp ljudspektrumet i flera band och anförtror återgivningen av vart och ett av dem till en separat sändare.

Flera ljudsändare är installerade i en koaxial högtalare i ett enda hölje, vilket avsevärt förbättrar ljudkvaliteten

I en koaxialhögtalare i ett enda hölje, vanligtvis på samma axel, installeras flera (2–5, oftare 3) sändare tillsammans med filter som väljer de ljudfrekvenser som är optimala för varje huvud.

Komponentsystemets högtalare är åtskilda i bilens utrymme

Komponenthögtalarsystem har det bredaste utbudet av högkvalitativ återgivning. I dem, som i koaxialhögtalare, återges ljudsignalen av flera sändare, men var och en är gjord som en separat högtalare.

Tvåkomponentsystem: diskanthögtalare och delningsfilter

Diskanthögtalare eller diskanthögtalare kallas högfrekventa högtalare, vars uppgift är att återge frekvenserna i det övre bandet av ljudspektrumet. Vanliga diskanthögtalare är platta eller lätt konvexa. Horndiskanter är något större än konventionella, eftersom de är utrustade med ett element som bildar ett tydligt strålningsmönster - ett horn.

Diskanthögtalare eller diskanthögtalare kallas diskanthögtalare.

För att välja band i komponentsystem används crossovers, gjorda i form av separata block av ljudfrekvensseparationsfilter.

Crossovers kan ha från ett till fyra steg: ju fler det finns, desto bättre ljudkvalitet.

Komponentljudsystem är de svåraste att installera. Separationen av högtalarna i rymden ger dock högsta kvalitet och surroundljud.

Rätt val av högtalare och radio

Först och främst är specialiserad ljudutrustning avsedd för installation i bilens interiör. Tillverkare av bilhögtalare tar inte bara hänsyn till ljudkvaliteten utan också svåra driftsförhållanden: vibrationer, damm, temperaturförändringar och så vidare.

Är det möjligt att sätta hushålls- eller pophögtalare i en bil

Dator- och konserthögtalare är designade för mer förlåtande förhållanden. I en bil kommer de sannolikt inte att leva länge.

Dessutom kräver datorhögtalare vanligtvis inte bara en ljudkälla, utan också en separat strömförsörjning, utan vilken de inte fungerar, medan bilhögtalare endast är anslutna till utgången på en förstärkare eller radio.

Som regel är det lämpligt att köpa högtalare där det går att bedöma ljudkvaliteten. Utseendet spelar ingen speciell roll, eftersom högtalarna i bilinteriören vanligtvis är täckta med ett dekorativt nät eller galler.

Valet av lämpliga högtalare för en bil består i att bestämma de grundläggande kraven för dem och jämföra de tekniska egenskaperna hos flera modeller i samma priskategori.

Installation av bilhögtalare

I konsumentakustiska system är höger och vänster högtalare vanligtvis på samma avstånd från lyssnaren och ungefär i nivå med hans huvud. Det är orealistiskt att möta sådana förhållanden i en bil, därför, när du installerar en komponenthögtalare, kommer behovet av att uppnå en möjlig approximation till det ideala i förgrunden.

Alternativ för högtalarplacering: där du kan installera högtalarna

Experimentellt fann man att för frontalakustik anses placeringen av högtalare på kanterna av instrumentbrädan och den del av de främre pelarna som gränsar till dem vara optimal. I det här fallet måste du se till att högtalarna flyttas framåt så långt som möjligt.

Experter rekommenderar också att du placerar högtalare med olika frekvenser relaterade till samma kanal i närheten av varandra. Detta kommer att säkerställa ljudets integritet och konsistens. Du kan orientera högtalarna i motsatta riktningar: en peka på föraren, den andra på bilens vindruta så att ljudvågor reflekteras från den.

Tyvärr är stora högtalare svåra att placera på instrumentbrädans kanter. Därför väljer många bilägare ett kompromissalternativ.

Det är vettigt att placera bashögtalarna och mellanregisterhögtalarna i det nedre främre hörnet av dörren, och diskanthögtalarna på A-stolpen eller i samma hörn av instrumentbrädan. Ett sådant schema ger acceptabel ljudkvalitet till en lägre kostnad för tid och pengar.

Ett sådant kreativt alternativ för att placera högtalare på en bildörr kommer endast att uppskattas av de mest desperata musikälskare.

Gör-det-själv byte av vanliga högtalare

Det billigaste sättet, både när det gäller pengar och ansträngning, att förbättra ljudet i bilinteriören är att ersätta de vanliga bredbandshögtalarna med två- eller trevägs koaxiala.

Standardplatsen för "native" högtalare är det nedre främre hörnet på dörrarna. För utbyte är det önskvärt att välja högtalare i samma storlek som de vanliga. Större högtalare låter i allmänhet bättre, men du måste vidga monteringshålet i dörren för att passa dem.

Installationsverktyg

Du kan behöva följande verktyg för att ersätta högtalare:

• kontursåg,
• elektrisk borr,
• Phillips och platta skruvmejslar
• lödkolv,
• tång,
• bilnyckeluppsättning
• panelavdragare,
• fil,
• isoleringstejp,
• plastklämmor för att fästa vajrar.

Video: lära oss att ansluta högtalare till en bilradio på egen hand

Förberedande arbete: hur man tar bort trimmen

Innan du utför arbete, stäng av tändningen och koppla bort minuskabeln från batteriet. Fortsätt sedan så här:

Hur man tar bort den vanliga högtalaren och installerar en ny

Fortsatt arbete kommer att kräva tålamod och omsorg från dig. Endast efterlevnad av följande sekvens av åtgärder garanterar korrekt installation av högtalarna.

Hur man ansluter högtalare till fram- eller bakdörren

Det händer att den nya kolumnen, som sammanfaller med den gamla i diameter, inte "sätter sig" på standardpodiet (ring eller avsats) eller visar sig vara tjockare och börjar bukta för mycket. Ibland saknas stativet helt. I det här fallet, fortsätt enligt följande:

Video: hur man installerar akustik på en bil

Placering av komponentljudkällor

Ljudkvaliteten hos koaxialhögtalare tillfredsställer de flesta bilister, men inte alla. Designnackdelen med koaxialljud är att högfrekventa diskanthögtalare placeras på otillgängliga ställen tillsammans med främre högtalare. För att övervinna denna brist används komponentsystem med åtskilda högtalare.

Funktionerna hos högfrekvent ljudutbredning kräver att diskanthögtalarna för det första är orienterade mot lyssnaren och för det andra att det inte finns några hinder mellan dem och örat.

På grund av bilinteriörens layout är det svårt att välja den idealiska platsen för diskanthögtalarnas placering. Den mest acceptabla kompromissen mellan pris och kvalitet är placeringen av låg- och mellanfrekventa högtalare på deras ursprungliga plats och borttagning av högfrekventa huvuden till instrumentbrädan eller den främre stolpen.

Ansluter diskanthögtalare

Proceduren för att montera komponenthögtalare är som följer:

Hur man ansluter högtalare i tvådelade system

Cirka 80 % av bilisterna som installerar komponentljudsystem är begränsade till att installera ytterligare diskanthögtalare. För vissa är detta inte tillräckligt, eftersom det är omöjligt att uppnå högsta ljudkvalitet utan att "rita" de lägre frekvenserna i ljudspektrumet på gränsen till gränserna för mänsklig hörsel.

Hinder i vägen för utbredning av vibrationer av de lägsta frekvenserna försämrar kvaliteten något. Därför placeras enorma subwoofers som arbetar i det nedre ljudbandet i bagageutrymmet eller på den bakre hyllan i kupén.

Komponentbilljudsystem kan innehålla från 2 (inklusive diskanthögtalare) högtalare per kanal upp till 4, 6 eller fler

Således kan ett billjudsystem innehålla från 2 (inklusive diskanthögtalare) högtalare per kanal till 4, 6 eller fler. Det praktiska genomförandet beror på bilägarens estetiska krav, hans önskan att spendera pengar och tid för att uppnå dem.

Schema för kanal-för-kanal-anslutning av AC-komponenter

Alla komponenter i ljudsystemet är sammankopplade med kablar. Svaga diskanthögtalare kan anslutas med nästan vilken tråd som helst. Subwoofers är en helt annan sak. Med en effekt på 100 W kommer högtalaren att behöva en ström på cirka 8 A. För att inte misstas är det bäst att använda en specialiserad högtalarkabel med ett trådtvärsnitt på minst 2,5 kvadratmeter. mm.

För att ansluta ledningarna till varandra och till högtalarna, beroende på designfunktionerna, använd standardkontakter, terminaler eller vridning med obligatorisk lödning

Ledningarna för att ansluta högtalarna läggs på otillgängliga platser och gömmer sig under avtagbara skal så långt som möjligt från resten av buntarna. I dörren förs ljudlinjer in genom vanliga gummidragspelsöverdrag.

Enligt ovanstående rekommendationer kommer alla ägare att kunna utrusta sin bil med bra ljud. Hur många högtalare som kommer att användas, var exakt de kommer att installeras - beror på maskinens designfunktioner och ägarens önskan. Och hemligheten med framgång ligger i tillgängligheten av de nödvändiga komponenterna och noggrannheten i utförandet av arbetet.