การออกแบบลำโพง Hi-Fi คุณภาพสูงแบบแผ่นกั้นแบบเปิดที่นำเสนอในที่นี้ช่วยทดแทนตัวเครื่องลำโพงทั่วไป รูปแบบการส่งเสียงคล้ายกับรูปแบบไฟฟ้าสถิต ทำงานได้โดยไม่ต้องมีโครงหรือตัวเรือนสำหรับวูฟเฟอร์แม้ว่าจะใช้ไดนามิคปกติสำหรับชุดขับเคลื่อนก็ตาม การทำสำเนาให้ผลกระทบที่ 'กว้างขวาง' อย่างมากต่อหู

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

โดยปกติแล้วพลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นพลังงานอะคูสติกผ่านชุดขับเคลื่อนแบบไดนามิก คุณสามารถค้นหารูปแบบอื่น ๆ เช่นหน่วยไฟฟ้าสถิตและริบบิ้นอย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้มักจะเสียค่าใช้จ่ายสูงกว่าและบางครั้งก็อ่อนแอกว่าหรือซับซ้อนกว่าในการสร้างเมื่อเทียบกับแบบกรวยคลาสสิกซึ่งมีมานานประมาณ 70 ปี

ทั่วโลกหลายล้านคน ชุดขับเคลื่อนลำโพง ผลิตทุกปี มีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่สร้างขึ้นสำหรับอุปกรณ์ไฮไฟส่วนที่เหลือมีไว้สำหรับใช้ในโทรศัพท์วิทยุในรถยนต์ วิทยุแบบพกพาและอื่น ๆ

โดยทั่วไปแล้วลำโพงรูปกรวยจะถือว่าเหมาะสมสำหรับการประมวลผลเสียงคุณภาพสูงเท่านั้นเนื่องจากประเภทนี้มีความสามารถในการตั้งค่าระดับอากาศให้เคลื่อนไหวได้มาก (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพียงอย่างเดียวสำหรับลักษณะการได้ยินทางกายภาพ)

เมื่อ 'ไดอะแฟรม' ต้องจำลองความถี่ต่ำเป็นสิ่งสำคัญที่ด้านหน้าและด้านหลังของกรวยจะไม่สามารถ 'ตรวจจับ' ซึ่งกันและกันได้ (มิฉะนั้นอาจเกิดการลัดวงจรแบบอะคูสติก)

ด้วยเหตุนี้โดยทั่วไปจึงใช้กล่องปิดผนึกหรือตัวเรือนสะท้อนเสียงเบสสำหรับการสร้างความถี่ต่ำ

สิ่งที่แนบมานี้มาพร้อมกับข้อเสียเปรียบเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะแกว่งไปมากับกรวย (เว้นแต่จะยึดกับคอนกรีต)

ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่ารูปแบบควรโฟกัสเหมือนแหล่งกำเนิดจุดนั่นคือทุกช่วงความถี่ต้องส่งไปรอบ ๆ มุม 360 °

ในทางปฏิบัติรูปแบบการแผ่รังสีของความถี่กลางและหน่วยทวีตเตอร์ถูก จำกัด ไว้ที่ประมาณ 180 °เฉพาะวูฟเฟอร์เท่านั้นที่สามารถเข้าถึงได้รอบ 360 °

คุณอาจพบวิธีแก้ปัญหานี้ตัวอย่างเช่นการแก้ไขชุดขับเคลื่อนที่ด้านหลังของตัวเครื่องด้วย อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ไดรเวอร์ไฟฟ้าสถิตเนื่องจากสิ่งเหล่านี้ผลักคลื่นไปข้างหน้าและข้างหลัง

เนื่องจากเสียงที่สร้างขึ้นใหม่ที่ด้านหน้าอยู่ในการต่อต้านเฟสกับที่ด้านหลังรุ่นเหล่านี้จึงตอบสนองแตกต่างจากหม้อน้ำหลายทิศทาง

หน่วยชนิดนี้เป็นผลลัพธ์ที่เรียกว่าไดโพลเรดิเอเตอร์แม้ว่าลักษณะการแผ่รังสีจะเป็นรูปแปดเหลี่ยม อย่างไรก็ตามเอาต์พุตเสียงจากยูนิตประเภทนี้สามารถสร้างความพึงพอใจให้กับผู้ฟังได้เป็นอย่างมากเพียงเพราะคลื่นเสียงจากด้านหลังมาถึงผู้ฟังผ่านการทำงานซ้ำหลาย ๆ ครั้งซึ่งจะช่วยเพิ่มผลกระทบแบบสามมิติ

การออกแบบกล่องลำโพงคุณภาพสูงแบบเปิดทำให้ยุ่งเหยิงซึ่งแม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องใหม่ในโลกดนตรี แต่แทบจะไม่เคยเป็นหัวข้อของการร่วมทุน DO-IT-YOURSELF แต่ปรารถนาที่จะผสมผสานปัจจัยหลายประการเหล่านี้เข้าด้วยกัน พูดง่ายๆว่าเป็นหม้อน้ำไดโพล แต่ใช้หน่วยไดรฟ์แบบไดนามิกปกติ

ความถี่ต่ำจะถูกประมวลผลโดยวูฟเฟอร์สองตัวที่วางอยู่บน baf ﬂ e ขนาดเล็กในขณะที่ความถี่กลางและความถี่สูงจะถูกประมวลผลโดย squawkers สองสามตัวและทวีตเตอร์หนึ่งคู่ที่ด้านหน้าและอีกหนึ่งอันที่ด้านหลัง

“ผลรวมของผลิตภัณฑ์จากตารางความจริง ”

คำแนะนำทางเทคนิค

เมื่อชุดไดรฟ์ของลำโพงติดตั้งอยู่ตรงกลางของบอร์ดลักษณะความถี่ภายใต้ความถี่ตัดต่ำ (กำหนดโดยขนาดของบอร์ด) จะลดลงที่อัตรา 6 dB ต่ออ็อกเทฟ

ภายใต้ความถี่เรโซแนนซ์ของชุดขับเคลื่อนซึ่งจะปรับปรุงเป็น 18 dB ต่ออ็อกเทฟอย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่สำคัญเมื่อพูดถึงชุดขับเคลื่อนที่มีความถี่เรโซแนนซ์ต่ำ

เอฟเฟกต์นี้ดีกว่าเมื่อเทียบกับกล่องปิดผนึก (12 dB ต่ออ็อกเทฟ) หรือของเบส re re ex box (12-18 dB ต่ออ็อกเทฟ)

ข้อเสียที่เห็นได้ชัดคือความถี่ในการตัดที่ต่ำกว่านั้นสูงกว่า (ครึ่งความยาวคลื่น: เส้นผ่านศูนย์กลางของบอร์ด) ด้วยความถี่นี้ด้านหน้าและด้านหลังของกรวยจะเริ่มยกเลิกซึ่งกันและกันเพื่อให้ฟังก์ชันที่ได้รับลดลง

มันเหมือนกับว่าอากาศที่กดไปข้างหน้าจะถูกดูดซึมโดยอากาศที่กรวยด้านหลังดึงเข้ามา ความถี่ในการตัด 60 Hz ต้องใช้บอร์ดประมาณ 3x3 นิ้ว (10x10 ฟุต)

นอกจากนี้ลักษณะที่สะอาดยังต้องการให้ชุดไดรฟ์ติดตั้งแบบไม่สมมาตรเพื่อให้แน่ใจว่า 'ลัดวงจร' มีการกระจายในช่วงความถี่กว้าง

เห็นได้ชัดว่าบอร์ดประเภทนี้อยู่นอกเหนือมุมมองสำหรับแอปพลิเคชันตามบ้านซึ่งโมเดลสำหรับการทำงานที่เหมือนกันซึ่งใช้พื้นที่ลดลง

อย่างไรก็ตามการออกแบบแผ่นกั้นแบบเปิดยังคงเป็นที่อยากรู้อยากเห็นเนื่องจากมันขัดขวางผลที่ตามมา (ที่ไม่พึงปรารถนา) นับไม่ถ้วนที่ตัวเครื่องมีต่อการสร้างเสียง (คลื่นนิ่ง: สั่นพร้อมกันและอื่น ๆ )

การสั่นสะเทือนของตัวเครื่องกลายเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่เมื่อตัวเครื่องสร้างจากไม้ สำหรับการใช้งานในครัวเรือนอาจมีการพยายามใช้แผงการวัดระดับปานกลางที่วางอยู่บนพื้นห้องเพื่อปรับปรุงขนาดของห้องโดยเทียมและลดความถี่ในการตัด

นอกจากนี้อาจมีการใช้การชดเชยทางไฟฟ้ากับ (ในระดับหนึ่ง) เพื่อชดเชยการเสื่อมสภาพของเสียง สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะลดประสิทธิภาพและการจัดการพลังงานลงในระดับหนึ่ง แต่ก็สามารถรักษาได้ภายในขอบเขตที่เป็นจริงผ่านการใช้กรวยขนาดใหญ่และ จำกัด การแก้ไข

โครงร่างปัจจุบันทำงานบนกระดานสูงและแคบซึ่งมีการติดตั้งวูฟเฟอร์ขนาด 210 มม. สองตัวและมีไว้สำหรับการวางแนวตั้งบนพื้น ความถี่ตัดต่ำ (คำนวณ) (-3 dB) อยู่ที่ใกล้ 100 เฮิร์ตซ์

เนื่องจากแอมพลิฟายเออร์เพิ่มเติมนั้นถือว่าไม่จำเป็น จริงๆแล้วเครือข่ายการแก้ไขเป็นประเภท LC แบบพาสซีฟที่เชื่อมต่อที่อินพุตของวูฟเฟอร์โปรดดูรูปที่ 3

โครงร่างของลำโพง Hi-Fi ในปัจจุบันทำงานบนกระดานสูงและแคบซึ่งมีการติดตั้งวูฟเฟอร์ขนาด 210 มม. สองตัวและมีไว้สำหรับการวางตำแหน่งแนวตั้งบนพื้น ความถี่ตัดต่ำ (ที่คำนวณได้) (-3 dB] อยู่ที่ใกล้ 100 Hz เนื่องจากแอมพลิฟายเออร์เพิ่มเติมถือว่าไม่จำเป็นเครือข่ายการแก้ไขแบบไขว้จึงเป็นประเภท LC แบบพาสซีฟที่เชื่อมต่อกับอินพุตของวูฟเฟอร์โปรดดูรูปที่ 3.

วงจรเครือข่ายแบบไขว้สำหรับวงจรกล่องลำโพงที่ทำให้ยุ่งเหยิงแบบเปิด

มะเดื่อ 3

ส่วนรายการ

ลักษณะ (ที่วัดได้) ของวูฟเฟอร์ที่ติดตั้งบนบอร์ดของเครือข่ายการแก้ไขและของลำโพงที่ปรับแล้วจะแสดงในรูปที่ 1

มะเดื่อ 1

เพื่อรักษาประสิทธิภาพและการจัดการพลังงานให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้การแก้ไขถูก จำกัด ให้สูงกว่า 1 อ็อกเทฟ

ประสิทธิภาพลดลง 8 เดซิเบล การใช้วูฟเฟอร์คู่หนึ่งไม่ได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างแท้จริง (อิมพีแดนซ์โดยรวมจะต่ำกว่าแม้ว่าการกระจายจะใหญ่กว่า) และกำลังขับยังคงเหมือนจริงกับวูฟเฟอร์ 210 มม. หนึ่งตัวในกล่องปิด ลักษณะการทดสอบแสดงไว้ในรูปที่ 2

มะเดื่อ 2

สังเกตได้ว่าความถี่ตัด -3 dB จะลดลงเหลือประมาณ 35 Hz ซึ่งเป็นค่าที่ดีสำหรับการใช้งานไฮไฟ

โปรดทราบว่าเส้นโค้งที่ได้รับการแก้ไขประกอบด้วยเอฟเฟกต์ของฟิลเตอร์ความถี่ต่ำเพื่อที่จะเริ่มเลื่อนอีกครั้งที่ 200 เฮิรตซ์ สัญลักษณ์ dc ที่ได้คือแผ่นกั้นแบบแคบที่ให้เอาต์พุตเสียงเบสที่ดีกว่าที่ Hz ต่ำกว่ากล่องลำโพง 'แบบเดิม' หลายตัว

อาจดูเหมือนว่าเค้าโครงแผ่นกั้นแบบเปิดที่นำเสนอจะไม่สร้างความถี่ต่ำออกมาอย่างสวยงาม อย่างไรก็ตามอาจเกิดจากการที่นักออกแบบกล่องมักไม่เปิดใช้งานเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ของห้องหรือพื้นที่จริงส่งผลให้ความถี่สูงสุดต่ำทันทีที่ใช้ลำโพงสำหรับห้อง

ลักษณะของวูฟเฟอร์ที่ทดสอบด้านหน้าและด้านหลังจะเหมือนกันที่ความถี่ต่ำ นี่ไม่ใช่แค่สถานการณ์ที่เกิดขึ้นกับ squawkers (หน่วยเสียงกลางและทวีตเตอร์ซึ่งหมายความว่าสิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องจำลองที่ส่วนท้าย

ยิ่งไปกว่านั้น squakers มีลักษณะความถี่โค้งมากและประสิทธิภาพการแผ่รังสีที่ด้อยกว่า ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องวางยูนิตเหล่านั้นไว้ในที่อยู่อาศัยขนาดเล็ก

การเลือกหน่วยไดรฟ์

เพื่อให้ได้เห็นการแผ่รังสีที่ดีขึ้นเส้นผ่านศูนย์กลางของชุดขับเคลื่อนจำเป็นต้องมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นเสียงที่สร้างขึ้นใหม่

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้วิธีการสามทาง เนื่องจากการเลือกประเภทต่างๆของหน่วยไดรฟ์ในระบบมักก่อให้เกิดปัญหาความพร้อมใช้งานจึงเลือกที่จะเลือกทั้ง 3 ประเภทในช่วงของซัพพลายเออร์รายเดียว

เครือข่ายข้ามผ่าน

สามารถเห็นวงจรของเครือข่ายข้ามเครือข่ายได้ในรูปที่ 3 เอาต์พุตที่ทดสอบแล้วดังแสดงในรูปที่ 4 ตัวเหนี่ยวนำ L2 และ R2 ให้การแก้ไขความถี่ต่ำตามที่ระบุในรูปที่ 1

มะเดื่อ 4

การกรองที่เหมาะสมทำได้โดย L1-C1 ส่วนนี้ให้ความชันลำดับที่สองสูงกว่า 400 Hz โดยประมาณ (ดูเหมือนจะลดลงพอสมควรรูปที่ 4 แต่นั่นอาจเป็นเพราะเส้นโค้งนั้นเกี่ยวข้องกับเอาต์พุตไฟฟ้าเท่านั้น: ไม่รวมประสิทธิภาพของชุดขับเคลื่อน

ตัวต้านทาน R1 รับประกันความต้านทานที่ค่อนข้างคงที่ที่เอาต์พุตของระบบโดยไม่คำนึงถึงผลกระทบของ L2-R2 และความต้านทานขึ้นอยู่กับความถี่ของวูฟเฟอร์ ส่วนสำหรับ squawkers ประกอบด้วย L4-C2 สำหรับการปิดที่ 400 Hz และ L5-C3 เท่ากันที่ 5 kHz ความลาดชันอยู่ที่ประมาณ 12 dB ต่ออ็อกเทฟ

นอกเหนือจากการปิดทวีตเตอร์อย่างเป็นธรรมชาติแล้วสิ่งนี้ยังทำให้เกิดความชันที่คมชัดขึ้นซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ระดับกลางไม่จัดการกับพลังงานที่มากเกินไป ตัวลดทอน R3-R4 ระหว่างส่วนและชุดขับเคลื่อนมีการจับคู่ระดับที่ใกล้ 3.5 dB ส่วนทวีตเตอร์ (ลำดับที่สอง) ประกอบด้วย L5-C4

Attenuator R5-R6 ให้การจับคู่ระดับประมาณ 5.5 dB เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุด ﬂ ที่การตอบสนองความถี่อะคูสติก เครือข่ายแบบ cross-over ได้รับการพัฒนาอย่างดีที่สุดบน veroboard สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปขนาดเล็กดูรูปที่ 5 สำหรับโครงร่างส่วนประกอบที่เหมาะสม

มะเดื่อ 5

ตัวเหนี่ยวนำแบบ cored มีน้ำหนักค่อนข้างมากดังนั้นจึงต้องยึดให้ถูกต้องด้วยน็อตน็อตและแหวนรองที่ไม่ใช่โลหะ ตัวเหนี่ยวนำ L1, L2 และ L4 เป็นประเภทกระสวยที่มีแกน HQ วัสดุนี้ไม่สร้างความผิดเพี้ยนทั้งความถี่สูงและความถี่ต่ำและยังมีราคาถูกอีกด้วย

เนื่องจาก L1 และ L2 ควรมีกระแสค่อนข้างมากจึงเป็นตัวเหนี่ยวนำแกนอากาศหรือมีวัสดุหลักที่ไม่ใช่เหล็กหรือด้อยคุณภาพ แม้ว่า C2 จะถูกเลือกให้เป็นอิเล็กโทรไลต์สองขั้ว แต่ก็ยังสามารถใช้ประเภท MKT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

“tps ทำงานอย่างไร ”

วิธีการสร้าง

โดยพื้นฐานแล้วส่วนทั้งหมดที่แสดงในรูปที่ 6 ผลิตจากแผ่นไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง 25 มม. [1 นิ้ว] องค์ประกอบหลักคือพาเนล A บอร์ดสูง 1150 มม. ที่ติดตั้งวูฟเฟอร์คู่หนึ่งสควอเกอร์และทวีตเตอร์

สังเกตว่าชุดขับเคลื่อนทั้งหมดจะต้องยึดเข้ากับรูจมซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแผ่รังสีได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามนี่เป็นสิ่งสำคัญที่ด้านหน้าเท่านั้นเนื่องจากการส่งสัญญาณเสียงจากด้านหลังไม่สำคัญ

มะเดื่อ 6

มุมมองด้านข้างของการออกแบบในตอนนี้ดูเหมือนส่วนทึบขนาด 50 มม. (2 นิ้ว) ที่ขยายออกไปบนฐาน

เสร็จสิ้นตามความจำเป็นด้วยแล็กเกอร์หรือไม้วีเนียร์ โปรดจำไว้ว่าแผง E เมื่อแผ่นเคลือบหรือแผ่นไม้อัดแห้งแล้วให้ใช้สายไฟสำหรับลำโพงและติดตั้งชุดขับเคลื่อนที่ด้านหน้าอย่ามองข้ามสายเคเบิลสำหรับ squawker ด้านหลังและทวีตเตอร์

เกี่ยวสายเคเบิลเข้ากับอุปกรณ์ ติดแท็กปลายสายเพื่อไม่ให้เกิดความสับสนในภายหลังเกี่ยวกับขั้วสายเคเบิลต่างๆ

รูที่สายไฟผ่านควรปิดผนึกกันน้ำโดยใช้ e. ก. ปืนกาว จากนั้นยึดแผง E ด้วยสกรูแผ่นไม้อัดไปทางด้านหลังด้านบนตามที่ระบุในรูปที่ 6b หัวสกรูควรจมลง

มะเดื่อ 7

ปิดช่องว่างระหว่างแผงด้วยเทปที่เหมาะสม หลังจากนั้นให้ติดตั้ง squawker ด้านหลังและทวีตเตอร์

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อสายเคเบิลไปยังส่วนเหล่านี้เป็นการจำลองแบบของส่วนที่มีความหมายด้านหน้าเชื่อมต่อสาย + ของทวีตเตอร์ด้านหน้ากับ - สายของทวีตเตอร์ด้านหลังและในทำนองเดียวกันกับยูนิตระดับกลาง

ขั้วไฟฟ้าตามเครือข่ายแบบไขว้จะขึ้นอยู่กับลำโพงด้านหน้า

จากนั้นติดตั้งระบบครอสโอเวอร์ใต้วูฟเฟอร์ตามที่แสดงในภาพในรูปที่ 7 สุดท้ายสร้างตัวยึดรูปตัว L ตามที่แสดงในรูปที่ 7 สลักสิ่งนี้เข้ากับแผงฐานตามที่ระบุและใส่ซ็อกเก็ตเข้ากับสิ่งนี้ . ต่อซ็อกเก็ตเข้ากับเครือข่ายแบบไขว้กันตามความเหมาะสม