Налаштування фазоінверторів

Радіоаматори, що займаються самостійним виготовленням гучномовців-фазоінверторів (далі для стислості - просто фазоинвертор), часто стикаються з тим, що повторені ними конструкції не забезпечують наведених в описах технічних характеристик. Відбувається це через значне технологічного розкиду параметрів низькочастотних головок, тому кожен виготовлений гучномовець необхідно налаштувати.

При налаштуванні фазоінверторів радіоаматори користуються зазвичай тієї ж методикою, що і при їх розрахунку [1, 2]. В результаті виявляються неврахованими мають місце в реальному конструкції акустичні втрати, відмінність між еквівалентним і фізичним обсягами ящика і ряд інших факторів, що на точність настройки факторів. Пропонована методика настройки враховує ці чинники, тому її точність значно вище.

Налаштування будь-якого фазоинвертора зводиться, як відомо, до знаходження певної комбінації значень частоти його налаштування fФ і вихідного опору підсилювача Rвих при якій забезпечується гладка АЧХ випромінювання на нижчих звукових частотах. Знайти ці значення можна, скориставшись залежністю, яка існує між параметрами фазоінвертора і закритого ящика. Якщо в фазоінвертора з гладкою АЧХ закрити отвір тунелю, то повна добротність системи головка - закритий ящик дорівнюватиме 0,6, а резонансна частота головки в такому ящику fр буде пов'язана з частотою настройки фазоінвертора залежністю fФ = 0,61. 0,65 fр. Коефіцієнт пропорційності зазначених величин залежить від відносини еквівалентного обсягу головки до корисного об'єму ящика, і якщо прийняти його рівним 0,63, то помилка в визначенні частоти fФ не перевищить 5% при будь-яких відносинах зазначених обсягів, що зустрічаються в реальних конструкціях.

Налаштування фазоінвертора слід почати з визначення оптимальної кількості розміщується в ньому звукопоглинального матеріалу. Для цього, закривши отвір тунелю (наприклад, фанерним гуртком, змазаним по краях пластиліном), підбирають таку кількість матеріалу, при якому частота fр мінімальна. Потім, закріпивши поглинаючий матеріал на стінках ящика, вимірюють резонансну частоту системи головка - закритий ящик і, користуючись співвідношенням fФ = 0,63 fр, визначають частоту настройки фазоінвертора, а потім довжину його тунелю:

де V - вільний об'єм ящика фазоінвертора в літрах, a S - площа отвору тунелю фазоінвертора в кв.см.

Зазвичай еквівалентний обсяг акустичного оформлення при розміщенні в ньому оптимальної кількості звукопоглинального матеріалу виявляється більше геометричного, тому довжину тунелю під час налаштування фаеоінвертора доводиться зменшувати. Для визначення уточненої величини 1 'в наведену вище формулу підставляють значення частоти настройки фазоінвертора, що вийшло при довжині тунелю 1 і знаходять еквівалентний обсяг оформлення Vе. Потім, замінивши в тій же формулі V на Vе обчислюють уточнене значення довжини тунелю 1 '.

Вихідний опір підсилювача Rвих можна знайти, виходячи з умови, при якому добротність системи підсилювач - закритий ящик приймає значення, рівне 0,6, проте краще визначати нелічіну Rвих з умови, при якому добротність системи підсилювач - ящик фазоинвертор приймає оптимальне значення, рівне 1 ( в цьому випадку спрощується методика настройки підсилювача і виявляються врахованими втрати, що виникають в тунелі інвертора).

Добротність системи головка - ящик-фазоинвертор визначають способом, прийнятим для систем головка - закритий ящик [1,2], але всі необхідні вимірювання проводять поблизу частоти високочастотного резонансу АЧХ вхідного опору гучномовця fр (див. Малюнок). Для підвищення точності подальших розрахунків, параметри АЧХ вхідного опору гучномовця слід вимірювати з боку роз'єму для підключення його до підсилювача. В цьому випадку виявляється врахованим вплив активного опору проводу телефонної лінії і котушки розділення каналів на параметри гучномовця.

Обчисливши акустичну добротність [3]

де Uр - напруга на частоті fр, Uем - напруга на частоті електромеханічного резонансу fем, f1 і f2 - частоти зрізу за рівнем напруги U1,2 = корінь (UрUем), знаходять електричну і повну добротності системи:

якщо знайдене значення Qп відрізняється від одиниці не більше ніж на 10%, то АЧХ фазоінвертора буде досить гладкою при спільній роботі практично з будь-яким транзисторним підсилювачем з низьким вихідним опором. Якщо ж Qп> 1,1 (саме цей випадок в радіоаматорського практиці зустрічається найчастіше), то для роботи з фазоінвертором слід використовувати підсилювач з негативним вихідним опором. Щоб отримати гладку АЧХ випромінювання гучномовця, необхідно налаштувати ланцюг зворотного зв'язку, яка формує негативне вихідний опір підсилювача [4]. Для цього попередньо визначають коефіцієнт демпфірування Кд = Qп / Qп.опт, який показує, у скільки разів потрібно зменшити повну добротність системи головка - ящик-фазоинвертор, щоб отримати оптимальне демпфірування. Оскільки умова оптимального демпфірування фаеоінвертора передбачає Qп.опт = 1, то Кд = Qп. Далі, підключивши гучномовець до підсилювача і подавши на останній звуковий сигнал частотою fем балансують міст ланцюга зворотного зв'язку і вимірюють напругу на виході підсилювача. Потім, перебудувавши генератор на частоту fр і змінюючи коефіцієнт передачі ланки зворотнього зв'язку, домагаються зменшення напруги на виході підсилювача в Кд раз. В результаті такого налаштування встановлюється саме те значення вихідного опору підсилювача, при якому виходить гладка АЧХ випромінювання гучномовця на нижчих частотах.

При розрахунку підсилювача потужності потрібний вихідній опір бажано визначити заздалегідь. Його розраховують за формулою

Наведена вище методика без будь-яких змін може бути застосована і для настройки гучномовців, в яких встановлені здвоєні чи кілька однотипних головок.

ЛІТЕРАТУРА
1. Виноградова Е. Конструювання гучномовців із згладженими частотними характерістікамі.- М. Енергія, 1978.
2. Ефруссм М. Ще про розрахунок і виготовленні громкоговорітеля.- Радіо, 1984, N 10, с. 32-33.
3. Попов П. Шоров В. Підвищення якості звучання громкоговорітелей.- Радіо, 1983. N 6, с. 50-53.
4. ЕМОС або негативне вихідний опір? - Радіо, 1981, N 1, с. 40 44.

(РАДІО 8-86, с.51-52)

Винагородити Я зібрав 0 0