Кез келген динамик, шын мәнінде, тербелмелі жүйе. Осыған сүйене отырып, мұндай дыбыс шығарғыштардың параметрлерінің барлық дерлік есептеулері жасалады. Қазіргі заманғы спикерлердің маңызды сипаттамаларының бірі - сапа факторы. Бұл параметр, ең алдымен, осы сорттың құрылғыларының сапасын көрсетеді.
Қандай мүмкіндік
Сонымен, динамиктің сапа факторы - бұл көрсеткіш қандай? Осы сипаттамаға назар аудара отырып, ең алдымен дыбыс шығарғыштардың тербелмелі қозғалыстары қалай сөндірілетінін анықтауға болады. Бұл көрсеткіш басшылар үшін тым үлкен болмауы керек деп есептеледі.
Егер динамиктің сапа факторы жоғары және тең болса, мысалы, 2 немесе 3-ке тең болса, ондағы тербеліс оларды тудырған күш жойылғаннан кейін де жалғаса береді. Бұл, әрине, дыбыс сапасының төмендеуіне әкеледі. Динамикте тітіркендіргіш шу әсерлері пайда бола бастайды.
Сапа коэффициенті төмен болғанда (1-ден аз), құрылғыдағы тербелістер өте тез ыдырайды. Яғни, динамикадағы мембрана кейінөткір әсер дереу дерлік тұрақты күйге келеді. Нәтижесінде құрылғы таза және жағымды дыбыс шығарады. Тиісінше, сарапшылар спикердің сапа факторын қалай арттыру туралы сирек ойлайды. Негізінде, акустикалық жүйелерді жобалау кезінде шеберлер бұл көрсеткішті төмендетуге тырысады.
Нақты анықтама
Динамиктің сапа факторы - бұл не екенін біз жалпы мағынада білдік. Дәлірек айтсақ, бұл сипаттама қарастырылып отырған тербелмелі жүйедегі энергия қоры фаза 1 радианға өзгерген кезде оның жоғалтуларынан қанша есе асатынын көрсететін параметр болып табылады. Сапа факторын физика тұрғысынан осылайша анықтауға болады.
Энергия қоры динамикаға шоғырланған жерде
Басына күшті синусоидалы сигнал берілгенде, энергия қорлары ең алдымен созылған серіппелерде шоғырланады, ал сөнген тербелістер DIV-ті орталық күйге қайтаруға бейім болады. Қазіргі заманғы динамиктердегі DIV әртүрлі салмақтарға ие болуы мүмкін. Тиісінше, дыбыс шығарғыштың конструкциясындағы серіппелер тең емес қаттылықпен қолданылады. Яғни, динамик неғұрлым ауыр болса, соғұрлым оның энергия қоры көбірек болады.
Үндеткіш қуат жоғалуы
Бұл типтегі құрылғылар негізінен адам құлағы қабылдайтын дыбыс шығаруға арналған. Мұндай тербелістерді қоршаған ортаға беру динамиктің энергияны жоғалтуы болып табылады. Дегенмен, қазіргі заманғы динамиктердің тиімділігі әдетте өте төмен. Сондықтан дыбысты беру құрылғыны тұтынудың аз ғана бөлігін құрайды.энергия. Әдетте, барлық шығындардың 1%-дан азы осылай болады.
Динамикада дыбыс тербелістерінің құны ең маңызды көрсеткіш болып табылады. Өйткені, мұндай құрылғылар дыбысты беру үшін әзірленген және жасалған. Дегенмен, мұндай жабдықтағы жоғалтулар тек механикалық болып табылады. Мұндай құрылғыларда көп энергия үйкеліске жұмсалады:
- суспензияларда;
- магниттік аралықта;
- ауа туралы, т.б.
Динамиктердің ең көп тұтынатын қуаты олардың моторында. Осы типтегі заманауи құрылғылар үлкен қарсылықты тудыратын шағын генераторлар принципі бойынша жұмыс істейді.
Қорлардың шығынға қатынасы
Осылайша, жеткілікті күшті серіппелер және ауыр орын ауыстыруы бар динамик көп энергия жинайды. Тиісінше, оның құрылғыдағы мөлшері шығындардан айтарлықтай асып түседі. Мұндай спикерді жоғары сапалы деп санауға болады. Ондағы тербелістер баяу ыдырайды. Жеңіл құрылғыда әсіресе қуатты емес серіппелер аз энергия жинақталады. Тиісінше, ондағы қолда бар және тұтынылатын энергияның арақатынасының көрсеткіші аз болады. Мұндай динамик сапасыз және сәйкесінше сапалырақ болып саналады.
Электрлік және механикалық өнімділік
Динамиктердің сапа коэффициентін бірнеше жолмен есептеуге болады. Кейбір жағдайларда бұл параметрді анықтау кезінде тек дыбыстық жоғалтулар, сондай-ақ үйкеліс шығындары ескеріледі. Қолданумұндай есептеу әдісінің механикалық еңбек көрсеткіші алынады.
Кейде есептеулерде тек динамик қозғалтқышының кедергісі үшін ағын жылдамдығы ескеріледі. Бұл сапа факторы электрлік деп аталады. Динамикадағы бұл көрсеткіш әдетте шағын мәндерге ие. Кез келген жағдайда дыбыс шығарғыштардағы механикалық сапа коэффициенті әрқашан электрлік фактордан асып түседі. Әдетте динамикадағы мұндай көрсеткіш бірден үлкен мәнге ие.
Ескерту
Акустикалық жүйелерді жобалау және әртүрлі есептеулерді орындау кезінде келесі белгілер қолданылады:
- Qts - толық сапа факторы.
-
Qms - динамиктің механикалық сапа факторы.
- Qes - электрлік.
Қандай жағдайда да формулалардағы динамиктердің сапа факторы әрқашан Q ретінде белгіленеді.
Индикатор неге байланысты болуы мүмкін
Заманауи динамиктердің жалпы сапа коэффициенті (электрлік және механикалық жоғалту) шамамен 0,7 немесе одан төмен болса, олар ең жақсы сапа болып саналады. Дегенмен, бұл мән басқа нәрселермен қатар оның акустикалық дизайнын ескере отырып, спикерді сипаттауы керек. Соңғысы әрқашан құрылғының таза сапа коэффициентін көтеретінін есте ұстаған жөн.
Мысалы, жиі динамиктің акустикалық дизайны жабық қорап болып табылады. Бұл жағдайда серіппенің серпімділігіне жабық кеңістіктегі ауаның серпімділігі қосылады. Яғни, осылай жобаланған динамикадағы энергия қоры көбірек болады. Сапа факторы артады жәнефазалық түрлендіргішті, сигналды, т.б. пайдаланған кезде.
Осылайша, динамикті таңдағанда әрқашан акустикалық дизайнды ескеру қажет. Сатып алынған құрылғының таза сапа коэффициенті кез келген жағдайда 0,7-ге тең немесе одан төмен болуы керек. Бұл жоғары сапалы дыбысы бар динамик жүйесін жасауға мүмкіндік береді.
Мысалы, жабық қорапқа арналған динамиктің сапа коэффициенті шамамен 0,5-0,6 болуы керек деп есептеледі. Бұл одан да төмен сандарды қажет етеді, себебі ол динамиктерді қатты қозғалтады.
Динамиктің сапа факторына не әсер етеді
Акустикалық жүйелердегі Q ең алдымен жиілік реакциясына және динамиктердің импульстік реакциясына әсер етеді. Яғни, бұл көрсеткіш негізінен динамиктердің дыбысының сипаттамаларын анықтайды. 0,5 сапа коэффициентімен, мысалы, ең жақсы импульстік жауапқа қол жеткізуге болады. 0,707 көрсеткішімен біркелкі жиілік реакциясы алынады. Сондай-ақ:
- Q факторы 0, 5-0, 6 динамиктер аудиофильді басс шығарады;
- индикаторлары 0, 85-0, 9 басс серпімді және бедерлі болады;
- сапа коэффициенті 1, 0, кесілген жерде амплитудасы 1,5 дБ «дөңес» пайда болады, оны адам құлағы тістеген дыбыс ретінде қабылдайды.
Q одан әрі ұлғайған сайын дыбыстағы "дөңес" өседі және динамиктерден тән ызылдаған дыбыстар шыға бастайды.
Теория және практика
Динамиктің сапа факторы осылайша неге әсер етедітүсінікті. Біз анықтағандай, акустикалық дизайнды пайдаланған кезде бұл көрсеткіш өте төмен болуы керек. Бұл теорияда осылай жұмыс істейді. Дегенмен, іс жүзінде сапасыз спикерлер, өкінішке орай, өте сирек кездеседі. Тіпті, мысалы, біз анықтағандай, 0,5-0,6 индикаторды қажет ететін фазалық түрлендіргішті пайдаланған кезде, бірінен жоғары көрсеткіші бар бастар жиі қолданылады.
Кез келген дыбыс шығаратын құрылғының өзінің резонанстық жиілігі болады. Және ол арқылы мембраналар өткір сигналдардан кейін тепе-теңдік күйге келеді. Көптеген жағдайларда жоғары сапа факторымен динамик ешқандай нотаны ойнатуды ұзартпайды немесе аяқтамайды. Сыртқы әсер тоқтаған кезде, ол жай ғана жағымсыз дыбыстай бастайды. Арзан компьютер динамиктері белгілі бір жиілікте осылай әрекет етеді, мысалы.
Динамиктердің төмен сапа факторы көбінесе динамик жүйесі үшін өте жақсы. Дегенмен, біздің уақытымызда, өкінішке орай, тіпті салыстырмалы түрде қымбат дыбыс таратқыш құрылғылар өте жоғары сапалы болуы мүмкін. Мысалы, дүкенде шамамен 5-6 мың рубль бағасымен сатылатын жабдықта дыбыс шығарғыштар көбінесе бұл көрсеткіш үшін мүлдем жарамсыз. Олар әдетте тым жоғары болады.
Осының бәріне байланысты жоғары сапа факторы бар қымбат динамиктер жиі айтарлықтай жоғары сапалы дыбыс шығарады. Мұндағы мәселе, ең алдымен, мұндай құрылғылардың әдетте өте төмен резонанстық жиілікке ие екендігінде. Бұл жағдайда шу әсіресе жақсы қабылданбайды.тітіркендіргіш «кедергі» ретінде емес, жай ғана өте күшті дыбыс ретінде акустикалық түрде үйретілген адам құлағы. Мұндай «кір» әсіресе қарапайым музыканы, мысалы, заманауи эстраданы тыңдаған кезде байқалмайды. Яғни, бұл жағдайда гуіл «дұрыс» жиіліктен өтеді.
Тағы не байланысты
Дизайн осылайша динамиктің сапа факторына үлкен әсер етеді. Сондай-ақ, мұндай жабдық үшін бұл көрсеткіш мыналарға байланысты:
- Оның моторының қуаты. Бұл сипаттама неғұрлым жоғары болса, бастың сапа факторы соғұрлым төмен болады.
- Қозғалыс массасы. Бұл көрсеткіштің жоғарылауымен қозғалтқыштың дыбысты тарату құрылғысындағы күш-жігері азырақ байқалады. Нәтижесінде үйкеліс жоғалтулары артады. Осының барлығының нәтижесінде құрылғының сапа факторы артады.
- Сымның диаметрі. Динамиктегі сымдар үлкен қарсылық берген жағдайда құрылғының электрлік сапа коэффициенті артады. Шынында да, бұл жағдайда генератордың бір түрі болып табылатын динамикке жүктеме төмендейді.
Сапа факторын өлшеу әдісі: формулалар
Үйде бұл динамик параметрі жиі қарапайым айнымалы ток милливольтметрі арқылы есептеледі. Сондай-ақ, бұл процедура үшін динамик арқылы токты тұрақтандыру үшін тақта мен 1000 Ом резистор дайындалған. Сонымен қатар, бұл техниканы пайдаланған кезде сізге компьютерден бағдарламалық жасақтама генераторы және қуат күшейткіші (динамикке сигнал беру үшін) қажет болады. Мұндай жабдықты пайдалану арқылы сапа коэффициентін өлшеу процедурасы келесідей жүзеге асырылады:
- динамик бос күйде ілулі тұр, мысалы, кейбір арқанға;
- схеманы жинау.
Тізбекті құрастыру алдында графигі құрастырылады, онда милливольттегі кернеу (100, 200, 300) у осі бойымен сызылады. Бұл ретте жиілік x (10, 20, 30 … 140 және т.б.) бойынша көрсетіледі. Содан кейін олар күшейткіштен сигнал резисторға берілетін тізбекті жинайды, содан кейін динамикке өтеді.
Келесі қадам:
- тізбекке a және c нүктелерінде милливольтметрді қосыңыз және кернеуді 500-1000 герц жиілікте 10-20 В етіп орнатыңыз;
- вольтметрді нүктелерге қосыңыз және c, генераторды реттеу арқылы вольт мәндері максимум болатын жиілікті табыңыз (Fs);
- жиілікті Fs-ке қатысты жоғарылатыңыз және вольтметр көрсеткіштері Fs-тен әлдеқайда аз және тұрақты (Um) болатын нүктелерді табыңыз.
Динамиктің белгілі бір жиілігіндегі кернеуді өлшеу, сәйкес графикті құру. Келесі қадам ең төменгі кернеу мен максимум арасындағы орташа мәнді табу болып табылады. Бұл жағдайда U1/2=√UmaxUmin формуласы қолданылады. Көлденең сызық түріндегі алынған мән графикке ауыстырылады және F1 және F2 қатынасының сызықтарымен (тиісті жиілік көрсеткіштерімен) қиылысу нүктелері табылады.
Содан кейін, Qa=√Umax/UminFs/F2-F1 формуласы бойынша акустикалық сапа коэффициентін табыңыз, мұндағы Fs – милливольтметрдің максималды көрсеткіштеріндегі жиілік мәні. Содан кейін электр сапасының коэффициентін таба аласыз:
Qes=QaUmin/(Umax-Umin).
Осыдан кейін динамиктің жалпы сапа коэффициенті есептеледі:
Qts=QaQes/(Qa+Qes).
Келесі қадам - екінші динамик үшін график құрастыру және сол есептеулерді жасау.
Тағы қандай параметрлерді өлшеуге болады
Бұл не - динамиктердің сапа факторы, біз білдік. Бұл көрсеткіш әдетте ең қолайлы дизайнды таңдағанда, акустикалық жүйелерді жобалау кезінде анықталады. Дегенмен, динамиктердің кейіннен ең жоғары сапалы дыбысты беруі үшін бұл жағдайда есептеулер кейбір басқа көрсеткіштерге сәйкес жасалуы керек.
Акустикалық дизайнды таңдаған кезде әрқашан Thiel-Small деп аталатын параметрлер ескеріледі. Осы сипаттамалардың бірі дәл сапа факторы болып табылады, біз анықтағандай Qts. Сондай-ақ, акустикалық дизайнды таңдағанда, көлік құралының келесі көрсеткіштері:
- резонанс жиілігі Fs;
- Vas динамиктерінің серіппелілігі.
Үш негізгі сипаттамадан басқа, акустикалық жүйелердің дизайнын есептеу кезінде мамандар келесідей параметрлерді пайдалана алады:
- диффузор аумағы мен диаметрі;
- индуктивтілік;
- сезімталдық;
- кедергі;
- ең жоғары қуат;
- мобильді жүйенің массасы;
- мотор қуаты;
- механикалық кедергі;
- салыстырмалы қаттылық, т.б.
Көпшілігі деп есептеледібұл сипаттамаларды үйде аса күрделі емес өлшем құралдарымен оңай өлшеуге болады.
Резонанс жиілігі
Динамик, біз анықтағандай, тербелмелі жүйе. Өздігінен қалдырылған оның диффузоры оған әсер еткенде белгілі бір жиілікпен тербеледі. Яғни, ол жұлғаннан кейінгі жіппен немесе, мысалы, соққыдан кейінгі қоңырау сияқты әрекет етеді.
Резонанс жиілігі келесідей болуы мүмкін деп есептеледі:
- шкафта орнатылмаған сабвуфер бастары үшін - 20-50 Гц;
- Mitbass динамиктері - 50-120Гц;
- твиттер - 1000-2000 Гц;
- диффузордың орташа диапазоны - 100-200 Гц;
- күмбез - 400-800 Гц.
Динамиктің резонанстық жиілігін, мысалы, ол арқылы дыбыс генераторының сигналын жүргізу арқылы (резисторды онымен тізбектей қосу арқылы) немесе кез келген басқа ұқсас әдістермен өлшеуге болады. Бұл көрсеткіш құрылғының ең жоғары кедергісі арқылы анықталады.
Vas ұпайы
Динамиктерге арналған бұл параметрді екі әдіспен өлшеуге болады:
- қосымша масса;
- қосымша дыбыс.
Бірінші жағдайда өлшемдер қандай да бір салмақ түрлерін (диффузор диаметрінің бір дюйміне 10 грамм) пайдалана отырып орындалады. Бұл, мысалы, дәріхана таразыларынан немесе ескі монеталардағы салмақтар болуы мүмкін, олардың номиналы олардың салмағына сәйкес келеді. Диффузор осындай объектілермен жүктеледі және оның жиілігі өлшенеді. Әрі қарайформулаларды пайдаланып қажетті есептеулерді жасаңыз.
Қосымша дыбыс деңгейі әдісін пайдаланған кезде дыбыс шығарғыш сыртында магниті бар арнайы өлшегіш қорапқа герметикалық түрде бекітіледі. Әрі қарай, резонанстық жиілік өлшенеді және динамиктің электрлік және механикалық сапа факторлары, сондай-ақ жалпы есептелінеді. Содан кейін алынған деректерді ескере отырып, формула Васты анықтайды.
Vas, ceteris paribus кішірек болса, динамик үшін соғұрлым ықшам дизайнды қолдануға болады деп есептеледі. Әдетте бұл параметрдің бірдей резонанстық жиіліктегі шағын мәндері ауыр қозғалатын жүйе мен қатты суспензияның үйлесімі нәтижесі болып табылады.
Қосымша параметрлерді өлшеу әдістері
Жоғарыда айтылғандай, көлік құралының үш негізгі сипаттамасынан басқа, акустикалық жүйелерді жобалау кезінде басқа көрсеткіштерді қолдануға болады. Мысалы, бас орамасының тұрақты ток Re қарсылығы 0 Гц-ке жақын жиілікте немесе жай омметр көмегімен өлшенеді.
Диффузор аймағы Sd немесе оны тиімді сәулелену беті деп те атайды, төмен жиіліктердегі конструктивті аймақпен сәйкес келеді. Бұл параметрді Sd=nR2 қарапайым формуласы арқылы табуға болады. Бұл жағдайда радиус ретінде резеңке суспензияның ортасынан ені бойынша бір жағынан қарама-қарсы ортасына дейінгі қашықтықтың жартысы алынады. Бұл, ең алдымен, суспензия енінің жартысы да сәулеленетін бет болып табылатындығына байланысты.
Сіз нені білуіңіз керек
Акустикалық жүйелерді жобалау кезінде көліктің параметрлерін, соның ішінде сапа факторын дұрыс өлшеу өте маңызды. Болдырмау үшінүлкен қателер болса, өлшемдерді қабылдамас бұрын динамикті «созу» керек. Жаңа немесе біраз уақыттан бері пайдаланылмаған осы үлгідегі құрылғылар үшін көліктің параметрлері жабдықты есептеу басталғанға дейін қолданылған көрсеткіштерден айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін.
Өлшеу алдында динамиктерді «илеуге» болады, мысалы, синусоидалы сигналдармен, жай музыкамен, ақ және қызғылт шумен, сынақ дискілерімен. Сонымен қатар, құрылғыны мұндай дайындау процедурасы, сарапшылардың пікірінше, кем дегенде бір күн болуы керек.
Акустикалық дизайн түрлері
Қазіргі уақытта динамик қораптарының ең танымал түрлері жабық қораптар және басс рефлекстер болып табылады. Дизайндың бірінші түрі ең қарапайым болып саналады. Құрылымдық жағынан жабық қорап - бұл 6 қабырғадан тұратын қорап. Мұндай дизайнның артықшылықтары, ең алдымен, жинақылық, құрастырудың қарапайымдылығы, жақсы импульсивті сипаттамалар, жылдам және анық басс. Жабық жәшіктердің кемшілігі тиімділіктің төмен деңгейі болып саналады. Бұл дизайн жоғары дыбыс қысымын жасау үшін жарамсыз. Жабық қораптар әдетте джаз, рок, клуб музыкасын тыңдау үшін пайдаланылады.
Фазалық түрлендіргіштер дизайнның өте күрделі түрі болып табылады. Олар әдетте пластиктен жасалған. Сонымен қатар, фазалық инверторлар жоғары тиімділікке ие, сонымен қатар динамиктің тез салқындауына мүмкіндік береді. Сондай-ақ, қажет болса, бұл дизайнды оңай конфигурациялауға болады.
Кейде ашықакустикалық дизайн. Бұл жағдайда диффузордың дыбыс шығаратын бетінің артқы қабырғасы алдыңғы жағынан бөлінбейді. Көбінесе ашық қорап - бұл артқы қабырғасы жоқ (немесе көп тесіктері бар) қорап.
Бастарға арналған мүйіз дизайны көбінесе басқа түрлермен бірге қолданылады. Дегенмен, кейбір жағдайларда мұндай дизайн 100% түпнұсқа болуы мүмкін. Мұндай жүйелер, мысалы, төмен Q динамиктері үшін қолданылады. Бұл түрдегі акустикалық дизайн көптеген артықшылықтарға ие. Оның басты артықшылығы - жоғары көлем. Сонымен қатар, бұл дизайнның кемшіліктеріне біркелкі жиілік реакциясын алудың мүмкін еместігі, дыбыс деңгейінің төмендігі және т.б. жатады.
Динамиктің сапасы мен дизайны
Fs / Qts>50 бар бастиектер жабық корпустарда, Fs / Qts>85 - фазалық инверторлармен, Fs / Qts>105 - өткізу жолағы резонаторлары бар, Fs / Qts> экрандары ашық және30 экрандары бар бастарды пайдалану керек деп есептеледі.
Жоғарыда айтылғандай, динамиктерге арналған акустикалық дизайнды тек олардың сапа факторы бойынша таңдауға болады. Мысалы, Qts> 1, 2 бар бастар ашық жәшіктер үшін жиі пайдаланылады. Олар үшін оңтайлы сапа коэффициенті 2, 4. Qts<0, 8-1, 0 бар динамиктер жабық қораптарға арналған. Бұл жағдайда оңтайлы көрсеткіш, біз бұрын анықталғандай, 0,5-0,6.
Фазалық түрлендіргішке арналған динамиктердің сапа коэффициенті келесідей болуы керек: Qts<0, 6. Бұл жағдайда оңтайлы 0,4 болады. Qts<0.4 бар құрылғыларауыздық.
Сапа факторын өзгерту, азайту немесе көбейту
Кейде дыбысты тарату жабдығы жақсы жұмыс істеуі үшін бұл параметрді көбейту немесе азайту қажет. Көбінесе шеберлер, мысалы, спикердің сапа факторын қалай азайтуға болатынын қызықтырады. Бұл тапсырма шын мәнінде өте қиын болуы мүмкін. Динамиктің сапа факторын азайту үшін әдетте оның қозғалтқышын түбегейлі өзгерту қажет. Және бұл, әрине, өте күрделі процедура және көп жағдайда өте ақталған емес.
Кейбір сарапшылар магнитті желімдеу арқылы динамиктердің сапа факторын азайтуға болатынын атап өтеді. Алайда, бұл жағдайда оның көрсеткіші 5-10% -дан аспайды. Бұған қоса, бұл әдіс динамиктің магниті өте әлсіз болғанда ғана жарамды.
Сонымен қатар, динамиктің сапа факторын қалай төмендетуге болады деген сұраққа жауап басқа да технологиялар болуы мүмкін. Мысалы, мұны істеуге болады:
- резонаторларды қолдану;
- диффузорды сіңдіру;
- кесу секторлары, мысалы, Эфрусси әдісі бойынша.
Динамиктің сапа факторын қалай арттыруға болады деген сұраққа жауап өте қарапайым. Мұны істеу үшін, біз жоғарыда айтқанымыздай, әдетте құрылғының қозғалыс массасын көбейту керек.
