Kurs_V14.pdf

(1515 KB) Pobierz
ep_12_069-074.indd
K U R S
Niezbędnik dla amatorów i profesjonalistów
W głoś ni ko wym ży wio le, część 14
Obudowy bas-refleks, część 6
W kilku poprzednich odcinkach przedstawiliśmy wiele zagadnień
teoretycznych i praktycznych związanych z działaniem i
zaprojektowaniem obudowy bas-refleks. Przyszła pora na
przykłady – podobnie jak wcześniej dla obudowy zamkniętej,
będziemy teraz analizować działanie głośników o różnych
parametrach, w różnie strojonych obudowach z otworem.
Na początek jednak dwa głośni-
ki, których wcześniej nie przedsta-
wialiśmy – 15 i 18 cm nisko-śred-
niotonowe z referencyjnej serii HDS
duńskiej firmy Peerless. Mają bar-
dzo solidną i elegancką konstrukcję
- odlewane kosze z wyprofilowanymi
żebrami i wentylacją pod dolnym
zawieszeniem, membrany wykonane
z wielowarstwowego polipropylenu.
Dobrze zrównoważona charaktery-
styka przetwarzania sięga do 5 kHz
dla HDS-a 134 i 4 kHz dla HDS-a
164, pozwalając stosować proste fil-
try pierwszego rzędu i dobierać do
współpracy każdy typ głośnika wyso-
kotonowego.
15 cm HDS-134 (P850488 – fot. 54 )
ma następujący zestaw parametrów:
fs [Hz] 61
Q es 0,41
Q ms 2,07
Q ts 0,34
V as [dm 3 ] 7,6
R e [V] 5,7
Zgodnie z opublikowanymi kilka
miesięcy temu tabelami i wzorami,
możliwe jest obliczenie potrzebnej
objętości i częstotliwości rezonan-
sowej obudowy. Wybierając jeden z
dopuszczalnych (dla głośnika o okre-
ślonych parametrach Thiele’a-Smalla)
model strojenia, znamy przybliżony
kształt charakterystyki przetwarzania,
ponieważ możemy obliczyć również
częstotliwość spadku –3 dB, a także
znamy wartość ewentualnego podbi-
cia na charakterystyce powyżej czę-
stotliwości rezonansowej. Bez pro-
gramów symulacyjnych właściwości
impulsowe możemy określić tylko
bardzo ogólnie, a charakterystyka
wytrzymałości pozostaje tajemnicą
bez przeprowadzenia skomplikowa-
nych obliczeń, których nawet nie
proponowaliśmy. Nawet zakładając,
że wielu hobbistów nie posiada
programów symulacyjnych, to wpro-
wadzenie ich do naszych ćwiczeń
pozwoli zobaczyć, jak wyglądają
dokładne charakterystyki, a także
nabrać pewnej wprawy w przewi-
dywaniu rezultatów właśnie wtedy,
gdy przeprowadzenie symulacji kom-
puterowych nie będzie możliwe. Nie
ulega jednak wątpliwości, że symu-
lacje są wielką pomocą dla dobrego
strojenia obudów bas-refleks. Pozwa-
lają bowiem wyjść poza obręb kil-
ku modeli teoretycznych, przedsta-
wionych wcześniej, i np. odnaleźć
najlepszą charakterystykę impulsową
przy zupełnie innej objętości.
Podobnie jak w przypadku obu-
dowy zamkniętej, przetestujemy 10
głośników, o różnych wielkościach
– od 15 do 30 cm i różnych zesta-
wach parametrów T-S. Większość z
nich wystąpiła już w ćwiczeniach
z obudową zamkniętą, będzie więc
można dokonać również porównania
rezultatów uzyskiwanych w obydwu
przypadkach.
a)
b)
c)
d)
Fot. 54. Zdjęcie głośnika HDS-134
Rys. 55. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (model QB3 dla
Q b =15) V b = 4,8 dm 3 , f b = 65 Hz, f -3 = 69 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charak-
terystyka wytrzymałości, d) charakterystyka modułu impedancji
Elektronika Praktyczna 12/2004
69
32883610.025.png 32883610.026.png 32883610.027.png 32883610.028.png 32883610.001.png 32883610.002.png 32883610.003.png 32883610.004.png
K U R S
a)
b)
c)
Rys. 56. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (model BB4 dla Qb=15) V b = 4,3 dm 3 , f b = 61 Hz,
f -3 = 74 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
S d [cm 2 ] 91
X lin [cm] 0,8
Moc [W] 60
Jeden rzut oka na parametry
Thiele’a-Smalla wystarczy aby stwier-
dzić, że jest to głośnik zdecydowanie
stworzony do obudowy bas-refleks, a
nie zamkniętej. O tym, że jest nie-
odpowiedni do zamkniętej, decyduje
bardzo wysoki iloraz f s /Q ts , a o tym,
że jest bardzo dobry do bas-reflek-
su, sama umiarkowana wartość Q ts .
Oczywiście, gdy głośnik ten stosowa-
ny jest jako średniotonowy, a także
jako nisko-średniotonowy w sateli-
tach przetwarzających od ok. 100 Hz,
wystarczy mu obudowa zamknięta.
Chcąc jednak rozciągnąć pasmo ni-
żej, musimy zastosować bas-refleks.
Wraz z pierwszym głośnikiem, na
wstępie sprawdźmy, jak „działają”
nasze wzory sprzed kilku miesięcy,
a potem porównamy uzyskane w
ten sposób wyniki z charakterysty-
kami generowanymi przez program
symulacyjny.
Niezależnie od rodzaju obudowy,
najpierw korygujemy wartość Q es i Q ts
ze względu na spodziewane dołącze-
nie rezystancji szeregowej R g – rezy-
stancji cewki filtru dolnoprzepustowe-
go. Niech będzie to skromne 0,5 V.
R g =0,5 V
Q es ’=Q es ·(R g +R e )/R e
Q ts ’=Q es ’xQ ms /Q es ’+Q ms
Q ts zwiększy swoją wartość z
0,34 do 0,37.
Q ts ’=0,37
Teraz musimy wybrać jeden z
modeli strojenia, dostępnych dla ta-
kiej dobroci głośnika. Na początek
wybierzmy bardzo klasyczny QB3.
Jeszcze tylko robimy założenie, że
Q b =15, czyli że dobroć samej obudo-
wy jest wysoka – na co mamy szan-
sę w małej objętości, jaką już prze-
widujemy ze względu na wielkość i
parametry głośnika (umiarkowany Q ts ,
mały V as ) – i z tabeli odczytujemy
następujące dane:
a=1,5468 (Alfa=V as /V b )
H=1,0526 (H=f b /f s )
f 3 /f s =1,1099
Obliczamy:
V b =V as /a=7,6 dm 3 /1,5468=4,9 dm 3
f b =f s ·H=61 Hz·1,0526=64 Hz
f 3 =f s ·1,1099=61 Hz·1,1099=68 Hz
Znamy już potrzebną objętość obu-
dowy (V b ), częstotliwość rezonansową
układu bas-refleks, do jakiej należy do-
stroić obudowę (f b ), a także częstotli-
wość spadku 3-decybelowego (68 Hz).
Aby obliczyć parametry samego
tunelu – czyli jego powierzchnię i
długość - przy znanych już V b i f b ,
stosujemy wzór przedstawiony dwa
miesiące temu. Przypomnijmy, że do
określonej częstotliwości rezonansowej
doprowadzać będą różne kombina-
cje powierzchni i długości. General-
nie większe powierzchnie są lepsze,
ale wymagają dłuższych tuneli, które
zwłaszcza w małych obudowach trud-
no zmieścić – dlatego potrzebne jest
tu wyczucie i kompromis. Zajmiemy
się tym już podczas symulacji.
Proste obliczenia z wykorzysta-
niem wzorów więcej nam nie po-
wiedzą. Możemy oczywiście jeszcze
sprawdzić, jakie rezultaty zaproponu-
ją inne modele.
Dla modelu SC4:
a=1,5567
H=1,0456
f 3 /f s =1,1146
Obliczamy:
V b =V as /a=7,6 dm 3 /1,5567=4,9 dm 3
f b =f s ·H=61 Hz·1,0456=64 Hz
f 3 =f s ·1,1146=61 Hz·1,1146=68 Hz
Dla modelu BB4:
a=1,7372
H=1,0000
f 3 /f s =1,2071
Obliczamy:
V b =V as /a=7,6 dm 3 /1,7372=4,4 dm 3
f b =f s ·H=61 Hz·1,0000=61 Hz
f 3 =f s ·1,2071=61 Hz·1,2071=74 Hz
Model SC4 daje (przynajmniej w
tym przypadku) bardzo podobne re-
zultaty jak QB3, natomiast BB4 wy-
maga o ok. 10% mniejszej objętości,
nieco niższego strojenia, ale częstotli-
wość spadku –3 dB przesuwa się do
góry. Po pierwsze jest to wskazówka,
że obniżanie częstotliwości rezonan-
sowej obudowy (układu bas-refleks)
wcale nie gwarantuje obniżania czę-
stotliwości granicznej, po drugie jed-
nak utożsamianie częstotliwości gra-
nicznej ze spadkiem –3 dB jest czy-
sto umowne. Częstotliwość spadku
–3 dB jest tylko wskazówką, a nie
pełną informacją na temat charakte-
rystyki przetwarzania.
a)
b)
Rys. 57. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (model Hogesa
dla Q b =15) V b = 5,6 dm 3 , f = 67 Hz, f -3 = 65 Hz
a)charakterystyka przetwarzania, b)charakterystyka impulsowa
70
Elektronika Praktyczna 12/2004
32883610.005.png 32883610.006.png 32883610.007.png 32883610.008.png 32883610.009.png 32883610.010.png 32883610.011.png
K U R S
a)
b)
(d). Minimum między wierzchołka-
mi leży w okolicach częstotliwości
rezonansowej obudowy, a obydwa
wierzchołki mają podobną wysokość,
ponieważ częstotliwość ta jest bliska
częstotliwości rezonansowej głośnika
fs (jest jednak nieco wyższa, dlatego
„górny” wierzchołek jest niższy).
Również dla modelu BB4 ( rys. 56 )
zbieżność parametrów wyliczonych
przez program z naszymi oblicze-
niami jest bardzo dobra. Model BB4
określił nam wyraźnie wyższą czę-
stotliwość spadku –3 dB od modelu
QB3, jednak mając do wglądu pełne
charakterystyki przetwarzania, warto
porównać spadki –6 dB. Okazuje się,
że na tym poziomie różnica jest już
bardzo niewielka – 59 Hz dla QB3 i
60 Hz dla BB4.
Charakterystyka wytrzymało-
ści zaczyna spadać nieco niżej (od
64 Hz), ale też zbliża się do 10 W
przy 20 Hz. Różnice te spowodowa-
ne są niższym strojeniem. Przypo-
mnijmy przy okazji, że model BB4/
SBB4 ustala częstotliwość rezonanso-
wą obudowy, niezależnie od dobroci
głośnika Q ts , zawsze przy jego czę-
stotliwości rezonansowej f s . Dlatego
powyższych wniosków nie należy
uogólniać - dla głośników o dobroci
Q ts wyższej od ok. 0,4 inne modele,
w tym QB3, będą ustalały częstotli-
wość rezonansową obudowy f b po-
niżej częstotliwości rezonansowej f s ,
a model SBB4 nadal przy f s , czyli
wyżej, i wówczas jego charaktery-
styki będą opadały bardziej stromo.
Tymczasem jednak, dla głośnika o
dobroci Q ts =0,37, strojenie f b =f s daje
łagodniejszy (chociaż zaczynający się
wcześniej) spadek charakterystyki
przetwarzania, a także nieco lepszą
charakterystykę impulsową. Na pod-
stawie poprzednich obliczeń trudno
było znaleźć jakieś przewagi stroje-
nia BB4 nad QB3, symulacje ujaw-
niły jednak dodatkowe fakty, które
Rys. 58. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (bez modelu,
dla Q b =15) V b = 5,2 dm 3 , f b = 58 Hz,
f -3 = 69 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa
a)
b)
Rys. 59. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (bez modelu,
dla Q b =15) V b = 6,5 dm 3 , f b = 60 Hz, f -3 = 60 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa
Przejdźmy teraz do symulacji,
które dadzą nam nie tylko znacz-
nie więcej informacji, ale i większą
swobodę w strojeniu, pozwalając
bezpiecznie wyjść poza obszar kilku
„stabelaryzowanych” modeli.
Dla modelu QB3 ( rys. 55 ) program
symulacyjny wyliczył minimalnie
mniejszą objętość (4,8 litra wobec
4,9 litra z wcześniejszych obliczeń) i
minimalnie wyższe częstotliwości: re-
zonansową obudowy (65 Hz w miej-
sce 64 Hz) i spadku –3 dB (69 Hz w
miejsce 68 Hz). To różnice w prakty-
ce nieistotne, program działa zgodnie
ze znanymi nam wzorami.
Charakterystyka przetwarzania
(a) pozwala nam ustalić np. spadek
–6 dB (przy 59 Hz). Zastawiająca jest
charakterystyka wytrzymałości (c) –
moc znamionową 60 W głośnik utrzy-
muje do ok. 46 Hz, poniżej następuje
szybki spadek, aby przy 20 Hz zbli-
żyć się do 10 W. Głośnik jest więc
narażony na nieliniową pracę nawet
przy dostarczeniu kilkunastu watów
w zakresie najniższych częstotliwo-
ści. Natomiast przed zbyt wczesnym
uszkodzeniem chroni go znacznie
większa amplituda maksymalna niż
w przypadku pracy liniowej. Wcze-
śnie następujący spadek wynika z
wysokiej częstotliwości rezonansowej
– poniżej niej głośnik nie jest od-
ciążany ani pracą układu rezonanso-
wego, ani powietrzem w obudowie,
które jest swobodnie przepompowy-
wane przez otwór.
Natomiast bez porównania z in-
nymi głosnikami, trudno jest na tym
etapie interpretować charakterystykę
impulsową (b) – chyba że cofniemy
się do ćwiczeń z obudową zamknię-
tą sprzed kilku miesięcy, ale Ame-
ryki nie odkryjemy stwierdzając,
że odpowiedzi obudowy zamkniętej
miały mniejszą oscylację.
Dla tego strojenia pokazaliśmy też
charakterystykę modułu impedancji
a)
b)
Rys. 60. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (bez modelu,
dla Q b =15) V b = 6,5 dm 3 , f b = 55 Hz, f -3 = 62 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa
Elektronika Praktyczna 12/2004
71
32883610.012.png 32883610.013.png 32883610.014.png 32883610.015.png 32883610.016.png 32883610.017.png
K U R S
a)
b)
c)
Rys. 61. HDS-134 w obudowie bas-refleks o parametrach: (bez modelu, dla Q b =15) V b = 15 dm 3 , f b = 42 Hz, f -3 =
40 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
warto wziąć pod uwagę. Nadal nie
można powiedzieć, że w tym przy-
padku (ani tym bardziej generalnie)
BB4 daje lepsze rezultaty niż QB3,
jednak w pewnych warunkach to
strojenie może być korzystniejsze -
np. dla mini-monitora (nieco mniej-
sza objętość dla modelu BB4 może
jednak mieć znaczenie), który stać
będzie nie na podstawkach daleko
od ścian, ale na półce (wówczas ła-
godniejszy spadek charakterystyki bę-
dzie bardziej „odporny” na podbicie
w zakresie średniego basu, powodo-
wane odbiciami.
Modelu SC4 symulacjami nie
sprawdzaliśmy, ponieważ we wstęp-
nych obliczeniach zademonstrował wy-
niki bardzo podobnie do QB3, za to
program Boxcalc daje nam jeszcze do
dyspozycji inny model strojenie bas-re-
fleksu – Hogesa ( rys. 57 ). Podyktował
on największą objętość obudowy – 5,6
litra, i najwyższą częstotliwość rezo-
nansową – 67 Hz. W rezultacie spadek
–3 dB pojawił się przy 65 Hz, a –6 dB
przy 47 Hz. Pasmo przetwarzania zo-
stało więc rozciągnięte najniżej, ale
kosztem charakterystyki impulsowej,
która jest wśród trzech symulowanych
modeli najsłabsza.
Sprawdźmy jeszcze, jaki otwór i
tunel są potrzebne dla wykonania
przedstawionych strojeń – czy jego
zbyt duża długość nie stanie na prze-
szkodzie uzyskaniu wymaganej często-
tliwości rezonansowej obudowy.
Na podstawie szacunków odno-
szących się do wielkości głośnika, a
dokładnie jego wychylenia objętościo-
wego, zakładamy, że średnica otworu
powinna wynosić przynajmniej 4 cm.
Wówczas dla dostrojenia według mo-
delu QB3, tunel powinien mieć dłu-
gość 16 cm, co w niespełna 5 litro-
wej obudowie może być trudne do
wykonania. Zmniejszenie średnicy
do 3,5 cm pozwala skrócić tunel do
12 cm. Natomiast przy średnicy 4 cm
tunel dla strojenia BB4 powinien
mieć aż 21 cm (mamy tu przecież
mniejsza objętość, ale niższą często-
tliwość rezonansową, niż w QB3), a
dla średnicy 3,5 cm długość 15,5 cm.
Inaczej w strojeniu według Hoge-
sa – przy większej objętości i jedno-
cześnie wyższej dyktowanej częstotli-
wości rezonansowej, będzie potrzeb-
ny krótszy tunel. Nawet dla średnicy
4 cm wystarczy 12 cm.
Jak widać, same parametry tu-
nelu mogą wpływać na decyzję o
wyborze określonego modelu stroje-
nia. Wahając się między QB3 a BB4,
ten pierwszy może nas przekonać
łatwiejszym do zainstalowania, krót-
szym tunelem.
Na koniec wykorzystajmy symu-
lację inaczej – poszukując własnego
strojenia. Np. spróbujmy osiągnąć
nie gorszą charakterystykę impulso-
wą od najlepszej z dotychczasowych
(BB4), jednocześnie rozszerzając cha-
rakterystykę przetwarzania w stosun-
ku do tego modelu ( rys. 58 ). Po kil-
ku próbach, okazuje się, że ustalając
objętość 5,2 litra i częstotliwość re-
zonansową 58 Hz, uzyskujemy cha-
rakterystykę impulsową o najniższej
oscylacji, podobnym jak w modelu
BB4 czasie wygaszania, a charakte-
rystyka przetwarzania wykazuje spa-
dek –3 dB przy 69 Hz i spadek –6 dB
przy 54 Hz – niżej, niż we wszyst-
kich modelach, nawet wziąwszy pod
uwagę Hogesa. Charakterystyka prze-
twarzania zaczyna opadać wcześnie,
ale łagodnie – dzięki niskiej często-
tliwości rezonansowej. Przy średnicy
4 cm, tunel powinien mieć długość
19 cm, co może okazać się kłopotli-
we, ale przy 3,5 cm już tylko 14 cm
– co powinno być wykonalne.
Zróbmy jeszcze inne założenie
– że przykładając mniejszą wagę do
charakterystyki impulsowej, sprowa-
dzimy częstotliwość spadku –3 dB do
60 Hz. W tym celu należy powięk-
szyć objętość do 6,5 litra i dostroić
obudowę do 60 Hz ( rys. 59 ). Mimo
uzyskania najniższej z dotychczaso-
wych częstotliwości –3 dB, charak-
terystyka impulsowa wcale nie jest
gorsza niż w modelu Hogesa, ale
dalsze powiększanie objętości powo-
dowało wyraźne wydłużanie oscy-
lacji. Wykonanie takiego strojenia
nie będzie też nastręczać trudności
– przy średnicy 4 cm tunel powinien
mieć długość 13 cm, a przy średnicy
3,5 cm już tylko 10 cm.
Kolejne zadanie będzie polegało
na próbie sprowadzenie spadku –6 dB
do 50 Hz przy obudowie o tej samej
objętości (6,5 litra)( rys. 60 ). W tym
celu należy dostroić układ bas-refleks
do 55 Hz, do czego potrzebny będzie
tunel 16 cm przy średnicy 4 cm lub
12 cm przy 3,5 cm. Charakterystyka
impulsowa wcale się nie pogorszyła,
wręcz przeciwnie, ma znacznie niższą
oscylację od wszystkich wcześniej-
szych, chociaż czas jej trwania nie
uległ skróceniu. Jak pokażą również
kolejne przykłady, niższe częstotliwo-
ści rezonansowe sprzyjają niższym
oscylacjom, natomiast szybsze ich
wygaszanie wiąże się ze stosowaniem
mniejszych objętości, co jednak ogra-
nicza pasmo przetwarzania.
Ostatnia próba będzie mogła wy-
dawać się brawurowa, ale nie moż-
na przecież wykluczyć następującej
argumentacji: dotychczasowe symula-
cje wskazują, że parametry badane-
Fot. 62. Zdjęcie głośnika HDS-164
72
Elektronika Praktyczna 12/2004
32883610.018.png 32883610.019.png 32883610.020.png
K U R S
a)
b)
c)
Rys. 63. HDS-164 w obudowie bas-refleks o parametrach: (model QB3 dla Q b =10) Vb = 13,3 dm 3 , f b = 47 Hz, f -3 =
49 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa, c) charakterystyka wytrzymałości
a)
b)
18 cm HDS-164 (P850488 – fot. 62 )
ma następujący zestaw parametrów:
f s [Hz] 45
Q es 0,42
Q ms 2,28
Q ts 0,35
V as [dm 3 ] 18,7
R e [V] 6,2
S d [cm 2 ] 143
X lin [cm] 1,1
Moc [W] 100
Po uwzględnieniu rezystancji sze-
regowej R g =0,5 V, Q ts ’=0,38.
Zgodnie z oczekiwaniami, w sto-
sunku do HDS-a 134, pasmo przetwa-
rzania uległo znacznemu rozszerze-
niu. Spadek –3 dB mamy przy 49 Hz,
a –6 dB przy ok. 42 Hz. Charaktery-
styka impulsowa ma nieco niższą,
ale dłużej trwającą oscylację. Rady-
kalnej poprawie ulega charakterysty-
ka wytrzymałości. Po pierwsze sama
moc znamionowa głośnika HDS-164
jest wyższa (100 W), głównie dzięki
cewce dłuższej i o większej średnicy,
po drugie punkt, od którego zaczyna
się spadek, pojawia się niżej - przy
35 Hz (dzięki niższej częstotliwości
rezonansowej obudowy), po trzecie
przy 20 Hz mamy przynajmniej 20 W,
a nie tylko niewiele ponad 10 W.
Nie ulega wątpliwości, że HDS-164
ma większy potencjał i jest bardziej
uniwersalny od HDS-134.
Dostrojenie to wymaga tunelu
16,5 cm przy średnicy 5 cm, lub 13 cm
przy średnicy 4,5 cm ( rys. 63, 64 ).
Następne dwa strojenia nie będą
realizowały modeli teoretycznych,
lecz będą odnosiły się do naszych
własnych założeń.
W tym przypadku założyliśmy, że
z użyciem głośnika HDS-164 chcemy
zaprojektować możliwie małą kon-
strukcję podstawkową – o objętości
netto 10 litrów. Jak ją dostroić, aby
uzyskać możliwie niski bas, nie po-
gorszyć charakterystyk impulsowych,
Rys. 64. HDS-164 w obudowie bas-refleks o parametrach: (bez modelu, dla
Q b =10) V b = 10 dm 3 , f b = 50 Hz
f -3 = 56 Hz
a) charakterystyka przetwarzania, b) charakterystyka impulsowa
go głośnika uniemożliwiają uzyska-
nie niskiej częstotliwości granicznej;
wydaje się to naturalne ze względu
na jego wielkość, ale czy nie jest
jednak możliwe „zejście” do znacz-
nie niższych częstotliwości poprzez
zwiększenie objętości ( rys. 61 )? Ok.
5 litrów to objętość miniaturowe-
go „monitorka”, ale przecież można
zaprojektować relatywnie małą obu-
dowę wolnostojącą (wąską i niezbyt
głęboką, o wysokości ok. 80 cm) o
objętości netto ok. 15 litrów. Jak
należałoby ją dostroić, aby uzyskać
najlepszy kształt charakterystyki, czy
możemy w ten sposób wyraźnie roz-
szerzyć pasmo, i jakie będą ewentu-
alne wady takiego rozwiązania?
Dostrojenie obudowy 15 litrowej
do częstotliwości rezonansowej 42 Hz
daje w rezultacie charakterystyki do-
tychczas nieznane; charakterystyka
przetwarzania nie opada jednostajnie,
lecz po fazie spadku, który zaczyna
się wcześnie, ale jest bardzo łagod-
ny, przy ok. 70 Hz następuje zmiana
tendencji i charakterystyka zaczy-
na ponownie się wznosić – aż do
42 Hz, czyli do naszej częstotliwości
rezonansowej. Za efekt ten odpowie-
dzialne jest bardzo silne promienio-
wanie z otworu. Jeżeli w takiej sytu-
acji odnosić spadki –3 dB i –6 dB do
poziomu referencyjnego, to pojawiają
się one odpowiednio przy 40 Hz i
36 Hz; jeżeli uznać, że jako poziom
odniesienia bardziej odpowiedni jest
teraz poziom ok. –3 dB, to spadki
te przesuną się w dół do 36 Hz i
34 Hz. Tak czy inaczej, rozciągnięcie
efektywnie przetwarzanego pasma do
35 - 40 Hz oznacza w tej dziedzinie
znaczącą poprawę względem rezul-
tatów uzyskiwanych z mniejszych
objętościach. Jego podstawową wadą
jest słaba charakterystyka impulsowa
– oscylacja jest niska, ale trwa bar-
dzo długo. Jest też jednak dodatko-
wa zaleta – obniżenie częstotliwości
rezonansowej przesunęło punkt na
charakterystyce wytrzymałości, po-
niżej którego zaczyna się jej szybki
spadek; teraz pełną moc znamionową
(60 W) mamy do ok. 37 Hz.
Przykład ten, tak daleki od mo-
deli teoretycznych, pokazuje, jak po-
mocne są symulacje przy projektowa-
niu – kontrolujemy parametry rozwią-
zania bardzo niekonwencjonalnego.
Małego HDS-a przećwiczyliśmy
na wiele sposobów, chociaż można
by wymyślić jeszcze wiele innych
koncepcji. Przechodzimy już do
większego HDS-a.
Elektronika Praktyczna 12/2004
73
32883610.021.png 32883610.022.png 32883610.023.png 32883610.024.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin