Imituokite garsiakalbį su lygiaverte rc grandine

Jei dirbate su bet kokiu su garsu susijusiu projektu, mažiausiai susirūpinęs komponentas yra garsiakalbis, tačiau garsiakalbis yra būtina bet kurios su garsu susijusios grandinės dalis. Geras garsiakalbis gali nepaisyti triukšmo ir sklandžiai išvestis, o blogas garsiakalbis gali sunaikinti visas jūsų pastangas, net likusi grandinė yra išskirtinai gera.

Taigi svarbu pasirinkti tinkamą garsiakalbį, nes jis sukuria galutinę auditoriją. Tačiau, kaip visi žinome, darant grandinę, visi komponentai ne visada yra lengvai prieinami ir kartais mes negalėjome nustatyti, kokia bus išvestis, jei pasirinksime konkretų garsiakalbį arba kartais turime garsiakalbį, bet neturime gaubto. Taigi tai kelia didelį susirūpinimą, nes garsiakalbio išvestis gali būti visiškai kitokia, esant skirtingoms akustinėms aplinkoms.

Taigi, kaip nustatyti, koks bus kalbėtojo atsakymas kitoje situacijoje? Arba kokia bus grandinės konstrukcija? Na, šis straipsnis apims šią temą. Suprasime, kaip veikia garsiakalbis, ir sukonstruosime RLC lygiavertį garsiakalbio modelį. Ši grandinė taip pat bus gera priemonė imituoti garsiakalbį kai kuriose konkrečiose programose.

Garsiakalbio statyba

Garsiakalbis veikia kaip energijos keitiklis, kuris paverčia elektros energiją mechanine. Garsiakalbis turi dviejų lygių konstrukcijas: vienas yra mechaninis, kitas - elektrinis.

Žemiau esančiame paveikslėlyje galime pamatyti garsiakalbio skerspjūvį.

Galime pamatyti garsiakalbio rėmą arba kalną, kuris laiko komponentus viduje ir išorėje. Komponentai yra dulkių dangtelis, balso ritė, diafragmos kūgis, garsiakalbio voras, stulpas ir magnetas.

Diafragma yra galutinis dalykas, kuris vibruoja ir stumia vibraciją į orą ir tokiu būdu keičiant oro slėgį. Dėl savo kūgio formos diafragma vadinama diafragmos kūgiu.

Voras yra svarbus komponentas, kuris yra atsakingas už tinkamą judėjimo pirmininkė diafragma. Tai užtikrina, kad kai kūgis vibruos, jis nelies garsiakalbio rėmo.

Taip pat, erdvinio, kuris yra gumos arba putų pavidalo medžiaga, suteikia papildomą paramą kūginio. Diafragmos kūgis pritvirtintas elektromagnetine ritė. Ši ritė gali laisvai judėti aukštyn žemyn stulpo ir nuolatinio magneto viduje.

Ši ritė yra garsiakalbio elektrinė dalis. Kai garsiakalbiui suteikiame sinusinę bangą, balso ritė keičia magnetinį poliškumą ir juda aukštyn ir žemyn, todėl kūgyje atsiranda vibracijos. Vibracija toliau perduodama į orą traukiant arba stumiant orą ir keičiant oro slėgį, taip sukuriant garsą.

Garsiakalbio modeliavimas į elektros grandinę

Garsiakalbis yra pagrindinis komponentas visoms garso stiprintuvo grandinėms, mechaniškai, garsiakalbis veikia su daugybe fizinių komponentų. Jei sudarysime sąrašą, bus atsižvelgta į

Pakabos atitiktis - tai medžiagos savybė, kai medžiaga patiria elastinę deformaciją arba patiria tūrio pokyčius, kai ją veikia veikiama jėga.
Atsparumas pakabai - tai apkrova, kūgis nukreiptas judant nuo pakabos. Jis taip pat žinomas kaip mechaninis slopinimas.
Judanti masė - tai bendra ritės, kūgio ir kt. Masė
Oro, kuris stumia per vairuotoją, apkrova.

Šie aukščiau nurodyti keturi punktai yra iš mechaninių garsiakalbio veiksnių. Yra dar du veiksniai, kurie yra elektra,

Ritės induktyvumas.
Ritės varža.

Taigi, atsižvelgdami į visus dalykus, galėtume sukurti fizinį garsiakalbio modelį, naudodami keletą elektronikos ar elektrinių komponentų. Virš 6 taškų esančius taškus galima modeliuoti naudojant tris pagrindinius pasyviuosius komponentus: rezistorius, induktorius ir kondensatorius, kurie žymimi kaip RLC grandinė.

Pagrindinis lygiavertis grandinė garsiakalbis gali būti pagaminti naudojant tik dvi sudedamąsias dalis: rezistoriaus bei Inductor. Grandinė atrodys taip-

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje tik vienas rezistorius R1 ir vienas induktorius L1 yra prijungtas prie kintamosios srovės signalo šaltinio. Šis rezistorius R1 reiškia balso ritės varžą, o induktorius L1 teikia balso ritės induktyvumą. Tai yra paprasčiausias modelis, naudojamas garsiakalbių modeliavime, tačiau, be abejo, jis turi ribotumą, nes tai yra tik elektrinis modelis, todėl nėra galimybės nustatyti garsiakalbio gebėjimą ir kaip jis reaguos realiame fiziniame scenarijuje, kai yra mechaninės dalys.

Garsiakalbio ekvivalentinė RLC grandinė

Taigi matėme pagrindinį garsiakalbio modelį, tačiau norint, kad jis veiktų tinkamai, tame garsiakalbio ekvivalentiniame modelyje turime pridėti mechanines dalis su realiais fiziniais komponentais. Pažiūrėkime, kaip mes galime tai padaryti. Bet prieš tai suprasdami, išanalizuokime, kokie komponentai reikalingi ir koks jų tikslas.

Dėl sustabdymas atitikties A induktoriaus gali būti naudojamas, nes sustabdymas laikymasis turi tiesioginį ryšį su tam tikra kaita srovės per Voice ritės.

Kitas parametras yra atsparumas pakabai. Kadangi tai yra pakabos sukurta apkrovos rūšis, šiam tikslui galima pasirinkti rezistorių.

Mes galime pasirinkti judančios masės kondensatorių, į kurį įeina ritės, kūgio masė. O toliau galime vėl pasirinkti kondensatorių oro apkrovai, kuri taip pat padidina kūgio masę; tai taip pat yra svarbus parametras kuriant garsiakalbio ekvivalentą.

Taigi, mes pasirinkome vieną induktorių pakabos atitikčiai, vieną rezistorių pakabos atsparumui ir du kondensatorius mūsų oro apkrovai ir judančiai masei.

Kitas svarbus dalykas yra tai, kaip visa tai sujungti, kad būtų pagamintas lygiavertis elektrinis garsiakalbio modelis. Varža (R1) ir induktyvumas (L1) yra nuoseklus, kuris yra pagrindinis ir kuris kintamas naudojant lygiagrečius mechaninius veiksnius. Taigi, tuos komponentus sujungsime lygiagrečiai su R1 ir L1.

Paskutinė grandinė bus tokia -

Mes pridėjome komponentus lygiagrečiai su R1 ir L1. C1 ir C2 žymės atitinkamai judančią masę ir oro apkrovą, L2 užtikrina pakabos atitiktį, o R2 - pakabos atsparumą.

Taigi, žemiau parodyta paskutinė kolonėlės, naudojančios RLC, grandinė. Šiame paveikslėlyje parodytas tikslus garsiakalbio modelis naudojant rezistorių, induktorių ir kondensatorių.

Kur, Rc - ritės varža, Lc - ritės induktyvumas, Cmems - judančios masės talpa, Lsc - pakabos atitikties induktyvumas, Rsr - atsparumas pakabai ir Cal - oro apkrovos talpa.

„Thiele“ / Maži garsiakalbių dizaino parametrai

Dabar mes gavome lygiavertį modelį, bet kaip apskaičiuoti komponentų vertę. Tam mums reikia mažų „Thiele“ garsiakalbio parametrų .

Maži parametrai gaunami iš garsiakalbio įėjimo impedanso, kai įėjimo varža yra tokia pati kaip rezonansinis dažnis ir mechaninis garsiakalbio elgesys yra tiesinis.

„Thiele“ parametrai pateiks šiuos dalykus:

Parametrai	apibūdinimas	Vienetas
	Bendras Q koeficientas	Beveikis
	Mechaninis Q koeficientas	Beveikis
	Elektrinis Q koeficientas	Beveikis
	Rezonansinis dažnis	Hz
	Pakabos atsparumas	N. s / m
	Bendra judanti masė	Kilogramas
	Veiksminga vairuotojo sritis	Kv. M
	Ekvivalentinis akustinis tūris	Cu.m
	Linijinė balso ritės eiga	M
	Atsakymas į dažnį	Hz arba kHz
	Vairuotojo tūrio tūris	Cu.m
	Balso ritės atsparumas	Omai
	Ritės induktyvumas	Henris arba Mili Henris
	Jėgos faktorius	Tesla / metrai
	Vairuotojo pakabos atitiktis	Metrai už Niutoną

Iš šių parametrų galime sukurti lygiavertį modelį naudodami paprastas formules.

Rc ir Lc reikšmę galima tiesiogiai pasirinkti iš ritės varžos ir induktyvumo. Kitiems parametrams galime naudoti šias formules:

Cmens = Mmd / Bl ² Lsc = Cms * Bl ² Rsr = Bl ² / Rms

Jei Rms nepateikta, tada galime tai nustatyti iš šios lygties-

Rms = (2 * π * fs * Mmd) / Qms Cal = (8 * p * Ad ³) / (3 * Bl ²)

RLC ekvivalentiškos kolonėlės grandinės su realiais duomenimis kūrimas

Sužinoję, kaip nustatyti ekvivalentines komponentų reikšmes, dirbkime su kai kuriais realiais duomenimis ir imituokime garsiakalbį.

Iš „BMS Speakers“ pasirinkome 12S330 garsiakalbį. Čia yra nuoroda į tą patį.

www.bmsspeakers.com/index.php?id=12s330_thiele-small

Kalbėtojui Thiele parametrai yra

Iš šių „Thiele“ parametrų apskaičiuosime ekvivalentines vertes,

Taigi, mes apskaičiavome kiekvieno komponento vertes, kurios bus naudojamos 12S330 ekvivalentiniam modeliui. Pagaminkime modelį „Pspice“.

Pateikėme kiekvieno komponento reikšmes, taip pat pervadinome signalo šaltinį į V1. Mes sukūrėme modeliavimo profilį

Mes sukonfigūruotas DC nurašymas gauti didelį dažnio analizę nuo 5 Hz iki 20000 Hz bent 100 taškų per dešimtmetį logaritminė mastu.

Tada mes prijungėme zondą per savo lygiavertį garsiakalbio modelio įvestį

Pridėjome įtampos ir srovės pėdsakus per Rc, balso ritės varžą. Mes patikrinsime šio rezistoriaus varžą. Norėdami tai padaryti, kaip žinome, V = IR ir jei padalinsime kintamosios srovės šaltinio V + su srove, tekančia per rezistorių Rc, gausime varža.

Taigi, mes pridėjome pėdsaką pagal V (V1: +) / I (Rc) formulę.

Galiausiai gauname lygiaverčio garsiakalbio 12S330 impedanso diagramą.

Mes galime pamatyti impedanso diagramą ir tai, kaip keičiasi garsiakalbio varža priklausomai nuo dažnio

Mes galime pakeisti vertes pagal savo poreikius ir dabar galime naudoti šį modelį, kad pakartotume tikrąjį 12S330 garsiakalbį.