Di dunia modern, speaker sudah tersebar luas, karena tanpa perangkat tersebut tidak mungkin memproduksi televisi, ponsel, tablet, speaker, headphone, dan perlengkapan audio lainnya. Dan lebih sering daripada tidak, pekerjaan mereka luput dari perhatian orang sampai pembicaranya gagal.

Apa itu pembicara

Speaker (sering disebut loudspeaker) adalah perangkat listrik yang mengubah sinyal listrik menjadi suara. Transformasi ini terjadi karena gerakan osilasi kumparan listrik dalam medan magnet konstan (medan ini disediakan oleh magnet permanen atau, dalam kasus yang lebih jarang, elektromagnet). Kumparan ini menggerakkan diffuser, yang pada gilirannya menciptakan getaran udara, dan ini memungkinkan Anda mendengar suara yang direproduksi.

Meskipun desainnya sederhana, malfungsi yang timbul selama pengoperasian speaker masih dapat terjadi secara berkala. Jika speaker mulai mereproduksi suara dengan gangguan, mendesis atau berderak, atau berhenti bekerja sama sekali, langkah pertama adalah melokalisasi area masalahnya.

Pertama, Anda perlu melakukan inspeksi visual terhadap perangkat, yaitu memeriksa kerusakan:

• perumahan;
• kabel listrik;
• kabel sinyal;
• kerutan;
• penyebar

Jika ada kerusakan maka bagian ini harus diperbaiki atau diganti (jika bergelombang atau diffuser rusak maka speaker harus diganti). Tetapi jika tidak ditemukan cacat eksternal, dan suara diputar dengan gangguan atau tidak ada sama sekali, maka masalahnya mungkin timbul pada kontak atau kumparan speaker, dan dalam hal ini, memeriksa speaker dengan multimeter akan membantu.

Memeriksa speaker dengan multimeter

Untuk memeriksa kontak, Anda perlu mengatur multimeter ke mode untuk menentukan karakteristik ini. Probe harus dihubungkan ke kontak, mengamati polaritas speaker, dan dengan diffuser stasioner, pindahkan. Jika pembacaan pada tampilan multimeter terus berubah, berarti kabel rusak dan perlu diganti.

Jika Anda membalikkan speaker dan memutarnya, Anda mendengar suara asing (misalnya, ketukan), kemungkinan besar, beberapa putaran atau seluruh belitan telah terlepas dari selongsong tempat kumparan berada. Hal ini dapat diperbaiki dengan memundurkan belitan.

Penting juga untuk memeriksa kumparan suara dengan cermat, yang terletak di dalam speaker dan terlihat seperti kawat yang dililitkan secara spiral. Kumparan ini harus mempunyai lilitan yang rata dan rapi, tanpa jalinan dan tumpang tindih yang tidak disengaja, kekusutan, putus dan kerusakan mekanis lainnya. Jika masih ditemukan cacat mekanis, koil harus diganti. Anda dapat memundurkan sendiri belitan yang salah (tidak rata atau tumpang tindih) dengan hati-hati. Untuk memeriksa kebenaran pemutaran ulang reel, cukup mendengarkan dua atau tiga lagu terkenal beberapa kali. Saat mendengarkan, Anda perlu fokus pada volume (minimum dan maksimum), kualitas suara (tidak adanya kebisingan asing) dan transisi suara.

Memutar diffuser juga akan membantu mendeteksi cacat. Jika terdengar bunyi gerinda, berderak, atau gemerisik saat melakukan tindakan ini, kemungkinan besar terdapat benda asing di dekat celah magnet, misalnya besi tua yang tidak sengaja terjatuh saat perakitan dan kotoran lainnya. Hal ini dapat diatasi hanya dengan membersihkan speaker. Jika diffuser sulit berputar atau tidak berputar sama sekali, maka masalahnya terletak pada perpindahan kumparan atau selongsong, serta perpindahan inti, yang pada gilirannya menyebabkan kemacetan pada selongsong. Masalah ini dapat diatasi dengan membongkar speaker dan memasang bagian-bagian tersebut pada posisi yang benar.

Elektronik speaker dapat diperiksa dengan tester, ohmmeter atau perangkat lain untuk mengukur hambatan listrik. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengubah multimeter ke mode pengukuran resistansi dan mengukur karakteristik speaker ini. Untuk speaker polifonik resistansi rata-ratanya adalah 8 ohm, dan untuk speaker auditori sekitar 30 ohm. Jika alat pengukur tidak menunjukkan data apa pun berarti kabel speaker rusak, dan jika masih utuh maka masalahnya adalah kumparan putus. Kabel yang rusak atau kumparan yang putus harus diganti dengan yang baru.

Untuk memeriksa integritas kumparan itu sendiri, Anda perlu membunyikannya menggunakan multimeter. Dalam mode ini, probe penguji dihubungkan ke kontak speaker. Jika tampilan multimeter menunjukkan nilai lebih besar dari 0 maka kumparan suara masih utuh, dan jika nilainya 1 maka kumparan putus dan dalam hal ini harus diganti.

Setelah memeriksa barang elektronik, ada baiknya memeriksa kualitas pembuatan diffuser dan kerutnya. Untuk melakukan ini, speaker harus mereproduksi frekuensi infra-rendah. Ini akan mendeteksi kualitas perekatan kerut dan diffuser yang berkualitas buruk.

Hal terakhir yang harus Anda lakukan adalah memeriksa kualitas speaker menggunakan generator frekuensi. Tes speaker ini harus dilakukan pada rentang 20 Hz hingga 20 kHz. Tidak adanya bunyi mengi dan distorsi berarti speaker bekerja dengan baik dan efisien.

Cara-cara ini akan membantu memecahkan masalah seperti memeriksa speaker dengan multimeter.

(Untuk membantu pemain bass pemula )

Bab A - Pengukuran

Saya akan segera membuat reservasi bahwa cara paling mudah untuk mengukur parameter woofer dijelaskan dalam metode ini. Saya menyarankan pemilik program menggunakan cara ini (saya belum mengujinya sendiri, tapi menurut saya tidak ada gangguan di sana). Bagi yang belum memiliki program ini atau tidak memiliki peralatan ukur yang memadai, saya akan menjelaskan metode yang saya pelajari dari majalah “RADIO” beberapa tahun terakhir. Saya menggunakan metode ini, dan dengan tingkat akurasi dan ketekunan tertentu, Anda dapat menggunakannya untuk mendapatkan parameter yang cukup akurat (lebih tepat daripada di buku referensi atau panduan pengguna).

Jadi mari kita mulai:

1) Mari kita buat diagramnya.

Saya rasa sudah jelas di mana letak speaker yang diuji dalam diagram. Elemen diagram lainnya memerlukan penjelasan rinci.

Generator - baik generator frekuensi audio yang mampu menghasilkan tegangan 10-20 V, atau kombinasi generator-penguat yang memenuhi persyaratan yang sama.

1000 Ohm – resistor 1000 Ohm yang menstabilkan arus melalui speaker. Nilai resistor bisa diambil lebih kecil, namun hal ini akan mengurangi keakuratan perhitungan Qts. (Benar, ketika menggunakan resistor hanya 200 Ohm, kesalahan pengukuran tidak mungkin melebihi 10%, tetapi, seperti yang mereka katakan, hemat...).

a, b, c – titik untuk menghubungkan voltmeter.

Voltmeter itu sendiri tidak ditunjukkan pada gambar, tetapi harus: - pertama, arus bolak-balik; - kedua, mampu mengukur tegangan orde 100 mV. Jika voltmeter tidak memiliki batas pengukuran seperti itu, maka dapat dihubungkan melalui amplifier. Dan karena amplifier modern biasanya “stereo” atau lebih, tidak ada masalah khusus dengan ini.

Diagram sudah dirakit.

2) Tempatkan speaker jauh dari dinding, langit-langit, dan lantai (seringkali disarankan untuk menggantungnya).

3) Hubungkan voltmeter ke titik-titik tersebut A Dan Dengan, dan atur tegangan menjadi 10-20 V pada frekuensi 500-1000 Hz.

4) Hubungkan voltmeter ke titik-titik tersebut V Dan Dengan, dan dengan mengubah frekuensi generator kita mencari frekuensi dimana pembacaan voltmeter maksimum, lihat gambar teks di bawah ini. Ini adalah Fs. Kami mencatat pembacaan Fs dan Us pada voltmeter.

5) Dengan mengubah frekuensi ke atas relatif terhadap Fs, kami menemukan frekuensi di mana pembacaan voltmeter konstan dan jauh lebih kecil dari Us (dengan peningkatan frekuensi lebih lanjut, tegangan akan mulai meningkat lagi, sebanding dengan peningkatan impedansi speaker ). Mari kita tuliskan nilai ini, Um.

Grafik impedansi speaker di ruang bebas dan kotak tertutup terlihat seperti ini.

6) Temukan dari grafik (jika kita membuatnya) atau ukur frekuensi cutoff F1 dan F2 pada level U12=(Us*Um)^0.5;

7) Hitung faktor kualitas akustik Qa=(Us/Um)^0.5*Fs/(F2-F1), dan

8) Faktor kualitas listrik Qe=Qa*Um/(Us-Um);

9) Dan terakhir, faktor kualitas total Qts=Qa*Qe/(Qa+Qe).

Untuk mengetahui Vas, kita membutuhkan sebuah kotak (kotak yang tertutup rapat, bukan karton, tapi berdinding tebal) dengan lubang bundar yang sesuai dengan diameter kerucut speaker. Lebih baik memilih volume kotak, V, lebih dekat dengan volume tempat kita akan mendengarkan speaker ini.

10) Pasang speaker di dalam kotak dan tutup semua celahnya;

11) Kami melakukan semua pengukuran dan perhitungan sesuai dengan poin 1)-6) dan memperoleh nilai Fs" (sebenarnya ini Fc) dan Qts" (Qtc);

12) Hitung Vas=((Fs"/Fs)^2-1)*V;

13) Kami menghitung Qtc=Qts*(1+Vas/V)^0.5, jika Qts"=Qtc yang diukur baik atau hampir sama, maka semuanya dilakukan dengan benar, dan Anda dapat melanjutkan ke merancang sistem akustik.

Bab B – Pengaturan FI

Metode pengaturan yang diusulkan juga disalin dari Literatur, namun cukup sederhana untuk menjadi milik massa yang penasaran. Satu-satunya peringatan (saya sendiri yang membuatnya) adalah bahwa teknik ini memungkinkan Anda menyetel FI dengan mudah berdasarkan speaker dengan faktor kualitas Qts = 0,3...0,5. Untuk FI lainnya, Anda juga harus menggunakan kecerdikan alami Anda. Jadi.

Metodologinya didasarkan pada hubungan yang terjalin antara parameter FI dan kotak tertutup (closed box). Jika pada FI dengan respon frekuensi halus (menurut spl) lubang terowongan ditutup, maka faktor kualitas total sistem, Qtc, akan sama dengan 0,6, dan frekuensi resonansi, Fc, akan berhubungan dengan FI frekuensi penyetelan berdasarkan ketergantungan: Fb=0,61…0,65*Fc. Jika kita membiarkan kesalahan dalam menentukan frekuensi penyetelan FI sebesar 5%, maka rasio Fb/Fc untuk struktur nyata dapat diambil sama dengan 0,63.

Pengaturan:

14) Kami menutup lubang terowongan dengan rapat dan memasang sirkuit untuk mengukur Fc (lihat bab A).

15) Kami memilih jumlah bahan penyerap suara dan mencapai nilai Fc minimum;

16) Kami memasang bahan di dalam kotak dan mengukur Fc;

17) Hitung Fb=0,63*Fc;

18) Hitung panjang terowongan: Lv=31*10^3*S/(Fb^2*V)-1.7*(S/PI)^0.5, dimana S adalah luas bukaan port FI di cm persegi, V – volume kotak dalam liter;

19) Kami membuat terowongan, memasukkannya ke dalam kotak (di dalam, jika dalam desain yang sudah jadi seharusnya ada di dalam) dan mengukur Fb."

Ini akan terlihat seperti:

20) Kami mengganti nilai yang dihasilkan Fb" ke dalam rumus 18) dan menghitung nilai yang disesuaikan V";

21) Gantikan V" ke dalam rumus 18) dan hitung Lv" untuk nilai Fb yang dihitung (siapa yang lupa, ini terjadi pada langkah 17);

22) Kami memperpendek (tidak mungkin memanjang, jadi lebih baik mengambil tindakan terlebih dahulu) terowongan dan mengukur lagi;

23) Dengan menggunakan metode penentuan Qtc (Bab A), kita tentukan faktor kualitas sistem dan jika kurang dari 1 kita tenangkan. Jika lebih besar, mungkin ada sesuatu yang salah di suatu tempat, tetapi sudah terlambat untuk mengulanginya. Mari kita dengarkan, jika dia benar-benar bergumam (yang sebenarnya tidak perlu), kita akan mengambil tindakan.

Tindakan yang mungkin dilakukan:

24) Basahi terowongan FI dengan bahan yang sebagian transparan secara akustik. Dengan kata lain, tutup terowongan dengan bantalan poliester, kapas, karpet, dll.;

25) Basahi speaker itu sendiri dengan menempelkan bahan-bahan yang disebutkan di atas ke jendela dudukan diffuser (tetapi tidak sekaligus).

Langkah-langkah ini akan mengurangi faktor kualitas sistem secara keseluruhan, Qtc.

Literatur:
Saltykov O., Perhitungan karakteristik loudspeaker, Radio 1981
Zhbanov V., Menyiapkan refleks bass, Radio 8/1986
Aldoshina I. Tempat tinggal para bass, AM 2/1999
Frunze, Tentang peningkatan kualitas suara speaker, Radio 9/1992

Rumitnya pengukuran parameter kelistrikan dan akustik speaker seringkali menyebabkan ditinggalkannya prosedur ini, dan selanjutnya proses pembuatan speaker dilakukan dengan fokus pada rumus perhitungan sederhana yang hanya memperhitungkan parameter kelistrikan speaker, dan bahkan lalu yang ideal. Saya pikir tidak ada gunanya menyelami lebih dalam cerita bahwa hasil dalam kasus ini bahkan tidak memenuhi harapan. Saya tidak berbohong, proses pengukurannya rumit, memerlukan beberapa peralatan khusus dan, yang terpenting, keterampilan dalam bekerja dengan program untuk melakukan pengukuran. Tidak cukup hanya mengukur, Anda harus melakukannya seobjektif mungkin, dan satu-satunya batasan dalam pengukuran adalah kesalahan alat ukur.

Selanjutnya saya akan mencoba membahas secara detail tentang metodologi melakukan pengukuran pada paket Arta Software. Saya jatuh cinta dengan program ini karena kenyamanan dan kemudahan penggunaannya, serta kemampuannya menganalisis hasil pengukuran secara komprehensif. Versi terbaru dari program ini tersedia di situs web pengembang . Saat ini adalah versi 1.6.1. Di sana Anda juga dapat mengunduh manual asli untuk bekerja dengan komponen-komponen paket, meskipun dalam bahasa Inggris. Panduan ini disertakan dalam sistem bantuan program. Anda dapat menyebutnya melalui menu Bantuan – Panduan Pengguna.

Untuk melakukan pengukuran Anda memerlukan beberapa peralatan. Di bawah ini yang saya gunakan:

1. Laptop Dell Inspiron 1720 dengan sistem operasi Windows XP Professional x86 dan diinstal Arta Software.
2. Kartu suara E-MU 0404 USB.
3. Penguat Denon PMA-500AE. Cocok karena memiliki fungsi melewati koreksi nada, kenyaringan dan keseimbangan - Sumber Langsung.
4. Voltmeter V7-38.
5. Majalah resistor P33.
6. Mikrofon pengukur Nady CM 100.
7. Dudukan mikrofon. Perannya dimainkan oleh dudukan kamera, yang memiliki fungsi memiringkan, memutar, dan mengatur ketinggian.
8. Resistor "referensi" (Rref) diperlukan untuk pengukuran impedansi. Saya menggunakan PEV-10 dengan nominal 10 ohm. Resistansi yang diukur adalah 9,85 ohm.
9. Dua kabel dengan pembagi yang melindungi input kartu suara dari level tegangan berbahaya. Pembagi disolder di dalam jack TRS.
10. Kabel mikrofon XLR dan beberapa kabel untuk menghubungkan input/output kartu suara dan menghubungkannya ke amplifier.

Untuk mengukur impedansi, Anda perlu menghubungkan peralatan sesuai diagram pada Gambar 12.

Gambar 12

Impedansi diukur dengan penurunan tegangan pada resistor Rref. Pengembang Arta Software merekomendasikan penggunaan nilai Rref sebesar 27 Ohm. Saya menggunakan nilai nominal yang lebih rendah - 10 Ohm (resistansi terukur adalah 9,85 Ohm), yang memungkinkan saya mengatur amplitudo tegangan yang lebih kecil pada output amplifier saat mengukur. Resistansi sebenarnya dari resistor Rref harus diukur dengan kesalahan minimum. Kesalahan dalam pengukuran impedansi dan, sebagai konsekuensinya, kesalahan dalam menghitung parameter Thiel-Small bergantung pada hal ini.

Dalam Arta Software dimungkinkan untuk mengukur impedansi speaker frekuensi rendah dan menengah, serta speaker frekuensi tinggi. Untuk yang terakhir, teknik terpisah digunakan - pengukuran sinyal sinusoidal bertahap dalam rentang frekuensi tertentu. Tidak mungkin mengukur impedansi speaker frekuensi tinggi dengan gangguan berkala;

Jadi, mari kita luncurkan Limp. Untuk melakukan ini, di Windows, Anda perlu memilih menu Start Semua program – Arta Software – Pincang . Jendela program ditunjukkan di bawah ini (Gambar 13).

Gambar 13

Di sini, seperti di Arta, saya mengubah skema warna menjadi lebih enak dipandang. Mengubah warna area kerja dilakukan dengan menggunakan perintah menu Sunting – Warna latar belakang Hitam/Putih, warna lain dapat diubah melalui menu Sunting – Warna dan gaya kisi . Selain itu, saya menonaktifkan penyorotan garis melalui menu Sunting – Gunakan pena tebal.

Menyiapkan program dimulai dengan menu Pengaturan – Perangkat audio(Gambar 14). Di sini, di bidang Perangkat Input Gelombang dan Perangkat Output Gelombang, Anda harus menentukan kartu suara yang Anda gunakan.

Gambar 14

Menu selanjutnya – Pengaturan – Pengukuran(Gambar 15).

Angka 15

Pada kolom Saluran Referensi kami menunjukkan saluran yang berfungsi sebagai referensi. Jika rangkaian pengukuran dihubungkan sesuai Gambar 12, maka saluran referensinya adalah Kanan. Di bidang Referensi Resistor kami menunjukkan nilai terukur dari resistor Rref. Bidang Cut-off tinggi dan Cut-off rendah menunjukkan rentang frekuensi impedansi yang ditampilkan di layar. Bukan rentang frekuensinya sendiri, yang tampilannya bisa diubah melalui menu Pengaturan - Grafik, tapi tepatnya rentang frekuensi kurva impedansi. Hal di atas berlaku untuk pengukuran kebisingan periodik. Untuk pengukuran pada sinyal sinusoidal langkah, bidang ini bertanggung jawab atas rentang pengukuran. Di bidang Kenaikan frekuensi, langkah pengukuran pada sinyal sinusoidal langkah diatur. Saya sarankan mengaturnya ke 1/48 oktaf, sehingga memperoleh langkah yang lebih kecil dan pengukuran impedansi yang lebih akurat. Bidang Min. waktu integrasi (ms), Waktu sementara (ms) dan Jeda intra burst (ms) masing-masing menentukan waktu integrasi, durasi langkah sinusoidal, dan jeda antar langkah. Jika komputer yang Anda gunakan untuk melakukan pengukuran tidak berfungsi secepat mungkin, gandakan nilai di bidang ini. Bidang ukuran FFT mengatur ukuran blok FFT. Menetapkan nilai yang lebih tinggi akan meningkatkan resolusi frekuensi, tetapi meningkatkan waktu pengukuran. Bidang lainnya mengonfigurasi rata-rata hasil pengukuran. Bidang-bidang ini dapat berguna ketika melakukan pengukuran impedansi dengan massa tambahan jika massa tambahan tidak dapat dipasang ke kerucut speaker. Fluktuasi kecil pada penambahan massa membuat IFC yang ditampilkan di layar menjadi kasar. Rata-rata membantu menghilangkan ini sedikit. Rata-rata hanya berfungsi saat mengukur kebisingan periodik.

Selanjutnya, saya menjelaskan teknik pengukuran impedansi yang cocok untuk woofer dan speaker midrange. Teknik ini tidak dapat digunakan untuk mengukur tweeter. Bagi mereka, teknik pengukurannya akan dijelaskan di bawah ini.

Sekarang Anda perlu mengatur amplitudo arus melalui kumparan suara speaker yang sedang diukur. Mengingat nonlinier parameter speaker pada arus berbeda melalui kumparan suara, disarankan untuk menggunakan arus minimal 40-50 mA untuk pengukuran. Untuk mengatur amplitudo arus, sebuah resistor dengan nilai yang mendekati resistansi pengenal speaker dihubungkan ke terminal pengukuran. Subjek pengujian saya adalah speaker broadband 4A28. Resistansi nominalnya adalah 12 Ohm, yang saya atur di toko resistansi. Sebuah voltmeter dihubungkan secara paralel ke resistor uji. Arus yang melalui resistor dihitung menggunakan hukum Ohm.

Terhubung, buka menu - Pengaturan - Generator(Gambar 16).

Gambar 16

Di bidang Tipe, jenis sinyal untuk pengukuran diatur – derau merah muda periodik (Pink PN) atau sinus (Sine). Di bidang Tingkat keluaran, Anda dapat mengubah tingkat sinyal uji, yang berguna, misalnya, saat menilai linearitas speaker. Di bidang frekuensi Sinus. (Hz) mengatur frekuensi sinyal sinusoidal yang dihasilkan. Di bidang Pink cut-off (Hz) – frekuensi cutoff dari pink noise. Saya tidak menyarankan menggunakan nilai yang terlalu rendah (misalnya 20 Hz), karena ketika mengukur dengan massa tambahan, karena peningkatan amplitudo pada frekuensi rendah, bobot pada diffuser dapat menyebabkan distorsi pada IFR.

Pertama, pilih nilai Sine di kolom Type. Di bidang frekuensi Sinus. (Hz) atur frekuensi ke 315 Hz. Jika voltmeter yang beroperasi pada rentang frekuensi lebar tidak tersedia, gunakan nilai yang lebih rendah, seperti 100 atau 50 Hz. Di bidang Output level atur nilainya menjadi 0 dB. Klik tombol Uji. Kami mengatur arus yang diperlukan melalui resistor. Saya mengatur tegangan keluaran amplifier ke 0,6063 v, yang sesuai dengan arus sekitar 50 mA melalui beban 12 ohm. Hentikan pembuatan dengan menekan tombol Tes lagi. Putuskan sambungan resistor dari terminal pengujian dan tekan tombol Tes lagi. Jendela Generator Setup menampilkan level input saluran kiri dan kanan. Dengan menggunakan penyesuaian sensitivitas, kami mengatur level di kisaran -20...-10 dB. Ini harus disetel identik untuk kedua saluran. Setelah instalasi, hentikan pembuatan dengan menekan tombol Test. Di bidang Tipe, pilih PN Merah Muda, sehingga mengatur derau merah muda berkala untuk pengujian. Klik Oke.

Di menu Pengaturan - Grafik(Gambar 17), Anda dapat mengubah rentang frekuensi dan rentang resistansi yang ditampilkan di layar. Kotak centang Lihat Fase bertanggung jawab untuk menampilkan fase impedansi. Menu ini juga dapat dipanggil dengan mengklik kanan pada grafik.

Gambar 17

Buka menunya Rekam – Kalibrasi(Gambar 18).

Gambar 18

Di sinilah prosedur kalibrasi berlangsung. Klik tombol Hasilkan. Indikator akan menampilkan level sinyal input. Levelnya harus sama dengan yang diatur di menu Pengaturan - Generator(Gambar 16). Hentikan pembuatan dengan menekan tombol Hasilkan lagi. Di bidang Jumlah rata-rata, atur nilainya menjadi 3...5. Klik tombol Kalibrasi. Setelah kalibrasi selesai, di sebelah kanan jendela Status, informasi tentang jumlah sampel sinyal uji, frekuensi pengambilan sampel, dan perbedaan amplitudo tegangan antar saluran akan ditampilkan (Gambar 19). Jika perbedaan ini melebihi 2 dB, program akan mengeluarkan peringatan. Hasil yang baik adalah selisih kurang dari 0,2 dB. Klik Oke.

Angka 19

Semuanya siap untuk pengukuran. Saya akan membuat penyimpangan kecil dan memberikan tabel dengan nilai kesalahan relatif saat mengukur resistansi (Gambar 20). Kesalahan relatif dihitung dengan rumus ((Rm-Rs)/Rs)*100, dimana Rs adalah nilai resistansi yang dipasang pada magazine resistansi, Rm adalah nilai resistansi yang diukur dengan Limp.

Angka 20

Kami mengukur resistansi DC (Re) kumparan suara speaker menggunakan ohmmeter dan menghubungkan speaker ke terminal pengujian. Tidak disarankan meletakkan speaker di lantai. Dudukan kecil dengan platform lebih kecil dari diameter magnet speaker adalah yang terbaik. Jika memungkinkan untuk memasang speaker dengan beban, ini akan menjadi solusi yang sangat baik. Hati-hati dengan speaker yang memiliki lubang pada intinya. Speaker semacam itu hanya dapat diukur berdasarkan beratnya.

Di Limp, memulai dan menghentikan proses pengukuran dilakukan melalui menu Rekam – Mulai Dan Rekam – Berhenti, atau menggunakan tombol pada bilah tugas. Tombol Start ditandai dengan segitiga merah, tombol Stop ditandai dengan lingkaran merah. Kami memulai proses pengukuran. Setelah impedansi dan fasa ditampilkan di layar (Gambar 21), kami menghentikan pengukuran.

Angka 21

Hasil pengukuran dapat disimpan dengan ekstensi *.lim( File – Simpan Sebagai…), atau ekspor ke format *.txt, *.zma, *.csv ( File – Ekspor sebagai...). Jika mengekspor ke *.csv, pemisah pecahan (titik atau koma) dapat dipilih melalui menu Penyiapan – format CSV.

Setelah mengukur impedansi, sebagian daftar parameter Thiel-Small dapat dihitung. Untuk itu ada di menu Menganalisa kamu harus memilih keduanya Parameter loudspeaker – Menambahkan metode massa , atau Parameter loudspeaker – Metode kotak tertutup . Item menu pertama dimaksudkan untuk menghitung parameter Thiel-Small menggunakan metode penambahan massa, yang kedua - menggunakan kotak pengukur. Dalam hal ini tidak ada perbedaan, namun karena kebiasaan saya menggunakan menu massal tambahan (Gambar 22).

Gambar 22

Di jendela yang terbuka, di bidang Resistansi Kumparan Suara (ohm), tunjukkan resistansi DC kumparan suara speaker dan tekan tombol Hitung TSP. Untuk menghitung semua parameter Thiel-Small, perlu dilakukan pengukuran impedansi lain - dengan massa tambahan. Tutup jendela saat ini. Di menu Hamparan memilih Tetapkan sebagai hamparan. Kurva impedansi akan terekam oleh program dan akan berubah warna pada grafik.

Saya menggunakan koin dari era Uni Soviet sebagai massa tambahan. Denominasinya (1, 2, 3 dan 5 kopeck) sesuai dengan beratnya dalam gram. Jumlah massa tambahan yang optimal adalah sedemikian rupa sehingga frekuensi resonansi utama sistem yang bergerak berkurang 20-50%. Tidak mungkin menyebutkan jumlah pasti massa ini, jadi pertama-tama Anda harus memilih jumlah kecil - 10-15 gram. Nantinya, Anda dapat menambah (atau mengurangi) dan melakukan pengukuran lagi.

Kami menempatkan massa pada kerucut speaker dan melakukan pengukuran (Gambar 23).

Gambar 23

Ayo pergi ke menunya. Di bidang Resistansi kumparan Suara (ohm) kami menunjukkannya perlawanan oleh arus searah, pada bidang Diameter membran (cm) – diameter permukaan yang memancar dalam sentimeter (diukur antara pusat suspensi), pada bidang Tambah massa (g) – massa tambahan dalam gram, lalu tekan tombol Hitung TSP tombol (Gambar 24).

Gambar 24

Data dapat disalin ke clipboard (Salin ke Clipboard), atau diekspor ke file *.csv (Ekspor dalam file .CSV).

Untuk mengukur impedansi tweeter, Anda perlu melakukan beberapa perubahan pada pengaturan program. Sama seperti sebelum memulai pengukuran speaker frekuensi rendah dan menengah, sebuah resistor dengan resistansi nominal sama dengan resistansi nominal speaker dihubungkan ke terminal uji. Sebuah voltmeter dihubungkan secara paralel dengan resistor. Menggunakan menu - Pengaturan - Generator(Gambar 16) kami mengatur arus melalui resistor, mirip dengan metode yang dijelaskan di atas dengan satu-satunya perbedaan - arus yang melalui resistor harus diatur dalam 10 mA . Ini adalah nilai arus yang aman untuk tweeter yang sensitif. Setelah menyelesaikan pengaturan saat ini, kami menyesuaikan sensitivitas seperti yang dijelaskan sebelumnya. Di akhir prosedur pengaturan, setel field Type ke Sine di menu Generator Setup dan klik OK.

Buka menunya – Pengaturan – Pengukuran(Gambar 15). Di lapangan Batas bawah menetapkan batas bawah rentang frekuensi pengukuran. Untuk dome tweeter dengan frekuensi resonansi rendah (600-700 Hz), dapat digunakan nilai 200 Hz. Instal dan klik OK.

Di menu Rekam – Kalibrasi(Gambar 18) kami melakukan prosedur kalibrasi yang dijelaskan di atas.

Perhatian tidak ada salahnya, jadi pertama-tama, alih-alih speaker, kita menghubungkan resistor ke terminal pengukuran dan memulai proses pengukuran. Setelah memastikan bahwa proses mulai berjalan sesuai dengan pengaturan yang ditentukan, kami menghentikan pengukuran. Sekarang kita menghubungkan speaker yang sedang diukur ke terminal pengujian dan memulai proses pengukuran lagi. Di akhir pengukuran, generator akan berhenti secara otomatis. Proses pengukuran sinyal sinusoidal langkah sendiri prosedurnya agak panjang, bersabarlah.

Gambar 25

Jika Anda tertarik dengan parameter Thiel-Small, Anda dapat menghitungnya melalui menuAnalisis – Parameter loudspeaker – Menambahkan metode massa . Cukup tentukan resistansi DC voice coil dan tekan tombol Hitung TSP (Gambar 26).

Gambar 26

Terima kasih khusus kepada Alexei Sirvutis ( Lexus) untuk informasi yang diberikan.

Jadi saya memutuskan untuk menulis artikel sendiri, yang sangat penting bagi para ahli akustik. Pada artikel ini saya ingin menjelaskan cara mengukur parameter terpenting kepala dinamis - parameter Thiel-Small.

Ingat! Teknik di bawah ini hanya efektif untuk mengukur parameter Thiel-Small pada speaker dengan frekuensi resonansi di bawah 100 Hz (yaitu woofer), kesalahan meningkat pada frekuensi yang lebih tinggi.

Parameter paling dasar Tilya-Smolla, yang memungkinkan untuk menghitung dan menghasilkan desain akustik (dengan kata lain, sebuah kotak) adalah:

• Frekuensi resonansi speaker F s (Hertz)
• Volume setara V sebagai (liter atau kaki kubik)
• Faktor kualitas total Q ts
• Resistansi DC R e (Ohm)

Untuk pendekatan yang lebih serius, Anda juga perlu mengetahui:

• Faktor kualitas mekanis Q ms
• Faktor kualitas listrik Q es
• Luas diffuser S d (m 2) atau diameternya Dia (cm)
• Sensitivitas SPL (dB)
• Induktansi Le (Henry)
• Impedansi Z (Ohm)
• Daya puncak Pe (Watt)
• Massa sistem bergerak M ms (g)
• Kekakuan relatif (fleksibilitas mekanis) C ms (meter/newton)
• Resistansi mekanis R ms (kg/detik)
• Daya motor (produk induksi pada celah magnet dengan panjang kabel kumparan suara) BL (Tesla*m)

Sebagian besar parameter ini dapat diukur atau dihitung di rumah menggunakan alat ukur yang tidak terlalu canggih dan komputer atau kalkulator yang dapat mengekstraksi akar dan eksponensial. Untuk pendekatan yang lebih serius dalam merancang desain akustik dan mempertimbangkan karakteristik speaker, saya sarankan membaca literatur yang lebih serius. Penulis “karya” ini tidak mengklaim memiliki pengetahuan khusus di bidang teori, dan semua yang disebutkan di sini adalah kompilasi dari berbagai sumber - baik asing maupun Rusia.

Pengukuran parameter Thiel-Small R e, F s, F c, Q es, Q ms, Q ts, Q tc, V as, C ms, S d, M ms.

Untuk mengukur parameter ini, Anda memerlukan peralatan berikut:

1. pengukur tegangan volt
2. Generator sinyal frekuensi audio. Program generator yang menghasilkan frekuensi yang diperlukan juga cocok. Menyukai Generator Fungsi Marchand atau Generator nada NCH. Karena tidak selalu mungkin menemukan pengukur frekuensi di rumah, Anda dapat sepenuhnya mempercayai program ini dan kartu suara yang terpasang di komputer Anda.
3. Resistor kuat (minimal 5 watt) dengan resistansi 1000 ohm
4. Akurat (+- 1%) resistor 10 ohm
5. Kabel, klem, dan sampah lainnya untuk menghubungkan semuanya menjadi satu rangkaian.

Skema pengukuran

Kalibrasi:

Pertama, Anda perlu mengkalibrasi voltmeter. Untuk melakukan ini, alih-alih speaker, resistansi 10 Ohm dihubungkan dan dengan memilih tegangan yang disuplai oleh generator, perlu untuk mencapai tegangan 0,01 volt. Jika resistor memiliki nilai yang berbeda, maka tegangannya harus sesuai dengan 1/1000 nilai resistansi dalam Ohm. Misalnya, untuk resistansi kalibrasi 4 ohm, tegangannya harus 0,004 volt. Ingat! Setelah kalibrasi, tegangan keluaran generator tidak dapat diatur sampai semua pengukuran selesai.

Menemukan R e

Sekarang, dengan menghubungkan speaker alih-alih resistansi kalibrasi dan mengatur frekuensi pada generator mendekati 0 hertz, kita dapat menentukan resistansinya terhadap arus searah Re. Pembacaannya adalah voltmeter dikalikan 1000. Namun, Re dapat diukur langsung dengan ohmmeter.

Menemukan Fs dan Rmax

Pembicara selama ini dan semua pengukuran selanjutnya harus berada di ruang bebas. Frekuensi resonansi suatu speaker ditemukan pada puncak impedansinya (karakteristik Z). Untuk menemukannya, ubah frekuensi generator dengan lancar dan lihat pembacaan voltmeter. Frekuensi di mana tegangan pada voltmeter akan maksimum (perubahan frekuensi lebih lanjut akan menyebabkan penurunan tegangan) akan menjadi frekuensi resonansi utama untuk speaker ini. Untuk speaker dengan diameter lebih besar dari 16cm, frekuensi ini harus di bawah 100Hz. Jangan lupa untuk mencatat tidak hanya frekuensinya, tetapi juga pembacaan voltmeternya. Dikalikan dengan 1000, keduanya akan menghasilkan resistansi speaker pada frekuensi resonansi Rmax, yang diperlukan untuk menghitung parameter lainnya.

Menemukan Q ms , Q es dan Q ts

Parameter ini ditemukan menggunakan rumus berikut:

Seperti yang Anda lihat, ini adalah penemuan berurutan dari parameter tambahan R o, R x dan pengukuran frekuensi yang sebelumnya tidak diketahui F 1 dan F 2. Ini adalah frekuensi di mana impedansi speaker sama dengan Rx. Karena Rx selalu lebih kecil dari Rmax, akan ada dua frekuensi - satu lebih kecil dari Fs, dan yang lainnya sedikit lebih tinggi. Anda dapat memeriksa keakuratan pengukuran Anda dengan rumus berikut:

Jika hasil perhitungan berbeda dari hasil yang ditemukan sebelumnya lebih dari 1 hertz, maka Anda perlu mengulangi semuanya lagi dan lebih hati-hati. Jadi, kami telah menemukan dan menghitung beberapa parameter dasar dan dapat menarik beberapa kesimpulan berdasarkan parameter tersebut:

1. Jika frekuensi resonansi speaker di atas 50Hz, maka speaker tersebut berhak mengklaim berfungsi, paling banter, sebagai midbass. Anda dapat segera melupakan subwoofer pada speaker tersebut.
2. Jika frekuensi resonansi speaker di atas 100Hz, maka speaker tersebut sama sekali bukan woofer. Anda dapat menggunakannya untuk mereproduksi frekuensi menengah dalam sistem tiga arah.
3. Jika rasio F s /Q ts suatu speaker kurang dari 50, maka speaker ini dimaksudkan untuk dioperasikan secara eksklusif dalam kotak tertutup. Jika lebih dari 100 - khusus untuk bekerja dengan refleks bass atau bandpass. Jika nilainya antara 50 dan 100, maka Anda perlu hati-hati melihat parameter lainnya - jenis desain akustik apa yang disukai speaker. Yang terbaik adalah menggunakan program komputer khusus untuk ini yang secara grafis dapat mensimulasikan keluaran akustik dari speaker tersebut dalam desain akustik yang berbeda. Benar, seseorang tidak dapat melakukannya tanpa parameter lain yang tidak kalah pentingnya - V as, S d, C ms dan L.

Menemukan Sd

Inilah yang disebut permukaan pemancar efektif dari diffuser. Untuk frekuensi terendah (di zona aksi piston) bertepatan dengan frekuensi desain dan sama dengan:

Jari-jari R dalam hal ini adalah setengah jarak dari tengah lebar suspensi karet di satu sisi ke tengah suspensi karet di sisi berlawanan. Hal ini disebabkan setengah lebar suspensi karet juga merupakan permukaan yang memancar. Perlu diketahui bahwa satuan ukuran luas ini adalah meter persegi. Oleh karena itu, radius harus disubstitusikan ke dalamnya dalam meter.

Mencari induktansi kumparan speaker L

Karena Z (impedansi kumparan pada frekuensi tertentu) dan R e (resistansi kumparan DC) diketahui, rumusnya diubah menjadi:

Setelah mengetahui reaktansi XL pada frekuensi F, Anda dapat menghitung induktansinya sendiri menggunakan rumus:

V sebagai pengukuran

Ada beberapa cara untuk mengukur volume ekivalen, tetapi di rumah lebih mudah menggunakan dua cara: metode “massa tambahan” dan metode “volume tambahan”. Yang pertama membutuhkan beberapa bobot bahan yang diketahui beratnya. Anda dapat menggunakan satu set timbangan dari timbangan apotek atau menggunakan koin tembaga kuno 1,2,3 dan 5 kopeck, karena berat koin tersebut dalam gram sesuai dengan nilai nominalnya. Metode kedua memerlukan kotak tertutup dengan volume yang diketahui dengan lubang yang sesuai untuk speaker.(mospagebreak)

Menemukan V dengan menggunakan metode penambahan massa

Pertama, Anda perlu memuat diffuser secara merata dengan beban dan mengukur frekuensi resonansinya lagi, menuliskannya sebagai F" s. Ini harus lebih rendah dari F s. Lebih baik jika frekuensi resonansi baru dikurangi 30% -50%. berat anak timbangan kira-kira 10 gram untuk setiap inci diameter diffuser. Artinya, untuk kepala 12" Anda memerlukan beban dengan berat sekitar 120 gram.

dimana M adalah massa beban yang ditambahkan dalam kilogram.

Berdasarkan hasil yang diperoleh, V as (m 3) dihitung dengan menggunakan rumus:

Menemukan V dengan metode volume tambahan

Speaker harus disegel di dalam kotak pengukur. Cara terbaik adalah melakukan ini dengan magnet menghadap ke luar, karena speaker tidak peduli di sisi mana volumenya, dan akan lebih mudah bagi Anda untuk menyambungkan kabel. Dan ada lebih sedikit lubang tambahan. Volume kotak dinyatakan sebagai V b.

Kemudian Anda perlu mengukur Fc (frekuensi resonansi speaker dalam kotak tertutup) dan, karenanya, menghitung Q mc, Q ec dan Q tc. Teknik pengukurannya sangat mirip dengan yang dijelaskan di atas. Kemudian volume ekuivalennya dicari dengan menggunakan rumus:

Data yang diperoleh sebagai hasil dari semua pengukuran ini cukup untuk perhitungan lebih lanjut dari desain akustik link frekuensi rendah dari kelas yang cukup tinggi. Namun cara menghitungnya adalah cerita yang sama sekali berbeda.

Penentuan fleksibilitas mekanik C ms

Dimana S d adalah luas efektif diffuser dengan diameter nominal D. Cara menghitungnya sudah ditulis sebelumnya.

Penentuan massa sistem bergerak Mms

Mudah dihitung menggunakan rumus:

Tenaga motor (hasil kali induksi celah magnet dan panjang kabel kumparan suara) BL

Yang terpenting, jangan lupa bahwa untuk mengukur nilai parameter Thiel-Small yang lebih akurat, perlu dilakukan percobaan beberapa kali, kemudian diperoleh nilai yang lebih akurat dengan membuat rata-rata.

Halo semuanya! Hari ini saya akan mencoba berbicara tentang parameter utama subwoofer mobil. Untuk apa mereka dibutuhkan? Dan mereka diperlukan untuk merakit kotak speaker Anda dengan benar. Jika Anda tidak menghitung kotak masa depan, subwoofer akan bersenandung dan tidak akan ada bass yang keras dan dalam. Secara umum, subwoofer adalah sistem akustik independen yang memutar frekuensi rendah dari 20 Hz hingga 80 Hz. Dapat dikatakan bahwa tanpa subwoofer Anda tidak akan pernah mendapatkan bass berkualitas tinggi di dalam mobil. Speakernya, tentu saja, mencoba mengganti woofer, tetapi ternyata lemah, secara halus. Subwoofer dapat membantu membongkar speaker dengan mengambil alih rentang frekuensi rendah, sedangkan speaker depan dan belakang hanya perlu memutar frekuensi menengah dan tinggi. Berkat ini, Anda dapat menghilangkan distorsi pada suara dan mendapatkan suara musik yang lebih harmonis.

Sekarang mari kita bahas parameter utama woofer. Pemahaman mereka akan sangat berguna saat membuat kotak subwoofer. Kumpulan data minimum terlihat seperti ini: FS (frekuensi resonansi speaker), VAS (volume setara), dan QTS (faktor kualitas total). Jika nilai setidaknya satu parameter tidak diketahui, lebih baik tinggalkan speaker ini, karena... Volume kotak tidak dapat dihitung.

Frekuensi Resonansi (Fs)

Frekuensi resonansi adalah frekuensi resonansi kepala woofer tanpa desain, mis. tanpa rak, kotak... Diukur sebagai berikut: speaker digantung di udara, sejauh mungkin dari benda di sekitarnya. Jadi resonansinya hanya akan bergantung pada dirinya sendiri, yaitu. pada massa sistem penggeraknya dan kekakuan suspensi. Ada pendapat bahwa frekuensi resonansi rendah memungkinkan Anda membuat subwoofer yang sangat baik. Hal ini tidak sepenuhnya benar; untuk desain tertentu, frekuensi resonansi yang terlalu rendah hanya akan menjadi penghalang. Sebagai referensi: frekuensi resonansi rendah adalah 20-25 Hz. Jarang sekali kita menemukan speaker yang frekuensi resonansinya di bawah 20 Hz. Nah, di atas 40 Hz, itu akan terlalu tinggi untuk sebuah subwoofer.

Faktor kualitas total (Qts)

Dalam hal ini yang dimaksud bukan kualitas produk, melainkan rasio gaya viskos dan elastis yang ada pada sistem penggerak kepala LF mendekati frekuensi resonansi. Sistem penggerak speaker sangat mirip dengan suspensi mobil, yang berisi peredam kejut dan pegas. Pegas menciptakan gaya elastis, yaitu mengumpulkan dan melepaskan energi selama gerakan. Pada gilirannya, peredam kejut merupakan sumber hambatan kental; ia tidak mengakumulasi apa pun, tetapi hanya menyerap dan menghilangkan dalam bentuk panas. Proses serupa terjadi ketika diffuser dan segala sesuatu yang melekat padanya bergetar. Semakin tinggi faktor kualitas, semakin besar gaya elastis yang mendominasi. Ibarat mobil tanpa peredam kejut. Anda menabrak gundukan kecil dan roda melompat pada satu pegas. Jika kita berbicara tentang dinamika, ini berarti overshoot dari respon frekuensi pada frekuensi resonansi, semakin besar maka semakin besar pula faktor kualitas total sistem. Faktor kualitas tertinggi diukur dalam ribuan, dan hanya untuk bel. Kedengarannya secara eksklusif pada frekuensi resonansi. Cara yang umum untuk memeriksa suspensi mobil adalah dengan menggoyangkannya dari sisi ke sisi, yaitu cara buatan sendiri untuk mengukur faktor kualitas suspensi. Peredam kejut menghancurkan energi yang muncul ketika pegas dikompresi, mis. Tidak semuanya akan kembali. Jumlah energi yang terbuang merupakan faktor kualitas sistem. Tampaknya semuanya jelas dengan pegas - perannya dimainkan oleh suspensi diffuser. Tapi di mana peredam kejutnya? Dan ada dua di antaranya, dan mereka bekerja secara paralel. Faktor kualitas total terdiri dari dua: listrik dan mekanik.

Faktor kualitas mekanik biasanya ditentukan oleh pilihan bahan suspensi, terutama mesin cuci pemusatan. Biasanya, kerugian di sini minimal, dan faktor kualitas total hanya 10-15% mekanis.

Mayoritas adalah kualitas listrik. Peredam kejut paling kaku yang tersedia dalam sistem propulsi speaker adalah magnet tandem dan kumparan suara. Pada dasarnya merupakan motor listrik, ia beroperasi sebagai generator mendekati frekuensi resonansi, ketika kecepatan dan amplitudo pergerakan kumparan suara maksimum. Bergerak dalam medan magnet, kumparan menghasilkan arus, dan beban generator adalah resistansi keluaran penguat, yaitu. nol. Hasilnya rem elektrik sama seperti pada kereta listrik. Di sana, dengan cara yang kurang lebih sama, motor traksi dipaksa bekerja sebagai generator, dan baterai resistor rem di atap bertindak sebagai beban. Besarnya arus yang dihasilkan akan bergantung pada medan magnet. Semakin kuat medan magnet maka arus yang dihasilkan akan semakin besar. Alhasil, semakin kuat magnet speaker, semakin rendah faktor kualitasnya. Tapi, karena Saat menghitung nilai ini, Anda perlu memperhitungkan panjang kawat belitan dan lebar celah dalam sistem magnet. Menarik kesimpulan akhir berdasarkan ukuran magnet tidaklah tepat;

Sebagai referensi: Q speaker rendah akan kurang dari 0,3, dan Q tinggi akan lebih dari 0,5.

Volume setara (Vas)

Kebanyakan speaker modern didasarkan pada prinsip “suspensi akustik”. Intinya adalah Anda perlu memilih volume udara yang elastisitasnya sesuai dengan elastisitas suspensi loudspeaker. Artinya, pegas lain ditambahkan ke suspensi speaker. Jika elastisitas pegas baru sama dengan pegas lama, maka volumenya akan ekuivalen. Nilainya ditentukan oleh diameter speaker dan kekakuan suspensi.

Semakin lembut suspensinya, maka bantalan udaranya akan semakin besar, yang keberadaannya akan mulai menggetarkan kepala. Hal yang sama terjadi ketika mengubah diameter diffuser. Diffuser yang lebih besar, dengan perpindahan yang sama, akan memampatkan udara di dalam kotak lebih kuat, dan dengan demikian menghasilkan keluaran yang lebih besar. Hal inilah yang harus Anda perhatikan saat memilih speaker, karena volume kotaknya bergantung pada hal ini. Semakin besar diffusernya, semakin tinggi output subwoofernya, namun ukuran kotaknya juga akan mengesankan. Volume ekivalen sangat terkait dengan frekuensi resonansi, tanpa mengetahui kesalahan mana yang dapat Anda lakukan. Frekuensi resonansi ditentukan oleh massa sistem yang bergerak dan kekakuan suspensi, dan volume ekivalen ditentukan oleh kekakuan suspensi dan diameter diffuser yang sama. Hasilnya mungkin seperti ini: ada dua woofer dengan ukuran yang sama dan frekuensi resonansi yang sama, tetapi untuk salah satunya, frekuensi resonansi bergantung pada diffuser berat dan suspensi keras, dan untuk yang kedua - pada diffuser ringan dan suspensi yang lembut. Volume ekivalennya, dalam hal ini, bisa sangat berbeda, dan bila dipasang di kotak yang sama, hasilnya akan sangat berbeda.

Saya harap saya membantu sedikit untuk memahami parameter dasar woofer.