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无线电电子与电气工程百科全书 同轴头位于中央声道扬声器中。 无线电电子电气工程百科全书
笔者提出在家庭影院音箱的中置声道扬声器中利用同轴动圈头的优点。 已经拥有高品质立体声落地式扬声器的好声音鉴赏家肯定不会对“一体式影院”扬声器感到满意，而购买成熟的 5.1 声学套件不仅可以创造财务问题，但也有安置困难。 可以假设，在该杂志的读者中，很少有人可以分配一个房间听音乐，而另一个房间用于家庭影院 (DC)。 将两套设备放在同一个房间里，即使是宽敞的客厅也不可避免地会变成一种积压的影音设备仓库。 部分消除这些问题的严重性可以是系统的组合，即，将现有的立体声扬声器添加到一组 5.1。 在这种情况下，最困难的任务是选择中置声道扬声器。 与可以是便宜的书架式扬声器和低音炮的后置扬声器不同，单个中置声道扬声器的选择是有限的。 在这种情况下，出路可能是独立制造。 遗憾的是，关于独立制造娱乐中心中置声道扬声器的出版物很少； 其中之一是文章 [1]。 在那里描述的设计中，使用了来自 SEAS 的动态磁头。 挪威公司 SEAS 专门生产中高档动力头。 其广泛的范围是通过组合各种外壳、扩散器、悬架和磁性系统而形成的。 因此，具有形式上不同参数的此类制造商的负责人通常具有相似（“专有”）的声音。 读完这篇文章后，有一种重复其中描述的构造的愿望。 在开始制造中置声道扬声器之前，仔细研究了头的规格，进行了计算，作为分析的结果，决定进行完全不同的设计，尽管使用来自同一个 SEAS 的产品。 以下是对这种“替代”中置声道扬声器的描述。 也许这篇文章对那些决定重复 AS A. Demyanov 的期刊读者也有用。 在分析开发中，笔者以如下一组需求为指导，可以称为解决问题的合理充分条件： - 与 Hi-Fi 级别对应的声音；
拒绝根据文章 [1] 制造扬声器而支持替代选择是由于以下原因。 扬声器规格中给出的较低截止频率（65 Hz，-3 dB）似乎过于乐观。 计算给出了明显更高的截止频率，在作者指出的 65 Hz 频率下，频率响应衰减超过 6 dB。 计算中使用了以下列参数：有用体积 - 10 l，反相器设置 - 63 Hz（反相器端口的内径 - 5,4 cm，长度 - 12 cm）。 H149 头部的参数取自制造商的网站 [2]。 在质量/价格方面，所描述的设计似乎不是最佳的。 使用四个相同的 LF-MF 磁头不仅提高了最低频率下的最大回报水平，而且还提高了价格——从俄罗斯 SEAS 经销商处购买时，一套磁头将花费 7000 多卢布。 该扬声器没有磁屏蔽，因此无法与 CRT 电视一起使用。 扬声器具有很高的制造复杂性。 缺点还包括水平面的窄辐射图。
最后，也许，有必要更详细地讨论。 高音扬声器位于中音（或低音-中音）头之间的设计已成为中置声道扬声器的事实上的标准，并在大多数此类产品中使用。 结果，为了设计而牺牲了声学参数； 有了这种设计，扬声器的辐射方向图几乎总是不能令人满意。 图上。 例如，图 1 显示了来自德国 CANTON 公司 [7] 的典型 Karat CM3DC 中置声道扬声器在测量麦克风与扬声器轴的不同角度的频率响应。 在 +/-30° 的角度（蓝色曲线）处，从 500 Hz 的频率开始，获得了具有周期性峰谷的锯齿状频率响应，而不是在辐射轴（红线）上取得的几乎平坦的初始特性。 这是两个LF-MF磁头发出的声波干涉的结果。 [1] 中描述的列也不例外。 在其前面板上，头部位于一条线上，从技术美学的角度来看，这也许是合理的，但会导致水平面上的辐射图过度锐化。 与轴的偏差仅为 22°，来自两个极端头的声压在 1 kHz 的频率下已经异相。 在 2 kHz 的频率下，同样的事情发生在一半的角度。 因此，带有四个中音驱动器的中置声道扬声器仅为坐在对面的观众（听众）提供正确的音调平衡。
扬声器提供了明显更好的辐射空间均匀性，其中仅使用一个头与中频和高频锥体的同轴布置； 还可以期望它们在真实房间中具有良好的音调平衡。 带有同轴头的中置声道扬声器被英国 KEF 和 TANNOY 广泛用于他们的中等和最高价格类别的影院中，这些公司在发烧友中备受推崇。 人们早就知道，同轴头的使用在有问题的频率下可提供最佳的方向性特性——在中频和高频链路的联合操作区域。 图上。 图 2 显示了 KEF [9] 制造的 Q3C 扬声器的频率响应，在与上述 Karat CM7DC 相同的条件下获得。 Q9C扬声器在指向性均匀性方面的优势非常明显。 这是开发和制造基于同轴头的中置声道扬声器的主要论据。 不幸的是，在俄罗斯无法购买 KEF 和 TANNOY 磁头。 据作者所知，在俄罗斯无线电爱好者可用的动态头中，只有 SEAS 生产此类产品。 所以选择了P17RE/XTVF（H653-04）同轴磁屏蔽磁头，假设它与笔者的前置扬声器在声音上会更好地结合起来，其中P17REX/P（H602）磁头采用相同的锥盆和悬架用作中档。 需要注意的是，在所选的头中结构上组合了两个成熟的头，但这种设计与广泛用于汽车音响设备的廉价“同轴”头块无关。 主要技术参数 额定/最小电阻，Ohm 4 / 3,5
图上。 图 3 显示了扬声器的外观。 身体有一个简单的矩形形状。 前面板的边缘略微圆润，但这当然是与外壳外部饰面相关的所有其他内容，这是一个品味问题。
扬声器的频率响应图如图 4 所示。 5.5、由于是在家测量，无法避免房间的影响。 因此，所获得的特性不应被认为是绝对准确的，但它们足以评估得到的结果。 使用自由软件 RMAA 4 [8000] 和 BEHRINGER 的 ECM60 麦克风，使用频率滑动音法进行测量，安装在距头轴前面板表面 30 cm 的位置，然后以一定角度安装与它成 0°。 黑线对应 30°，红线对应 XNUMX°。
获得的结果清楚地证明了同轴头的优势 - 频率响应，在 30° 的角度，看起来更可取，比轴向的不均匀性更小。 当然，这不适用于最高（15 kHz 以上）频率。 图上。 图5显示了扬声器阻抗模量的曲线图。 从中可以看出，反相器的最终调谐频率约为 40 Hz。
图上。 图6显示了一个交叉滤波器图。 频带分离频率选择为等于 4,5 kHz，这是由于射频头的自然共振频率相对较高（1,8 kHz）。 出于同样的原因，应用了三阶高通滤波器。 为了均衡磁头工作频带的返回，在 HPF 电路中引入了一个电阻器 R1。 电容器 C1 补偿最高频率下头部后坐力的下降。 低通滤波器与低频磁头在 5 kHz 以上频率下的自然衰减一起，使得可以在交叉频率区域内匹配磁头的频率响应，而不会出现明显的不均匀性。
头以相反的极性电连接。 分频滤波器使用功率为 5 W 的绕线电阻 C16-5。 电容器 - 薄膜 K73-16。 扼流圈 L1 是无框架的，包含 70 圈直径为 2 毫米的 PETV-1,12 线。 线圈的内径为 31 mm。 高度 - 20 毫米。 电感L2绕在直径32mm、高度38mm的框架上（使用空心线圈焊锡），内含110匝直径为2mm的PETV-1,32线。 更换时，最好使用K73、K78系列（例如K73-17、K78-12等）的电容器。 当然，发烧级的元器件也适用于滤波器：Solen电容等； 由无氧铜制成的扼流圈和电缆。 但是，从扬声器的客观参数来看，这只会改变一个——价格。 图上。 图7示出了扬声器箱的图。 它由 18 毫米厚的胶合板制成，可以用刨花板或纤维板 (MDF) 代替。 为了增加墙壁的刚度，以及为了方便固定外壳的后壁，使用了截面为 35x35 毫米的木块。 箱子的有效内容积约为12升。
换相管（TR-45 型）和接线端子是外购的。 用于块的孔未在外壳图中显示。 低音反射端口位于机箱后壁，因此在壁挂式安装时，声学设计将变成封闭式。 自产管材参数如下：长度——140mm，内径——41mm。 在这些参数下，反相器的调谐频率接近 40 Hz，计算出的 -3 dB 级别的截止频率为 50 Hz。 盒子的内表面，除前后壁外，覆盖有一层5毫米厚的聚乙烯泡沫（图中未显示）。 自由内部体积填充有填充聚酯。 倒相器管周围以及管和头部之间的空间是自由的。 过滤器固定在外壳的后壁上。 所提出的设计具有较低的制造复杂性，但如果选择封闭的盒子作为声学设计，则可以进一步降低。 在这种情况下，较低的截止频率（在 -3 dB 的水平上）将上升到 90 ... 100 Hz（确切的值取决于案例中吸音填料的数量和类型），这仍然是可以接受的用于中置声道扬声器。 您可能有一个合理的问题：如果同轴头的优势如此明显，那么为什么它们还没有取代传统的头呢？ 事实是，除了明显的优点外，同轴头也有缺点。 采用同轴设计，较大的锥体充当较小锥体的喇叭。 然而，这样的“号角”远非最佳：毕竟，它的形状设计首先是为了在中频处获得最小的不均匀频率响应。 迄今为止，为同时解决这两个问题而优化大型扩散器的形状的问题尚未完全解决。 如果我们将本文介绍的扬声器的频率响应与图 9 所示的 KEF Q2C 扬声器的频率响应进行比较。 5，不可能不注意到它们在 XNUMX kHz 以上的频率范围内惊人的相似性。 对于两个扬声器，观察到频率响应的峰值和谷值的频率实际上是相同的。 这是这种设计的同轴头在高频下的特性。 然而，在要求声场具有高度空间均匀性的情况下，同轴驱动器几乎没有替代品，而中置声道扬声器正是这种情况。 人耳对中频的音调不平衡非常敏感，但很容易“原谅”高频的不均匀频率响应。 扬声器使用了头部的修改，低频发射器的音圈电阻等于 4 欧姆。 在销售时，它的商业名称为 WP172SCOAX。 下面是这款磁头低音部分的主要参数。 主要技术特点 主谐振频率，Hz ...40
尽管事实证明扬声器非常低音，但在将其与家庭影院接收器结合使用时，最好将所提供信号的频谱从下方限制为 80 Hz 的频率，这是 THX 推荐的标准。 这将防止由于低频信号的扬声器过载而发生互调失真，并增加中频声音的“透明度”。 并让低音炮更好地再现低音，接收器会将“截止”的低频发送到其中。 文学:
作者：D. Gorshenin，莫斯科； 出版：radioradar.net
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