在家中测量 Thiel-Small 参数。方案、说明

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文章评论

进行声学设计的大多数参数都可以在家中使用不是很复杂的测量仪器以及可以提取根并求幂的计算机或计算器来测量或计算。这部“著作”的作者并不声称拥有理论领域的特殊知识，这里所说的一切都是来自各种来源的汇编——包括外国的和俄罗斯的。

可以计算和制作声学设计（换句话说，一个盒子）的最基本参数是：

扬声器谐振频率 Fs（赫兹）

Vas 当量体积（升或立方英尺）

总品质因数 Qts

直流电阻 Re (ohm)

对于更严肃的方法，您还需要知道：

机械品质因数 Qms

电气品质因数 Qes

扩散器面积 Sd (m2) 或直径 Dia (cm)

灵敏度 SPL (dB)

电感 Le (Henry)

阻抗 Z（欧姆）

峰值功率 Pe (Watt)

动系统质量 Mms (g)

相对刚度 Cms (米/牛顿)

机械阻力均方根 (kg/s)

电机功率 BL

测量 Re、Fs、Fc、Qes、Qms、Qts、Qtc、Vas、Cms、Sd

要测量这些参数，您将需要以下设备：

1. 电压表
2.音频信号发生器
3.频率计
4.强大（至少5瓦）1000欧姆电阻
5. 精密 (+- 1%) 10 欧姆电阻
6. 电线、夹子和其他垃圾将它们全部连接成一个电路。

当然，这个列表可能会发生变化。例如，大多数振荡器都有自己的频率刻度，在这种情况下不需要频率计。除了发电机，您还可以使用计算机声卡和适当的软件，这些软件能够生成所需功率的 0 到 200 Hz 的正弦信号。

在家中测量 Thiel-Small 参数

测量方案

Калибровка

首先，您需要校准电压表。为此，需要连接 10 欧姆的电阻而不是扬声器，并且通过选择发电机提供的电压，需要达到 0.01 伏的电压。如果电阻器具有不同的值，则电压应对应于电阻值（以欧姆为单位）的 1/1000。例如，对于 4 欧姆的校准电阻，电压应为 0.004 伏。记住！校准后，在所有测量完成之前，无法调整发生器的输出电压。

寻找重新

现在，通过连接扬声器而不是校准电阻并在发电机上设置接近 0 赫兹的频率，我们可以确定其直流电阻 Re。它将是电压表读数乘以 1000。但是，Re 也可以直接用欧姆表测量。

找到 Fs 和 Rmax 在此和所有后续测量期间的扬声器必须在自由空间中

扬声器的谐振频率可从其峰值阻抗（Z 特性）中找到。要找到它，请平稳地改变发电机的频率并查看电压表的读数。电压表上的电压最大的频率（频率的进一步变化将导致电压下降）将是该扬声器的主要谐振频率。对于直径大于 16cm 的扬声器，这个频率应该低于 100Hz。不要忘记不仅要记下频率，还要记下电压表的读数。乘以 1000，它们将给出计算其他参数所需的谐振频率 Rmax 处的扬声器阻抗。

寻找 Qms、Qes 和 Qts 这些参数由以下公式得出：

在家中测量 Thiel-Small 参数

如您所见，这是对附加参数 Ro、Rx 和对先前未知频率 F 的测量的顺序发现₁ 和 F₂. 这些是扬声器阻抗为 Rx 的频率。由于Rx总是小于Rmax，那么就会有两种频率——一种略小于Fs，另一种略大一些。您可以使用以下公式检查您的测量是否正确：

如果计算结果与之前发现的结果相差超过 1 赫兹，那么您需要从头开始重复所有内容，并且更准确。因此，我们已经找到并计算了几个基本参数，并可以根据它们得出一些结论：

1、如果音箱的谐振频率在50Hz以上，那么充其量也有权利声称是中低音。您可以立即忘记此类扬声器上的低音炮。
2.如果扬声器的谐振频率高于100Hz，那么这根本就不是低频扬声器。您可以使用它在 XNUMX 分频系统中再现中频。
3. 如果扬声器的 Fs/Qts 比小于 50，则该扬声器设计为仅在封闭的盒子中运行。如果超过 100 - 专门用于使用相位逆变器或带通。如果该值在 50 到 100 之间，那么您需要仔细查看其他参数 - 扬声器倾向于哪种类型的声学设计。做到这一点的最好方法是使用特殊的计算机程序，该程序可以以图形方式模拟这种扬声器在不同声学设计中的声学输出。诚然，在这种情况下，不能没有其他同样重要的参数—— Vas、Sd、Cms 和 L.

寻找标准差

这就是扩散板的所谓有效辐射面。对于最低频率（在活塞作用区），它与设计一重合，等于： .

半径 R 在这种情况下，它将是从一侧的橡胶悬架宽度的中间到另一侧的橡胶悬架的中间距离的一半。这是因为橡胶悬架的一半宽度也是辐射面。请注意，该面积的单位是平方米。因此，半径必须以米为单位代入。

求扬声器线圈电感 L

这需要第一次测试的其中一个读数的结果。您将需要频率约为 1000 Hz 的音圈阻抗（阻抗）。由于无功分量 (XL) 与有功 Re 相隔 900 度角，我们可以使用勾股定理： .

自 Z (线圈在某一频率下的阻抗)和Re(线圈直流电阻)已知，则将公式转换为

找到频率 F 处的电抗 XL 后，我们可以使用以下公式计算电感本身：

Vas 测量

有几种方法可以测量等效体积，但有两种在家里更容易使用：“增加质量”方法和“增加体积”方法。其中第一个需要几个已知重量的材料重量。您可以使用药房秤上的一组砝码或使用 1,2,3、5、XNUMX 和 XNUMX 戈比的旧铜币，因为这种硬币的克重与面值相对应。第二种方法需要一个已知体积的密封盒，并带有适当的扬声器孔。

附加质量法求Vas

首先，您需要用重物均匀地加载锥体并再次测量其共振频率，将其写为 F。它必须低于 Fs。新的谐振频率最好少30%-50%。重物的重量取为每英寸圆锥直径大约 10 克。那些。对于 12" 头，您需要大约 120 克的重量。然后您需要根据使用公式获得的结果计算 Cms：

哪里 М - 以千克为单位的附加重量。根据结果沃什(m3) 由以下公式计算：

通过增加体积法找到 Vas

必须将扬声器密封固定在测量箱中。最好将磁铁朝外，因为扬声器不关心音量在哪一侧，您可以更轻松地连接电线。并且额外的孔更少。盒子的体积表示为 Vb. 然后你需要进行测量 Fс （封闭箱中扬声器的共振频率），并据此计算 QMC, QEC и 质量控制. 测量技术与上述完全相似。然后使用公式找到等效体积：

有了几乎相同的结果，您可以使用更简单的公式：

作为所有这些测量的结果获得的数据足以进一步计算足够高等级的低频链路的声学设计。但如何计算是完全不同的故事......

请注意，上述技术仅适用于测量谐振频率低于 100Hz 的扬声器，在较高频率下，误差会增加。

出版：cxem.net

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