כל רמקול, למעשה, הוא מערכת תנודה. בהתבסס על זה, כמעט כל החישובים של הפרמטרים של פולטי קול כאלה נעשים. אחד המאפיינים החשובים ביותר של הרמקולים המודרניים הוא גורם האיכות. פרמטר זה מציין, קודם כל, את איכות המכשירים מהזן הזה.
איזו תכונה
אז, גורם האיכות של הרמקול - מהו המדד הזה? בהתמקדות במאפיין הזה, אפשר קודם כל לקבוע כיצד תנועות התנודות של פולטי הקול נבלמו. מאמינים שהאינדיקטור הזה לא צריך להיות גדול מדי עבור הראשים.
אם מקדם האיכות של הרמקול גבוה ושווה, למשל, ל-2 או 3, הרי שהרעידות בו יימשכו גם לאחר שהכוח שגרם להן ייעלם. זה, כמובן, יוביל לירידה באיכות הסאונד. אפקטי רעש מטרידים יתחילו להופיע ברמקול.
כאשר מקדם האיכות נמוך (פחות מ-1), התנודות במכשיר מתפוררות מהר מאוד. כלומר, הממברנה בדינמיקה לאחרהשפעה חדה מגיעה כמעט מיד למצב יציב. כתוצאה מכך, המכשיר מפיק צליל נקי ונעים יותר. בהתאם לכך, מומחים ממעטים לחשוב כיצד להגדיל את גורם האיכות של הרמקול. בעיקרון, בעת תכנון מערכות אקוסטיות, מאסטרים מנסים להוריד את הנתון הזה.
הגדרה מדויקת
גורם האיכות של הרמקול - מה זה, גילינו בקווים כלליים. ליתר דיוק, מאפיין זה הוא פרמטר המציין כמה פעמים עתודות האנרגיה במערכת התנודה הנחשבת עולות על ההפסדים שלה כאשר הפאזה משתנה ברדיאן 1. כך ניתן להגדיר את גורם האיכות במונחים של פיזיקה.
היכן מאגרי האנרגיה מרוכזים בדינמיקה
כאשר מופעל אות סינוסואידאלי חזק על הראש, עתודות האנרגיה יתרכזו בעיקר בקפיצים המתוחים, כאשר תנודות מעוכות נוטות להחזיר את ה-DIV למצב המרכזי. ל-DIV ברמקולים מודרניים יכולים להיות משקלים שונים. בהתאם לכך, הקפיצים בעיצוב פולט הקול משמשים בקשיחות לא שווה. כלומר, ככל שהרמקול כבד יותר, כך יש לו יותר מאגרי אנרגיה.
איבוד עוצמת הרמקול
מכשירים מסוג זה מיועדים בעיקר לפלוט צליל הנקלט על ידי האוזן האנושית. העברת רעידות כאלה לסביבה היא אובדן האנרגיה של הרמקול. עם זאת, היעילות של רמקולים מודרניים היא בדרך כלל נמוכה מאוד. לכן, שידור קול מהווה רק חלק קטן מצריכת המכשיר.אֵנֶרְגִיָה. בדרך כלל, פחות מ-1% מכל ההפסדים מתרחשים בדרך זו.
העלות של רעידות קול בדינמיקה היא האינדיקטור החשוב ביותר. אחרי הכל, זה עבור העברת קול כי מכשירים כאלה מתוכננים ומיוצרים. אבל עדיין, הרבה יותר הפסדים בציוד כזה הם מכניים בלבד. הרבה אנרגיה במכשירים כאלה מושקעת על חיכוך:
- בהשעיות;
- בפער המגנטי;
-
על אוויר וכו'
צריכת החשמל הגדולה ביותר של הרמקולים היא במנוע שלהם. מכשירים מודרניים מסוג זה עובדים על עיקרון של גנרטורים קטנים שיוצרים די הרבה התנגדות.
יחס מלאי להפסד
לפיכך, רמקול בעל קפיצים חזקים מספיק ותזוזה כבדה יצבור הרבה אנרגיה. בהתאם לכך, הכמות שלו במכשיר תעלה משמעותית על ההפסדים. רמקול כזה יכול להיחשב איכותי. התנודות בו יתכלו לאט. במכשיר קל משקל עם קפיצים לא חזקים במיוחד, נצברת פחות אנרגיה. בהתאם לכך, המדד ליחס בין האנרגיה הזמינה והנצרכת בו יהיה קטן. רמקול כזה נחשב לאיכותי ובהתאם לאיכותי יותר.
ביצועים חשמליים ומכניים
ניתן לחשב את גורם האיכות של הרמקולים בכמה דרכים. במקרים מסוימים, בעת קביעת פרמטר זה, נלקחים בחשבון רק הפסדי קול, כמו גם הפסדי חיכוך. באמצעותשל שיטת חישוב כזו, מתקבל נתון מכני של הכשרון.
לפעמים רק קצבי הזרימה עבור ההתנגדות של מנוע הרמקול נלקחים בחשבון בחישובים. גורם איכות זה נקרא חשמלי. לאינדיקטור זה בדינמיקה יש בדרך כלל ערכים קטנים. בכל מקרה, גורם האיכות המכני בפולטי קול תמיד עולה על זה החשמלי. בדרך כלל לאינדיקטור כזה בדינמיקה יש ערך גדול מאחד.
Notation
בעת תכנון מערכות אקוסטיות וביצוע סוגים שונים של חישובים, נעשה שימוש בכינויים הבאים:
- Qts - מקדם איכות מלא.
- Qms - גורם איכות מכני של הרמקול.
- Qes - חשמלי.
בכל מקרה, גורם האיכות של הרמקולים בנוסחאות מסומן תמיד כ-Q.
במה עשוי המחוון תלוי
רמקולים מודרניים נחשבים לאיכותיים ביותר אם יש להם מקדם איכות כולל (אובדן חשמלי ומכני) של כ-0.7 או פחות. עם זאת, ערך זה צריך לאפיין את הרמקול, תוך התחשבות בין היתר בעיצוב האקוסטי שלו. יש לזכור שהאחרון תמיד מעלה את גורם האיכות נטו של המכשיר.
לדוגמה, לעתים קרובות למדי העיצוב האקוסטי של רמקול הוא קופסה סגורה. במקרה זה, גמישות האוויר בחלל הסגור מתווספת לגמישות הקפיץ. כלומר, יהיו יותר מאגרי אנרגיה בדינמיקה שתוכננה כך. גורם האיכות יגדל ובעת שימוש במהפך פאזה, צופר וכו'.
לכן, עיצוב אקוסטי תמיד צריך להילקח בחשבון בבחירת רמקול. מקדם האיכות הטהור של המכשיר הנרכש צריך בכל מקרה להיות שווה ל-0.7 או נמוך מ-0.7 זה יאפשר לך ליצור מערכת רמקולים עם צליל איכותי.
מאמינים, למשל, שמקדם האיכות של רמקול לקופסה סגורה צריך להיות בערך 0.5-0.6. זה דורש מספרים נמוכים עוד יותר מכיוון שהוא יכול להניע את הרמקולים קשה מאוד.
מה משפיע על גורם האיכות של הרמקול
משפיע על Q במערכות אקוסטיות בעיקר על תגובת התדר ועל תגובת הדחף של הרמקולים. כלומר, מחוון זה קובע במידה רבה את המאפיינים של הצליל של הרמקולים. עם מקדם איכות של 0.5, למשל, ניתן להשיג את תגובת הדחף הטובה ביותר. עם אינדיקטור של 0.707, מתקבלת תגובת תדר שווה. גם ב:
- Q factor 0, 5-0, 6 רמקולים מפיקים בס אודיופיל;
- אינדיקטורים 0, 85-0, 9 בס הופך אלסטי ומוטבע;
- במקדם איכות של 1, 0, "גבנון" עם משרעת של 1.5 dB מופיעה בחיתוך, הנתפס על ידי האוזן האנושית כקול נושך.
ככל שה-Q גדל עוד יותר, ה"גיבנת" בצליל גדלה ורעשי זמזום אופייניים מתחילים לבקע מהרמקולים.
תיאוריה ופרקטיקה
על מה משפיע גורם האיכות של הרמקול, לפיכךבאופן מובן. כפי שגילינו, בעת שימוש בעיצוב אקוסטי, מחוון זה אמור להיות נמוך למדי. כך זה עובד בתיאוריה. עם זאת, בפועל, רמקולים באיכות נמוכה הם, למרבה הצער, נדירים למדי. אפילו, למשל, בעת שימוש במהפך פאזה, שכפי שגילינו, נדרש מחוון של 0.5-0.6, לרוב משתמשים בראשים עם מחוון מעל אחד.
לכל מכשיר פולט קול יש תדר תהודה משלו. ודרכו מגיעים הקרומים, לאחר אותות חדים, למצב שיווי משקל. במקרים רבים, עם מקדם איכות גבוה, הרמקול אפילו לא יאריך או יסיים לנגן אף תווים. כשההשפעה החיצונית תיפסק, היא פשוט תתחיל לזמזם בצורה לא נעימה. כך מתנהגים רמקולים זולים למחשב בתדר מסוים, למשל.
מקדם האיכות הנמוך של הרמקולים הוא לרוב טוב מאוד למערכת הרמקולים. עם זאת, בתקופתנו, למרבה הצער, אפילו מכשירי העברת קול יקרים יחסית יכולים להיות די איכותיים. לדוגמה, בציוד הנמכר בחנות במחיר של כ 5-6 אלף רובל, פולטי קול לרוב אינם מתאימים לחלוטין לאינדיקטור זה. בדרך כלל זה גבוה מדי.
עם כל זה, רמקולים יקרים עם מקדם איכות גבוה מפיקים לרוב צליל איכותי למדי. הנקודה כאן טמונה בעיקר בעובדה שלמכשירים כאלה בדרך כלל יש גם תדר תהודה נמוך למדי. במצב זה, הרעש אינו נתפס היטב.אוזן אנושית מאומנת אקוסטית, לא כ"הפרעה" מעצבנת, אלא פשוט כסאונד חזק מאוד. "לכלוך" כזה הופך לבלתי מורגש במיוחד כאשר מאזינים למוזיקה פשוטה, למשל מוזיקת פופ מודרנית. כלומר, הזמזום במקרה זה עובר בתדר ה"נכון".
מה עוד תלוי ב
לעיצוב יש השפעה רבה על גורם האיכות של הרמקול. כמו כן, מחוון זה עבור ציוד כזה תלוי ב:
- כוח המנוע שלו. ככל שמאפיין זה גבוה יותר, כך מקדם האיכות של הראש נמוך יותר.
- המוני תנועה. עם עלייה במדד זה, המאמצים של המנוע במכשיר משדר הקול הופכים פחות בולטים. הפסדי החיכוך גדלים כתוצאה מכך. כתוצאה מכל זה, גורם האיכות של המכשיר עולה.
- קוטר חוט. במקרה שהחוטים ברמקול נותנים התנגדות גדולה, גורם האיכות החשמלי של המכשיר יגדל. ואכן, במקרה זה, העומס על הרמקול, שהוא מעין מחולל, יורד.
איך למדוד את גורם האיכות: נוסחאות
בבית, הגדרת רמקול זו מחושבת לרוב באמצעות מילי-וולטמטר AC פשוט. כמו כן, עבור הליך זה, מוכנים לוח ונגד 1000 אוהם לייצוב הזרם דרך הרמקול. בנוסף, בעת שימוש בטכניקה זו, תזדקק למחולל תוכנה ממחשב ומגבר כוח (כדי לספק אות לרמקול). ההליך למדידת גורם האיכות באמצעות ציוד כזה מתבצע באופן הבא:
- הרמקול מושעה במצב חופשי, למשל, על חבל כלשהו;
- איסוף התוכנית.
לפני הרכבת המעגל, נבנה גרף, שבו המתח במיליוולט (100, 200, 300) משרטט לאורך ציר ה-y. במקביל, התדר מצוין על x (10, 20, 30 … 140 וכו'). לאחר מכן, הם מרכיבים מעגל שבו האות מהמגבר מוזן אל הנגד, ואז עובר לרמקול.
השלב הבא:
- כלול מילי-וולטמטר במעגל בנקודות a ו-c והגדר את המתח ל-10-20 V בתדר של 500-1000 הרץ;
- חבר מד מתח לנקודות ב-ו-c, על ידי כוונון הגנרטור, מצא את התדר שבו ערכי הוולטים המרביים (Fs);
- שנה את התדר כלפי מעלה ביחס ל-Fs ומצא נקודות שבהן קריאות מד המתח הרבה פחות מ-Fs וקבועות (Um).
מדידת המתח בתדר מסוים של הרמקול, בנה את הגרף המתאים. השלב הבא הוא למצוא את הערך הממוצע בין המתח המינימלי למקסימום. במקרה זה, נעשה שימוש בנוסחה U1/2=√UmaxUmin. הערך המתקבל בצורה של קו אופקי מועבר לגרף ונמצאות נקודות החיתוך עם קווי היחס F1 ו-F2 (עם מחווני התדר המתאימים)
לאחר מכן, מצא את גורם האיכות האקוסטי לפי הנוסחה Qa=√Umax/UminFs/F2-F1, כאשר Fs הוא ערך התדר בקריאות המקסימליות של מילי-וולטמטר. לאחר מכן תוכל למצוא את גורם האיכות החשמלי:
Qes=QaUmin/(Umax-Umin).
לאחר מכן, מחושב מקדם האיכות הכולל של הרמקול:
Qts=QaQes/(Qa+Qes).
השלב הבא הוא לבנות גרף לרמקול השני ולבצע את אותם חישובים.
אילו פרמטרים נוספים ניתן למדוד
מה זה - גורם האיכות של הרמקולים, גילינו. מחוון זה נקבע בדרך כלל בעת בחירת העיצוב המתאים ביותר, עיצוב מערכות אקוסטיות. עם זאת, על מנת שהרמקולים ישדרו לאחר מכן את הסאונד האיכותי ביותר, יש לבצע חישובים במקרה זה על פי אינדיקטורים אחרים.
בבחירת עיצוב אקוסטי, הפרמטרים המכונים Thiel-Small תמיד נלקחים בחשבון. אחד המאפיינים הללו הוא בדיוק גורם האיכות, המסומן, כפי שגילינו, Qts. כמו כן, בעת בחירת עיצוב אקוסטי, מחוונים כגון:
- תדר תהודה Fs;
- קפיציות מתלי רמקול ואס.
בנוסף לשלושת המאפיינים העיקריים, בעת חישוב התכנון של מערכות אקוסטיות, מומחים יכולים להשתמש בפרמטרים כגון:
- אזור וקוטר המפזר;
- inductance;
- sensitivity;
- impedance;
- כוח שיא;
- מסה של המערכת הניידת;
- כוח מנוע;
- התנגדות מכנית;
- קשיות יחסית וכו'
מאמינים שרוב הניתן למדוד את המאפיינים הללו בקלות בבית עם מכשירי מדידה לא מתוחכמים במיוחד.
תדר תהודה
הרמקול, כפי שגילינו, הוא מערכת תנודה. בהיותו נותר לעצמו, המפזר שלו מתנודד בתדירות מסוימת כאשר הוא נחשף אליו. כלומר, הוא מתנהג באותה צורה כמו מחרוזת לאחר מריטה או, למשל, פעמון לאחר מכה.
מאמינים שתדר התהודה יכול להיות:
- עבור ראשי סאבוופר שלא מותקנים בארון - 20-50 הרץ;
- רמקולי Mitbass - 50-120Hz;
- מצייצים - 1000-2000 הרץ;
- מפזר ביניים - 100-200 הרץ;
- כיפה - 400-800 הרץ.
אתה יכול למדוד את תדר התהודה של רמקול, למשל, על ידי הנעת אות מחולל קול דרכו (על ידי חיבור נגד בסדרה איתו) או בכל שיטות דומות אחרות. מחוון זה נקבע על פי שיא העכבה של המכשיר.
Vas score
ניתן למדוד את הפרמטר הזה עבור רמקולים בשתי שיטות:
- מסה נוספת;
- נפח נוסף.
במקרה הראשון, המדידות נעשות באמצעות סוג של משקולות (10 גרם לאינץ' של קוטר המפזר). זה יכול להיות, למשל, משקלים ממשקל בית מרקחת או מטבעות ישנים, שהערך שלהם מתאים למשקל שלהם. המפזר עמוס בחפצים כאלה ותדירותו נמדדת. נוסףבצע את החישובים הדרושים באמצעות הנוסחאות.
בשימוש בשיטה של נפח נוסף, פולט הקול מקובע הרמטית בקופסת מדידה מיוחדת עם מגנט בחוץ. לאחר מכן, תדירות התהודה נמדדת ומחושבים גורמי האיכות החשמליים והמכניים של הרמקול, כמו גם הסכום הכולל. לאחר מכן, תוך התחשבות בנתונים שהתקבלו, הנוסחה קובעת Vas.
מאמינים שככל ש-Vas קטן יותר, ceteris paribus, כך ניתן להשתמש בעיצוב קומפקטי יותר עבור הרמקול. בדרך כלל ערכים קטנים של פרמטר זה באותה תדר תהודה הם תוצאה של שילוב של מערכת נעה כבדה ומתלה קשיח.
שיטות למדידת פרמטרים נוספים
כפי שכבר צוין, בנוסף לשלושת המאפיינים העיקריים של הרכב, ניתן להשתמש במחוונים נוספים בתכנון מערכות אקוסטיות. לדוגמה, התנגדות פיתול הראש לזרם ישר Re נמדדת בתדר הקרוב ל-0 הרץ או פשוט באמצעות מד אוהם.
אזור המפזר Sd או, כפי שהוא נקרא גם משטח הקרינה היעיל, עולה בקנה אחד עם השטח הקונסטרוקטיבי בתדרים נמוכים. פרמטר זה נמצא באמצעות הנוסחה הפשוטה Sd=nR2. במקרה זה, מחצית המרחק מאמצע מתלה הגומי לאורך הרוחב מצד אחד לאמצע הנגדי נלקח כרדיוס. זה נובע בעיקר מהעובדה שחצי מרוחב המתלה הוא גם משטח מקרין.
מה שאתה צריך לדעת
מדידה נכונה של הפרמטרים של הרכב, כולל גורם האיכות, בעת תכנון מערכות אקוסטיות חשובה מאוד. להתחמקשגיאות גדולות, יש "למתוח" את הרמקול לפני ביצוע מדידות. העובדה היא שעבור מכשירים מסוג זה שהם חדשים או שלא היו בשימוש במשך זמן מה, הפרמטרים של הרכב עשויים להיות שונים באופן משמעותי מהאינדיקטורים ששימשו לפני תחילת חישובי הציוד.
אתה יכול "ללוש" את הרמקולים לפני מדידות, למשל, עם אותות סינוסואידים, רק מוזיקה, רעש לבן וורוד, דיסקי בדיקה. יחד עם זאת, ההליך להכנה כזו של המכשיר צריך, על פי מומחים, למשך יום לפחות.
סוגי עיצוב אקוסטי
הסוגים הפופולריים ביותר של קופסאות רמקולים כרגע הם קופסאות סגורות ורפלקסי בס. הסוג הראשון של העיצוב נחשב לפשוט ביותר. מבחינה מבנית, קופסה סגורה היא קופסה של 6 קירות. היתרונות של עיצוב כזה הם, קודם כל, קומפקטיות, קלות הרכבה, מאפיינים אימפולסיביים טובים, בס מהיר וברור. החיסרון של קופסאות סגורות נחשב לרמת יעילות נמוכה. עיצוב זה אינו מתאים ליצירת לחץ קול גבוה. קופסאות סגורות משמשות בדרך כלל להאזנה לג'אז, רוק, מוזיקת מועדונים.
ממירי פאזה הם סוג מורכב למדי של עיצוב. הם עשויים בדרך כלל מפלסטיק. יחד עם זאת, לממירי פאזה יעילות גבוהה וגם מאפשרים לרמקול להתקרר במהירות. כמו כן, ניתן להגדיר מחדש עיצוב זה בקלות במידת הצורך.
לפעמים פתיחהעיצוב אקוסטי. במקרה זה, הקיר האחורי של המשטח פולט הקול של המפזר אינו מופרד מהחזית. לרוב, קופסה פתוחה היא קופסה שאין לה קיר אחורי (או שיש בה חורים רבים).
עיצוב צופר לראשים משמש לרוב בשילוב עם סוגים אחרים. עם זאת, במקרים מסוימים, עיצובים כאלה יכולים להיות 100% מקוריים. מערכות כאלה משמשות, למשל, לרמקולים בעלי Q נמוך. לעיצוב אקוסטי מסוג זה יש הרבה יתרונות. היתרון העיקרי שלו הוא הווליום הגבוה. יחד עם זאת, החסרונות של עיצוב זה כוללים את חוסר האפשרות להשיג תגובת תדר אחידה, עוצמת קול נמוכה וכו'
איכות ועיצוב הרמקולים
מאמינים שיש להשתמש בראשים עם Fs / Qts>50 במקרים סגורים, Fs / Qts>85 - עם ממירי פאזה, Fs / Qts>105 - עם מהודים פס פס, Fs / Qts>30 - קופסאות פתוחות עם s מסך.
ניתן לבחור עיצוב אקוסטי לרמקולים, כפי שכבר צוין, ופשוט לפי גורם האיכות שלהם. לדוגמה, ראשים עם Qts> 1, 2 משמשים לרוב עבור קופסאות פתוחות. גורם האיכות האופטימלי עבורם הוא 2, 4. רמקולים עם Qts<0, 8-1, 0 מיועדים לקופסאות סגורות. במקרה זה, האינדיקטור האופטימלי, כפי שגילינו קודם לכן, הוא 0.5-0.6.
מקדם האיכות של הרמקולים עבור מהפך פאזה צריך להיות: Qts<0, 6. האופטימלי במקרה זה יהיה 0.4. התקנים עם Qts<0.4 מתאימים עבורשופרות.
איך לשנות את גורם האיכות, להפחית או להגדיל
לפעמים, כדי שציוד העברת קול יעבוד טוב יותר, יש להגדיל או להקטין את הפרמטר הזה. לעתים קרובות, מאסטרים, למשל, מתעניינים כיצד להפחית את גורם האיכות של רמקול. משימה זו יכולה להיות קשה מאוד. על מנת להפחית את גורם האיכות של הרמקול, בדרך כלל יש צורך לשנות את המנוע שלו באופן קיצוני. וזה, כמובן, הליך די מסובך וברוב המקרים לא מוצדק במיוחד.
כמה מומחים מציינים את העובדה שניתן להפחית את גורם האיכות של הרמקולים על ידי הדבקת מגנט. עם זאת, במקרה זה, המחוון שלו ישתנה ב-5-10% לכל היותר. בנוסף, שיטה זו מתאימה רק כאשר המגנט של הדובר עצמו חלש מאוד.
כמו כן, התשובה לשאלה איך מורידים את מקדם האיכות של הרמקול, ייתכנו טכנולוגיות אחרות. לדוגמה, ניתן לעשות זאת על ידי:
- באמצעות תהודה;
- הספגה של מפזר;
- חתך מגזרים, למשל, לפי שיטת אפרוסי.
התשובה לשאלה איך להגדיל את גורם האיכות של הרמקול היא די פשוטה. לשם כך, כפי שכבר גילינו לעיל, בדרך כלל אתה רק צריך להגדיל את מסת התנועה של המכשיר.
