Bulgarian Audiophile Society
Добре дошъл, непознат! Можеш да се регистрираш безплатно тук!
Имай предвид, че този форум не е за начинаещи!


Навигация
·Начало
·Форуми
·Публикувай статия
·Моят акаунт
·Upload
·Download
·Архив
·Връзки
·Класация
·Теми
·Gallery Галерия
·Нова Галерия
·Конвертор на кирилица
 
Реклама


Онлайн магазин
 
Галерия
·Галерия
·Енциклопедия
·Пропаганда
 
Реклама от Google
 
Login
Псевдоним

Парола

Не сте се регистрирали?
Можете да направите това от тук . След като се регистрирате, получавате няколко предимства - можете да променяте изгледа, да конфигурирате коментарите и публикувате съобщения със Вашето име
 
Forums

 Форума на БГАУДИО се премести на нов адрес.
 Форума на БГАУДИО се премести на нов адрес.
 продавам CD Philips CDC 745 за 40 лева
 Philips CD960
 Продавам две 6" ви басчета
 Продавам дек Technics RS-BX404
 Продавам тунер Technics ST-G460
 Как го прави Олег Рулит
 Продавам транзисторен ресивър JVC за 140 лева
 Купувам лампомер TESLA BM215A
 Продавам усилвател със субуфер 8" Megavox
 Пусни своя глас!Бъди пич!Бъди Българин!
 разпродажба 12",15",18" говорители
 Използване на 24 битов сигнал в SpectraLab
 Търся Fostex fe 126
 Китосване или рязане ?
 МОЯТ ПОСЛЕДЕН ЛАМПОВ УСИЛВАТЕЛ
 Продавам активен суб Harman/Kardon с дефект
 Пустите му АМЕРИКАНЦИ
 Подкрепете и този форум...

bgaudio.org Forums

 
 
Рупори Рупори - основни положения.
Публикувано отprogressor Време: Wednesday, August 16 @ 02:18:17 CEST
Със Съдействието на progressor

Тъй като доста потребители са избрали да посещават този форум, считам за уместно да представя следния обзор / преглед на някои технически аспекти при конструирането на хорни. Надявам се да бъдат полезни.

А. Площ на устата.

1. Основни положения.
При хорните се различават 4 основни случая на излъчване :
1/ в свободното пространство (4п) - висейки например на 30 м над земята;
2/ в полу-пространство (2п) - разположение на земята, далеч от стени;
3/ в четвърт пространство (п) - разположение на земята, близо до стена;
4/ в 1/8 пространство (п/2) - в ъгъла на дадено помещение.

2. Площ на устата.
С оглед постигане на висококачествено възпроизвеждане на ниските честоти, устата на една хорна трябва да има определени размери. Прието е, че добро качество на ниските честоти се получава при уста с периметър равен на една дължина на вълната за съответната най-ниска честота, която е необходимо да се възпроизведе, коригиран със съответния коефициент за пространствено разположение на хорната.
Следователно, формулата за площ на устата е:
(Ф-ла 1)

където:
Аm - площ на устата, m2;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
F - необходимата най-ниска честота, Hz;
K - коефициент за пространствено разположение на хорната / в свободно пространство K = 1, в полупространство K = 2, в четвърт пространство K = 4, в 1/8 пространство K = 8 /
При средно- и високочестотни хорни корекция за пространствено разположение не се прави. Тези хорни почти без изключения са прави (несгънати), с предно натоварване на драйвера, и за тях в горната формула К се приема равен на 1, а някои дори препоръчват 1.5.

3. Компромиси.
Най-широко срещания случай на пространствено разположение е в ъгъла на помещението, т.е. 1/8 пространство; но дори и в този случай при честоти под 50-60 Hz площта на устата се получава непоносимо голяма за нормалните жилища. Например, за честота 40 Hz и ъглово разположение съответната стойност е 7357 кв.см., което при ширина на хорната в диапазона 20-40 см, води до уста с височина 368 - 184 см ! Все пак, има светлина в тунела - някои конструктори на хорни считат за "безопасен" компромиса да се редуцира допълнително площта на устата до 1/5 от изчислената по горната формула стойност.

Таблица за площта на устата при различни разположения за честоти 20 - 150 Hz:
(Таб. 1)

Б. Дължина на хорната (по осовата линия на контура).

1. Основни положения.
Минималната дължина на хорната трябва да е не по-малка от 1/4 дължина на вълната за необходимата най-ниска честота, която трябва да се възпроизвежда с добро качество. Препоръчително е дължината на хорната да бъде равна на 1/2 дължина на вълната, тъй като това вече дава предпоставки хорната да работи в "скоростно-контролиран" режим. Акустичната дължина на хорната може да се различава от физическата - това зависи от формата на устата, и доколко хорната се разминава с идеалните размери. При къси хорни с големи усти този ефект може да бъде значителен.

Дължината на хорната по осовата линия на контура е в пряка зависимост от формата на контура, която сме избрали за конкретната хорна. Принципно, всички геометрични характеристики на една хорна са обвързани както между себе си, така и с характеристиките на конкретния говорител, който ще се използва.

2. Дължина на хорната.
Как се получава (изчислява) дължината на хорната? В зависимост от избраната форма на контура (която ще бъде разгледана по-долу) се използват съответните формули. Всъщност, дължината се явява 'вторичен' продукт в хода на следващите изчисления, чиито основен резултат е изменението на площта на напречното сечение на хорната в зависимост от отдалечеността (разстоянието) от гърлото (респективно устата при трактриксовия контур) на хорната.

При експоненциална форма на контура:
(Ф-ла 2)

където:
Ах - площта на напречното сечение на хорната на разстояние х от гърлото, m2;
At - площта на напречното сечение на гърлото на хорната, m2;
е - Неперовото число (основата на натуралния логаритъм, ~ 2.71828);
x - разстояние от гърлото на хорната, m;
xo - константа, хо = c / 2пF, m;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
F - необходимата най-ниска честота, Hz.

При хиперболично-експоненциална форма на контура:
(Ф-ла 3)

където:
Ах - площта на напречното сечение на хорната на разстояние х от гърлото, m2
At - площта на напречното сечение на гърлото на хорната, m2
М - степента на хиперболичното нарастване.
x - разстояние от гърлото на хорната, m;
xo - константа, хо = c / 2пF, m;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
F - необходимата най-ниска честота, Hz.

Формула 3 може да бъде записана и по следния начин:
(Ф-ла 4)

Степента на хиперболично нарастване (М) се избира в диапазона от 0 до 1. Когато М = 1, получаваме чисто експоненциално нарастване (разширяване), респективно експоненциална форма на контура; при М = 0 формата на контура е чисто хиперболична (катеноид).
В практиката на конструиране на нискочестотни хорни, а също и широколентови, за оптимална стойност се счита М = 0.5 - 0.6.

При трактриксова форма на контура:
(Ф-ла 5)

където:
x - разстояние от устата на хорната, m;
rm - радиусът на пълната трактриксова уста, rm = c / 2пF, m;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
F - необходимата най-ниска честота, Hz;
rx - радиус на напречното кръгово сечение на хорната на разстояние х от устата, m.
Последователността на изчисляване на трактриксовия контур е различна от тази при експоненциалния или хиперболично-експоненциалния. Както се вижда и от самата формула, тук разстоянието по осовата линия не е аргумент, а функция; т.е. след като предварително сме изчислили rm, провеждаме изчисленията задавайки серия от намаляващи стойности за rx в обхвата от rm до 0 (по-точно, до стойност малко по-малка от радиуса на гърлото на хорната).

Тези три формули се 'прогамират' в компютърна електронна таблица или ръчен калкулатор.
При експоненциалния и хиперболично-експоненциалния контур се отчита съответната стойност на х, за която изчислената площ на устата е равна или по-голяма от предварително избраната площ на устата за съответната най-ниска необходима честота и това де факто е дължината на хорната по осовата линия на контура.
При трактриксовия контур, се отчита стойността на х, за която rx е приблизително равен на радиуса на гърлото на хорната.

3. Компромиси.

Компромис с дължината на хорната, под формата на скъсяване, не бива да се прави.

В. Форма на контура.

1. Основни положения.
Изборът на форма на контура на една хорна е следствие от практическия опит на конструктора, функционалното предназначение на хорната, характеристиките на говорителя.

2. Типове контури.
Основните типове контури са:
а) хиперболично-експоненциален;
б) експоненциален;
в) трактрикс;
г) хиперболичен
д) коничен;
е) комбинация между гореизброените.

3. Избор на форма на контура.
Моля, обърнете внимание, че дори и една реална хорна да е съставена от отделни участъци с конична форма, това не означава непременно, че тя е изчислявана като конична хорна - просто ограниченията при практическата реализация налагат използване на серия от участъци с тази форма, които апроксимират получената при изчисленията експоненциална, хиперболично-експоненциална или трактриксова линия (форма).

Трактриксовата форма се счита за по-подходяща при средно- и високочестотни хорни, макар да не липсват примери за широколентови хорни, които са проектирани именно като трактриксови.
[ Създателите на Carfrae, широколентовите английски хорни, известни и със своята цена ;) твърдят, че именно трактрикс е най-музикалния контур, дори и за ниските честоти. ]

За нискочестотни приложения експоненциалната форма дава по-къса линия от хиперболично-експоненциалната, респективно - по-малък обем и габаритни размери. Може би най-универсалната и 'най-гъвкава' форма е хиперболично-експоненциалната, при която чрез вариране и подходящ избор на параметъра М (степента на хиперболично нарастване) се търси канцелиране на реактивната (имагинерната) съставляваща в импеданса на гърлото на хорната за най-ниската необходима честота.

Ориентировъчна представа за някои контури дават следните картинки.

(Фиг. В-1)
От трите показани контура на Фиг.В-1 най-късият е трактрикс, средният е експоненциален, а най-дългият е хиперболично-експоненциален.

(Фиг. В-2)

Г. Площ на сечението на гърлото.

1. Основни положения.
Заедно с определянето обема на компресионните камери това е един от доста 'тънките' моменти при конструирането на хорни. Приведените по-долу формули отразяват двата принципни подхода: а) постигане на максимална чувствителност, и б) постигане на максимална ефективност.
Статистически, площта на сечението на гърлото при повечето хорни се движи в границите от 30 до 70% от ефективната площ на мембраната на говорителя (Sd), като разбира се са възможни изключения.

2. Площ на сечението на гърлото при проектиране за максимална ефективност.

(Ф-ла 6)

където:
At - площта на напречното сечение на гърлото на хорната, m2
п - числото пи (~3.1415);
F - необходимата най-ниска честота, Hz;
Qts - пълният качествен фактор на говорителя;
Vas - еквивалентният обем на говорителя, m3;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;

Забележете, че горната формула важи с най-голяма сила в случаите когато Qes е приблизително равeн на Qts, т.е. Qes<

3. Площ на сечението на гърлото при проектиране за максимална чувствителност.

(Ф-ла 7)

където:
At - площта на напречното сечение на гърлото на хорната, m2
п - числото пи (~3.1415);
Vas - еквивалентният обем на говорителя, m3;
Qlc – качествен фактор на акустичната система;
Fs – резонансна честота на говорителя, Hz;
Flc, Fhm – гранични честоти, Hz;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;

Определянето на качествения фактор на акустичната система Qlc и граничните честоти Flc и Fhm излиза извън рамките на настоящия материал, като тук само ще отбележа, че двете гранични честоти: а) зависят от характеристиките на конкретния говорител; б) Flc не трябва eднозначно да се отъждествява с Fs или F (най-ниската необходима честота), и в) типично, Flc и Fhm са разположени така:

(Фиг.1)

Д. Камери.

1. Камери при широколентовите хорни /задно натоварени хорни/.

При широколентовите хорни камерата е само една и е разположена между гърлото на хорната и мембраната на говорителя:
(Фиг.2)

Средночестотната хорна е показана в червено тъй като, с някои изключения, прилагането й е по-рядко разпространено в практиката.

Dinsdale предлага следната формула за определяне обема на камерата V:
(Ф-ла 8 )

където:
V - обем на камерата, m3;
At - площта на напречното сечение на гърлото на нискочестотната хорна, m2;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
Fc - според Dinsdale - необходимата най-висока честота, възпроизвеждана от нискочестотната хорна, Hz.

Формула 8 всъщност е предложена от Klipsch още през 1941г., но в контекста на теорията за нискочестотните хорни.

2. Камери при нискочестотни хорни /предно натоварени хорни/.

(Фиг.3)

При проектиране за максимална ефективност Keele преработва формулата на Klipsch (Ф-ла 8 ) с оглед канцелиране на реактивната съставляваща в импеданса на гърлото на хорната и извежда следния израз за обема на задната камера:
(Ф-ла 9)

където:
Vb - обем на задната камера, m3;
Vas - еквивалентният обем на говорителя, m3;
Fs – резонансна честота на говорителя, Hz;
Qts - пълният качествен фактор на говорителя;
Fck - според Keele, Fck = F (необходимата най-ниска възпроизвеждана честота, Hz).

При проектиране за максимална чувствителност Leach дава следните формули.

- задна камера:
(Ф-ла 10)

където:
Vb - обем на задната камера, m3;
Vas - еквивалентният обем на говорителя, m3;
Fs – резонансна честота на говорителя, Hz;
Flc, Fhm – гранични честоти, Hz.

- предна камера:
(Ф-ла 11)

където:
Vf - обем на предната камера, cm3;
Qtc – пълен качествен фактор на акустичната система;
At - площта на напречното сечение на гърлото на хорната, cm2;
c - скорост на звука (във въздух), ~344 m/s;
п - числото пи (~3.1415);
Flc, Fhm – гранични честоти, Hz.

Определянето на пълния качествен фактор на акустичната система Qtc излиза извън рамките на настоящия материал.

-to be continued-

Източници:
1. "Horn Loudspeaker Design"
J. Dinsdale, Wireless World, March-June 1974
2. "Low Frequency Horn Design Using Thiele/Small Driver Parameters",
D.B.Keele, Jr., presented at the 57th Convention of the Audio Engineering Society, May 10-13, 1977, Los Angeles.
3. "On the Specification of Moving-Coil Drivers for Low-Frequency Horn-Loaded Loudspeakers"
W. Marshall Leach, Jr., presented at the 61st Convention of the Audio Engineering Society, New York, Nov. 3-6, 1978; revised September 1979


Във формат .pdf материала /към момента/ се намира тук


 
Връзки
· Повече за Рупори
· Статии от progressor


Най-четена Статия Рупори:
Рупори - основни положения.

 
Рейтинг за Статия
Среден Резултат: 4.16
Гласа: 6


Моля, използвайте допълнението и гласувайте за тази статия:

Отличен
Много Добър
Добър
Среден
Слаб

 
Опции

 Извеждане в Отделна Страница Извеждане в Отделна Страница

 
_ASSOTOPIC

Рупори

"Login" | ВХОД | 6 коментари | Търсене в Дискусия
Коментарите са на публикуващият ги. Ние не сме отговорни за тяхното съдържание.

Не е позволено Коментари за Анонимни, моля регистрирайте се

Re: Рупори - основни положения. (Резултат: 1)
от SacredEvil Време: Wednesday, August 16 @ 22:09:04 CEST
(Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение)
Доста полезна статия написана на много разбираем език браво на автора :)




Re: Рупори - основни положения. (Резултат: 1)
от horn_power Време: Thursday, August 24 @ 03:25:59 CEST
(Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение)
като се има впредвид ,че използването на правилно оразмерен рупор може да качи кпд-то на някой говорител до 30-50% горенаписаното може да е полезно за всеки който иска да има наистина качествен звук.дори при малка амплитуда на говорителя. аз самия се запалих и сега правя една хорна http://diy.cowanaudio.com/hornsubjr.html и мисля да правя wo32,но не съм решил още...




Re: Рупори - основни положения. (Резултат: 1)
от Neon_Knight Време: Thursday, September 07 @ 22:48:20 CEST
(Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение)
А параметрите на Tielle-Small къде се вписват в теорията ти, progressor?




Re: Рупори - основни положения. (Резултат: 1)
от hisopolko167 Време: Sunday, July 29 @ 17:42:36 CEST
(Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение)
скачать Doodle Jump для LG A120 [dodlerandroid.ru]




Re: Рупори - основни положения. (Резултат: 1)
от alexeiypetov Време: Tuesday, November 05 @ 10:57:06 CET
(Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение)
Скачать Opera Mini для Nokia Oro [opernewver.ru]



muzica noua muzica noua
PHP-Nuke Copyright © 2005 by Francisco Burzi. This is free software, and you may redistribute it under the GPL. PHP-Nuke comes with absolutely no warranty, for details, see the license.
Генериране на страницата: 0.04 секунди