Højttaleren i kabinet

Transkript

1 Højttalere i kabiet Lukket kabiet Ved at motere højttalerehede i et lukket kabiet opås: Lydudstrålig fra højttalermembraes bagside forhidres (sviger i modfase med membraes forside dipol). Det fuldstædige ækvivalete admittasetværk: Kabiettets eftergivelighed (compliace): c V 1 m,v 2 2 ρc S (proportial med kabiettets volume). Højttalerehedes ege mekaiske eftergivelighed c m ka også ækvivaleres med et ækvivaletvolume: V as =ρc c S 2 2 m Kabiettets volume og højttalerehedes ækvivalete volume bør være af samme størrelsesorde. De resulterede mekaiske eftergivelighed reduceres: c c c = c c = < c m m,v res m m,v m cm + cm,v 1 1 Resoasfrekvese for det samlede system øges: f 0 ' = 2 π m c c m m m,v For V kabiet = V as vil resoasfrekvese øges med e faktor 2.

2 Stråligsimpedase øges: r πρ 2 4 (kabiet) ω a 4c 4 = = 4 m,r 2 r m,r(fri) π ρ 4 6 (ka ) 3 ω a 16 c r m,r πρ 2 4 (kabiet+ v æg) ω a 8 = 2c = 8 2 r m,r(fri) π ρ 4 6 (ka ) 3 ω a 16 c 2 de udstrålede akustiske effekt øges: Pa= rm,r veff Godhedstallee Q for systemet øges. Øgede mekaiske tab i form af absorberede materiale (glasuld e.l.) abragt i kabiettet ka kompesere for e for stor Q. Luftstivhede i kabiettet dæmper højttaleres maximale udsvig ved lave frekveser beskytter højttalere mod mekaisk overlast ved utilsigtede kraftige lavfrekvessigaler. Retigskarakteristikke ka påvirkes af kabiettet.

3 Ved højere frekveser ka der opstå resoaser i kabiettet lydtryk ikke es i hele kabiettet / bagside kraftigt påvirket eftergivelighede mere kompliceret. Ege(resoas-)frekveser for rektagulær kasse: c x y z = l x l y lz f F.eks.: l x = 34 cm f r,mi = 500 Hz. Kabiettets dimesioer vælges så der ikke sker sammefald af egefrekveser, dvs. et irratioelt katlægdeforhold skal tilstræbes. Et katlægdeforhold: l = 3 x :l y :lz 4: 2:1 giver de jæveste fordelig af egefrekveser ved lave frekveser. Et kubisk kabiet (l x = l y = l z ) er det værst tækelige. Resoaser bekæmpes med dæmpigsmateriale i kabiettet på steder med store partikeludsvig (midt i kabiettet). Kabiettets vægge skal være stive, så de ikke sviger med og dermed udstråler lyd der iterfererer med de øskede lyd fra højttalermembrae.

4 Kabiet med port (basreflekskabiet) E ofte beyttet kabiettype er et basreflekskabiet, hvor kabiettet er forsyet med e port (åbig / rør): Porte virker som et ekstra stempel ved lave frekveser: kabiettets volume ( fjeder ) og luftproppe ( masse ) i røret daer et mekaisk resoassystem (Helmholtz-resoator). ved resoas opstår stor partikelhastighed i porte: q = S m v m = S p v p pga. portes midre areal stor udstrålet effekt: P ( ω q) 2 adderes til sigalet fra selve membrae. a Med et sådat kabiet opås: Lavere basresosasfrekves. Stor stråligsimpedas ved lave frekveser og små udsvig udsvig ka øges større udstrålet effekt ved lave frekveser. Øget forvrægig ved lave frekveser, hvor membraes bevægelser er bestemt af eftergivelighede c m,tot, som er vaskelig at realisere lieær. Et midre problem, da det meeskelige øre ikke er særligt følsomt for forvrægiger ved lave frekveser (dårlig frekvesaalyse).

5 Højttalerehede, kabietvolumeet og porte daer to koblede resoaskredse: selve højttalere de tilkoblede akustiske resoator Det fuldstædige ækvivalete admittasetværk for basreflekshøjttalere: Dette ka som tidligere reduceres til et ækvivalet elektrisk etværk: Kabiettets volume og port svarer til e seriesvigigskreds parallel med højttalerehedes kompoeter. Det samlede etværk er et 4. ordes højpasfilter Giver risiko for rigiger (forvræget amplitudespektrum) Kræver øje afstemig af resoaskredsee. Højttalerehedes, kabiettets og portes parametre skal tilpasses hiade (ka ikke vælges uafhægig af hiade).

6 Almidelige desigregler: VaS 0,8-1,3 Vkabiet f 0,kabiet+port 1,0-1,1 f 0,ehed Module af de elektriske impedas af det samlede system: Miimumsværdie mellem toppee svarer til seriekredses (kabiet+port) resoasfrekves. Toppee ligger lidt højere ed systemets resoasfrekveser pga. koblige til seriekredse.

7 Udstrålige fra højttalerehede og porte hver for sig: De samlede udstrålig fides ved vektoriel (med fase) additio af de to bidrag Uder portes resoasfrekves: port i fase med højttalerehedes bagside (fjedersvigig ved lav frekves) de to bidrag i modfase det resulterede lydtryk fides som differece mellem de to kurver flakestejlhed: 24 db/oktav (12 db/oktav for det lukkede højttalerkabiet) Mellem portes og systemets resoasfrekveser: port i modfase med højttalerehedes bagside (fjedersvigvig ved resoas) de to bidrag i fase det resulterede lydtryk fides som summe af de to kurver stort lydtryk Over systemets resoasfrekves: de to bidrag i modfase portes bidrag forsvidede det resulterede lydtryk højttalerehedes bidrag Portes resoasfrekves skal derfor være lav for at få de øskede virkig og ikke reducere lydtrykket ved lave frekveser.

8 Retigskarakteristik Retigskarakteristikke er forholdet mellem hastighedspotetialet (lydtrykket) for de aktuelle kilde som fuktio af retige og hastighedspotetialet (lydtrykket) for e puktkilde (isotrop udstrålig) med samme udstrålede effekt i fjerfeltet: Ekelt ehed: p ˆ (r,t) = pˆ R (f) R (f) = e pukt e e ˆp ˆp e pukt ϕ+ϕ Flere eheder: i i p ˆ (r,t, ϕ ' ) = pˆ R (f) e e,i i i pukt,i e,i pˆ = pˆ R (f) e R res pukt,i e,i i= 1 res (f) = i= 1 ˆp pukt,i i= 1 e,i pukt,i j( ϕ+ϕ i ' i) R (f) e ˆp j( ' ) j( ϕ+ϕ i ' i) es eheder: j( ϕ+ϕ i ' i) ˆppukt,i e i= 1 res = e = e g R (f) R (f) R (f) R (f) ˆp i= 1 pukt,i Gruppe retigskarakteristik R g (f) ka her også være kabiettets idflydelse på højttaleres samlede retigskarakteristik.

9 es puktkilder: R(f) = g a si π si( θ) λ a si π si( θ) λ

10 2J 1(ka si( θ)) Cirkulært stempel i uedelig væg: R(f) = kasi( θ)

11 Retigskarakteristikker for e cirkulær membra i et 1x2π-rum: Retigskarakteristikker for e cirkulær membra i et 1x4π-rum: