|
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
|
|
|
|
| |
Природата на четвъртвълновия резонатор
Публикувано от???????? ??????? (oceanma Време: Saturday, August 21 @ 00:57:37 UTC
Със Съдействието на kirilov
Статия 3 от поредицата за предавателните линии.
Природата на четвъртвълновия резонатор
Статия 3 от поредицата за предавателните линии.
Използвах страницата
на Боб Брейн:
http://geocities.com/rbrines1/,
http://www.diysubwoofers.org/tls/
Природата
на четвърт-вълновия резонатор
11/19/2002
ТЛ
са направени, като говорителят е 2-ри ред (high-pass)
филтър, и тръбата също действа като поредица от 2-ри ред (band-pass)
филтри. Комбинацията създава 4-ти ред (high-pass)
система.
За да илюстрирам
това,аз представям 3 графики създадени с МатКАД шийтовете на М.Кинг.
Говорителят
използван за тези примери е 7 инчов Peerless 850122.
Рискованото начинание за този говорител е показан в раздела “Peerless
Pipe”.
Първата
илюстрация е за 90 ин. тръба с постоянна площ 10Sd (10
пъти площта на говорителя), като говорителя е монтиран от затворения край
на тръбата. Избирам размерите на тръбата за тези примери за да покажа ясно
особеностите на хармоничните серии в четвърт-вълновата тръба. Tя
е достатъчно дълга за да се видят добре местата на резонансите и тяхното
преместване за резонанса на говорителя. Площта на тръбата е достатъчно голяма,
така, че тези крайни ефекти да се покажат ясно. Те са толкова важни в проектирането
на четвърт-вълновите резонатори и тяхното минимизиране от проектанта.
Сумарна АЧХ
(Червено=сумарна
АЧХ, Синьо=безкрайна преграда)
АЧХ на говорителя
и порта
(Червено=Говорител
, синьо=Порт)
Говорител
и фаза на порта
(Червено=Говорител
, синьо=Порт)
Импедансна
характеристика
(Червено=Сумарна,
Синьо=Говорител в безкрайна преграда)
Говорителят
свива характеристиката като нисък Q 2-ри ред филтър
с f3~75 херца. Първия резонанс е висок
Q (band-pass) филтър с честота 35
херца. Високият край (high-pass) на основното
спадане на крайната стойност е от 12дб/окт. Ниският край (low-pass)
не спада прекалено далече, преди взаимодействие (пауза) с първия хармоник.
Всички хармонични са като (band-pass) филтри.
Тези ефекти се наричат гребенчати.
Говорителя и порта са дефазирани на 180градуса при 0 Херца, и 90 градуса
при всеки резонанс на тръбата. Фазовите различия се редуват в
и извън фаза между хармониците.
От тях спира тръбата (затворена от единия и отворена от другия край), като
се появяват само нечетните хармоници.
Резонанса на говорителя
е напълно подтиснат в честотния обхват, въпреки че се държи добре в импедансната
характеристика. При всеки хармоник на тръбата, изхода на говорителя е подтиснат,
показано в 2-те честотни характеристики и импедансната.
Така,
ето каква работа имаме. Обикновенно спираме тези подивели шипове в тръбата.
АЧХ на говорителя е основната информация в ръцете на проектанта. Изкуството
на проектирането на ТЛ е да се настрои резонансната честота и Q
на тръбата и да се подтиснат всички хармоници нагоре от основната честота
на тръбата.
Дължината
на тръбата и площта са:
Най-голямо значение
за настройката на резонансната честота на тръбата има изборът на дължината
на тръбата. Правейки тръбата по-дълга, резонансната честота слиза по-надолу,
и аз няма да демонстрирам този факт. Избирам 60” за тези примери,
не защото тази е резонансната честота на говорителя (чиста случайност),
а защото знам, че това води до добър проект. Тази дължина се постига експериментално.
По-малко
явно е,че увеличаването на нивото на изхода на тръбата се постига чрез увеличаване
на пресечената площ.
Повишаването
на площта на тръбата също така води до увеличаване на Q
на тръбата. За този пример аз ще започна
с площ на тръбата равна на Sd на говорителя:
Площ=Sd
Kомбинирана
характеристика:
Характеристика на
говорител/порт
Площ=2
Sd
Kомбинирана
характеристика
Характеристика
на говорител/порт
Площ=4
Sd
Комбинираха характеристика
Характеристика
на говорител/порт
Увеличаването на пресечената
площ, съответно на изхода е специфичен в основата си.
Индуктивен
товар(Mass Loading):
Резонансната честота
натръбата зависи от 2 неща:
1.Дължината на тръбата
2.Акустичен импеданс
вътре и в края на тръбата.
Ако
импеданса е капацитивен,дължината на тръбата ще бъде по-дълга от калкулираната
( f = c / 4L), и ако импеданса е индуктивен,тръбата
ще бъде по-къса от изчислената. Електрическия
аналог ще бъде, натоварена в основата си четвъртвълнова радиоантена. Бобината
при основата е с по-къса физическа дължина за дадена резонансна честота.
Подобни приложения са и за четвърт-вълновата тръба.
Най-лесните
пътища за увеличаване на индуктивния товар на тръбата е да скосим,изострим
тръбата към изхода, или да намалим площта и да увеличим дължината на порта.
Геометрията на порта ще бъде обсъждана
по-късно с дискусийте за правите тръби и TQWT.
Тук ще увеличим съотношението на скосяване с намаляване на площта на порта.
Тръбата има постоянно съотношение на скосяване. Първата тръба в тези серии
е пример с права тръба с площ = 4 Sd
Съотношение
на скосяване = 2:1
Комбинираха характеристика
Характеристика на
говорител/порт
Съотношение
на скосяване =4:1
Комбинираха
характеристика
Характеристика
на говорител
Съотношение
на скосяване = 8:1
Комбинираха
характеристика
Характеристика
на говорител/порт
Като
имаме съотношение на скосение, и следователно индуктивния товар се увеличава,
резонансната честота на тръбата намалява. Също така нивото на изхода на
основната честота намалява,като енергията е разпространена над лента с
по-голяма ширина. Резонансната честота
беше понижена от 50 на 30 херца, като съотношението се увеличи от 1:1
към 8:1. Но честотата на високите хармоници не беше понижена. Индуктивния
товар на тръбата действа само
за основната честота.
Позиция
на говорителя:
Малко вероятно е,че
истинските кутии ще имат говорител монтиран към затворения край на тръбата.
Това са специални случаи,които гарантират това,но е извън темата тук. Позицията
на говорителя в плоскостта ще бъде определена с конструктивно ограничение,
дифракционни съображения, естетически съображения. Ако е възможно,както
и да бяхме поставили говорителя, така щяхме да подтиснем една от хармониците
на тръбата. Поставяйки говорителя на 1/3 от дължината надолу, правата или
скосена тръба ще подтисне 1-вия обертон и 3-тия хармоник. 1/6 надолу ще
подтисне 2-рия обертон и 5-тия хармоник:
Монтиран
в края говорител
1/3
надолу
1/6 надолу
Демпване:
Основната
стояща вълна в спрените тръби имат нулева скорост и високо налягане на възела
в затворения край, и висока скорост и ниско налягане на антивъзела при отворения
край на тръбата.
По-високите хармоници имат допълнителни възли и антивъзли разпределени навсякъде
в тръбата. Ватата трябва да бъде поставена в тръбата в подобни,такива пътища
и места, които да демпват високите честоти,докато подминават ниските честоти
недокоснати. С поставянето на
ватата в затворения край на тръбата,високо-скоростните антивъзли на хармониците
ще бъдат демпвани,докато само нискочестотните части на основната честота
ще останат,преминат през демпващия материал.
Вземаме последния
пример по-горе и поставяме 1лбр./куб фут в горната четвърт на тръбата:
Демпвана
тръба
Всички
шипове бяха преместени и гребените намалени по-добре от +/- 2 дб. Върха
на резонанснатачестота на тръбата бе намален също така. Тези намаления
на общите закъснения (Group Delay) и подобряването
на характеристиката на преходния процес, довеждат до това, че създадената
мощност на системата работи по-добре с повдигането на ниските честоти
от стаята (Room Lifting).
Вълната дълго беше мислена за най-добрата плънка за четвърт-вълновите
резонатори. Колкото и да показват експериментите, че там, около вълната
няма никаква магия. Polyfil, Fiberglas и Miraflex,
те всички имат подобни характеристики и са едно към едно като способност
за поставянето им на местата, с такова съотношение тежест/обем. Аз предпочитам
Polyfil,защото е лесен за употреба. Обикновено
е пакетиран достатъчно здраво за да остане на мястото си.
Miraflex има тенденция към сплитане, а Fiberglas
може да ви обезобрази, ако нямате маска и ръкавици.
|
|
_ASSOTOPIC
|
|
"Природата на четвъртвълновия резонатор" | ВХОД | 1 коментар | Търсене в Дискусия |
| Коментарите са на публикуващият ги. Ние не сме отговорни за тяхното съдържание. |
|
|
Re: Природата на четвъртвълновия резонатор (Резултат: 1) от Neon_Knight Време: Saturday, July 29 @ 14:50:15 UTC (Информация за Потребител | Изпращане на Съобщение) | Oceanman, написал си много добра и полезна статия.
Трябва да се освободиш обаче от една специфична правописна грешка при ползване на множествено число, например:
индукциЙ, институциЙ
И друга: интервал се слага след всеки препинателен знак, пример:
Аз предпочитам Polyfil,защото е лесен за употреба
Дано това не те обижда, иначе си талант в тази теория :) |
|
|
|