Mesure de Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd

Pour mesurer ces paramètres, vous aurez besoin du matériel suivant :

1. Voltmètre
2. Générateur de signaux audio
3. Fréquencemètre
4. Résistance puissante (au moins 5 watts) de 1000 ohms
5. Résistance précise (+- 1%) de 10 ohms
6. Fils, pinces et autres déchets pour tout connecter en un seul circuit.

Bien entendu, cette liste est susceptible d'évoluer. Par exemple, la plupart des oscillateurs ont leur propre échelle de fréquence et un fréquencemètre n'est pas nécessaire dans ce cas. Au lieu d'un générateur, vous pouvez également utiliser une carte son d'ordinateur et un logiciel approprié capable de générer des signaux sinusoïdaux de 0 à 200 Hz de la puissance requise.

Schéma de mesures

Calibration

Vous devez d'abord calibrer le voltmètre. Pour ce faire, à la place du haut-parleur, une résistance de 10 ohms est connectée et en sélectionnant la tension fournie par le générateur, il faut atteindre une tension de 0.01 volt. Si la résistance est d'une valeur différente, la tension doit correspondre à 1/1000 de la valeur de résistance en ohms. Par exemple, pour une résistance d'étalonnage de 4 ohms, la tension doit être de 0.004 volt. Se souvenir! Après l'étalonnage, il est IMPOSSIBLE d'ajuster la tension de sortie du générateur tant que toutes les mesures ne sont pas terminées.

Trouver Re

Maintenant, en connectant un haut-parleur à la place d'une résistance de calibrage et en fixant une fréquence proche de 0 hertz sur le générateur, on peut déterminer sa résistance en courant continu Re. Ce sera la lecture du voltmètre multipliée par 1000. Cependant, Re peut également être mesuré directement avec un ohmmètre.

Trouver Fs et Rmax Le haut-parleur pendant cette mesure et toutes les mesures suivantes doit être dans un espace libre

La fréquence de résonance d'un haut-parleur est déterminée à partir de son impédance de crête (caractéristique Z). Pour le trouver, changez doucement la fréquence du générateur et regardez les lectures du voltmètre. La fréquence à laquelle la tension sur le voltmètre sera maximale (un nouveau changement de fréquence entraînera une chute de tension) sera la fréquence de résonance principale de cette enceinte. Pour les haut-parleurs de plus de 16 cm de diamètre, cette fréquence doit être inférieure à 100 Hz. N'oubliez pas de noter non seulement la fréquence, mais également les lectures du voltmètre. Multipliés par 1000, ils donneront l'impédance du haut-parleur à la fréquence de résonance, Rmax, nécessaire pour calculer les autres paramètres.

Trouver Qms, Qes et Qts Ces paramètres sont trouvés par les formules suivantes :

Comme vous pouvez le voir, il s'agit d'une découverte séquentielle de paramètres supplémentaires Ro, Rx et de la mesure de fréquences F jusque-là inconnues.₁ et F₂. Ce sont les fréquences auxquelles l'impédance du haut-parleur est Rx. Étant donné que Rx est toujours inférieur à Rmax, il y aura alors deux fréquences - l'une est légèrement inférieure à Fs et l'autre est un peu plus grande. Vous pouvez vérifier si vos mesures sont correctes avec la formule suivante :

Si le résultat calculé diffère de celui précédemment trouvé de plus de 1 hertz, vous devez tout répéter depuis le début et plus précisément. Ainsi, nous avons trouvé et calculé plusieurs paramètres de base et pouvons en tirer des conclusions :

1. Si la fréquence de résonance du haut-parleur est supérieure à 50 Hz, il a le droit de prétendre fonctionner au mieux comme un médium. Vous pouvez immédiatement oublier le subwoofer sur un tel haut-parleur.
2. Si la fréquence de résonance du haut-parleur est supérieure à 100 Hz, il ne s'agit pas du tout d'un haut-parleur basse fréquence. Vous pouvez l'utiliser pour reproduire les fréquences moyennes dans des systèmes à XNUMX voies.
3. Si le rapport Fs/Qts d'un haut-parleur est inférieur à 50, alors ce haut-parleur est conçu pour fonctionner exclusivement dans des enceintes fermées. Si plus de 100 - exclusivement pour travailler avec un inverseur de phase ou en passe-bande. Si la valeur est comprise entre 50 et 100, vous devez alors examiner attentivement d'autres paramètres - à quel type de conception acoustique l'enceinte a tendance. La meilleure façon d'y parvenir est d'utiliser des programmes informatiques spéciaux capables de simuler graphiquement la sortie acoustique d'un tel haut-parleur dans différentes conceptions acoustiques. Certes, dans ce cas, on ne peut pas se passer d'autres paramètres non moins importants - Vas, Sd, Cms et L.

Trouver Sd

C'est la surface rayonnante dite effective du diffuseur. Pour les fréquences les plus basses (dans la zone d'action du piston), elle coïncide avec celle de conception et est égale à : .

Rayon R dans ce cas, ce sera la moitié de la distance entre le milieu de la largeur de la suspension en caoutchouc d'un côté et le milieu de la suspension en caoutchouc du côté opposé. Cela est dû au fait que la moitié de la largeur de la suspension en caoutchouc est également une surface rayonnante. Veuillez noter que l'unité de cette superficie est le mètre carré. En conséquence, le rayon doit y être substitué en mètres.

Trouver l'inductance de la bobine du haut-parleur L

Cela nécessite les résultats de l'une des lectures du tout premier test. Vous aurez besoin de l'impédance (impédance) de la bobine mobile à une fréquence d'environ 1000 Hz. Puisque la composante réactive (XL) est séparée de la Re active d'un angle de 900°, on peut utiliser le théorème de Pythagore : .

Depuis Z (impédance de la bobine à une certaine fréquence) et Re (résistance CC de la bobine) sont connus, alors la formule est convertie en

Ayant trouvé la réactance XL à la fréquence F, nous pouvons calculer l'inductance elle-même en utilisant la formule :  

Mesures Vas

Il existe plusieurs façons de mesurer le volume équivalent, mais deux sont plus faciles à utiliser à la maison : la méthode "Masse ajoutée" et la méthode "Volume ajouté". Le premier d'entre eux nécessite plusieurs poids d'un poids connu à partir de matériaux. Vous pouvez utiliser un ensemble de poids provenant de balances de pharmacie ou utiliser d'anciennes pièces de monnaie en cuivre de 1,2,3 et 5 kopecks, car le poids d'une telle pièce en grammes correspond à la valeur nominale. La deuxième méthode nécessite une boîte hermétique de volume connu avec un trou de haut-parleur approprié.

Trouver Vas par la méthode de la masse supplémentaire

Vous devez d'abord charger uniformément le cône avec des poids et mesurer à nouveau sa fréquence de résonance, en l'écrivant sous forme de F. Elle doit être inférieure à Fs. C'est mieux si la nouvelle fréquence de résonance est inférieure de 30% à 50%. Le poids des poids est supposé être d'environ 10 grammes par pouce de diamètre de cône. Ceux. pour une tête de 12", il faut un poids d'environ 120 grammes. Ensuite il faut calculer le Cms en fonction des résultats obtenus avec la formule :

,

où М - masse des poids ajoutés en kilogrammes. Basé sur les résultats Vas(m3) est calculé par la formule :

Recherche de Vas par la méthode du volume ajouté

Il est nécessaire de fixer hermétiquement le haut-parleur dans le boîtier de mesure. Il est préférable de le faire avec l'aimant vers l'extérieur, car le haut-parleur ne se soucie pas de quel côté il a du volume, et il vous sera plus facile de connecter les fils. Et il y a moins de trous supplémentaires. Le volume de la boîte est indiqué comme Vb. Ensuite, vous devez prendre des mesures Fс (fréquence de résonance du haut-parleur dans une boîte fermée) et, en conséquence, calculez Qmc, Qec и QTC. La technique de mesure est tout à fait similaire à celle décrite ci-dessus. Ensuite, le volume équivalent est trouvé à l'aide de la formule :

Avec presque les mêmes résultats, vous pouvez utiliser une formule plus simple :

Les données obtenues à la suite de toutes ces mesures sont suffisantes pour un calcul ultérieur de la conception acoustique d'une liaison basse fréquence d'une classe suffisamment élevée. Mais comment c'est calculé est une toute autre histoire...

Veuillez noter que la technique ci-dessus n'est valable que pour mesurer des haut-parleurs avec des fréquences de résonance inférieures à 100 Hz, à des fréquences plus élevées, l'erreur augmente.

Publication : cxem.net

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