Definizioni:parametri dei relatori

L'adagio che qualcuno potrebbe scrivere un libro su un argomento è certamente vero quando si tratta di una discussione sugli altoparlanti e sui loro parametri . In effetti, ci sono già dozzine di ottimi libri sull'argomento. Questo articolo fornisce una panoramica di alcuni dei parametri degli altoparlanti più comunemente discussi.

Cosa sono i parametri degli altoparlanti?

I parametri degli altoparlanti, spesso chiamati parametri Thiele/Small, sono un insieme di misurazioni elettromeccaniche che possono essere utilizzate per definire le prestazioni a bassa frequenza di un trasduttore. Utilizzando questi parametri e una serie di calcoli, il tuo installatore può prevedere le prestazioni di quell'altoparlante in una custodia.

Cosa possiamo determinare da questi parametri?

Forse l'insieme più importante di calcoli che possiamo creare è l'output del sistema. Quando discutiamo del "sistema", ci riferiamo all'altoparlante stesso e alla custodia in cui intendiamo installare l'altoparlante. Ogni cassa dell'altoparlante funge da filtro passa-alto e riduce l'uscita a bassa frequenza del driver. Otteniamo la gestione della potenza fisica in cambio di questa potenza ridotta. Utilizzando una serie di calcoli, possiamo prevedere la quantità di informazioni a bassa frequenza che il sistema produrrà.

Un altro calcolo importante è la gestione della potenza. Come accennato, è necessario controllare il movimento del cono dell'altoparlante per evitare distorsioni e danni. Possiamo prevedere quanto si muoverà il cono per una determinata quantità di potenza nel nostro contenitore di prova.

Frequenza di risonanza dell'altoparlante – Fs

In termini di analisi delle parti mobili dell'altoparlante, dobbiamo conoscere la frequenza alla quale la cedevolezza (elasticità) dello spider e del surround si combinano con la massa del cono e del parapolvere per immagazzinare la maggior parte dell'energia. A questa frequenza, il sistema accumula e successivamente rilascia la maggior parte dell'energia per un dato ingresso di tensione. Se dovessi far oscillare un peso su una corda sospesa al soffitto, la frequenza naturale alla quale oscilla indietro e la forza sarebbe uguale alla frequenza di risonanza di un altoparlante.

Volume di conformità equivalente – Vas

Per capire quanto siano rigidi il ragno e il contorno, li confrontiamo con una quantità d'aria che eserciterebbe la stessa resistenza al movimento. Poiché l'aria viene facilmente compressa, una specifica Vas elevata rappresenterebbe un cono sospeso molto dolcemente. Al contrario, un diffusore con un Vas basso avrebbe una sospensione molto rigida.

Q elettrico del pilota a Fs – Qes

Capire il Q (fattore di qualità) può essere alquanto difficile perché è un valore senza dimensione. In sostanza, il fattore Q descrive la caratteristica di smorzamento di un sistema risonante. Un Q più alto rappresenta una minore perdita di energia rispetto all'energia totale immagazzinata in un sistema. Un pendolo sospeso da un cuscinetto a basso attrito avrà una Q alta. Lo stesso pendolo, immerso nell'acqua, avrà una Q molto più bassa. Una considerazione importante è che i sistemi a Q alto hanno uno smorzamento inferiore e, quindi, vibrano più a lungo. La specifica Electrical Q descrive la quantità di smorzamento che la bobina mobile e il gruppo del magnete invocano sul cono mobile.

Quando la bobina mobile si sposta oltre il magnete, produce una corrente elettrica. Questa corrente raggiunge il suo valore di picco alla frequenza di risonanza del driver e contrasta la corrente fornita dall'amplificatore. Il risultato netto è un aumento significativo dell'impedenza alla frequenza di risonanza.

Q Meccanico del Pilota a Fs – Qms

Proprio come le caratteristiche elettriche di un altoparlante causano un'opposizione al movimento del cono, abbiamo un effetto simile dalle proprietà meccaniche dell'altoparlante. Qms descrive le perdite meccaniche risultanti dallo spider e dalla cornice. Un valore Qms alto descrive perdite meccaniche inferiori, mentre un valore Qms basso descrive perdite maggiori.

Q totale del sistema a Fs – Qts

Questa misura senza unità è una combinazione matematica delle caratteristiche meccaniche ed elettriche dell'altoparlante. In termini semplici, calcoliamo Qts dividendo l'energia totale immagazzinata dell'altoparlante per l'energia dissipata nell'altoparlante alla risonanza.

Conformità della sospensione del conducente – Cms

La specifica Cms descrive la rigidità della sospensione del conducente in metri per newton. Una sospensione più rigida si sposterà di meno per una data quantità di forza applicata ad essa.

Area del cono efficace del pilota – Sd

Questo parametro descrive la "dimensione" effettiva del nostro altoparlante. Ci rendiamo tutti conto che il cono sposterà l'aria per noi, ma dobbiamo anche tenere conto dell'aggiunta del contorno. È comunemente accettato che possiamo utilizzare un valore di metà del surround come contributo all'uscita del driver.

Massa del cono e parti mobili – Mms

La specifica Mms descrive la massa del cono dell'altoparlante e parte dello spider e del surround. A differenza della specifica Mmd, Mms include il carico acustico causato dall'aria a contatto con il cono. Nella maggior parte dei casi i valori sono simili, ma all'aumentare della superficie del cono aumenta anche il valore di Mms, relativo a Mmd.

Livello massimo di escursione – Xmax

Questo parametro viene spesso erroneamente interpretato come il fattore determinante nella distanza che un cono dell'altoparlante può spostarsi. I primi calcoli utilizzavano una formula che sottraeva l'altezza dell'avvolgimento della bobina mobile dall'altezza del traferro magnetico, quindi divideva per 2. Questo calcolo descrive quanto lontano può spostarsi l'altoparlante prima che l'avvolgimento esca dal traferro.

Un'indagine successiva mostra che il comportamento non lineare in altre parti del design del driver potrebbe avere un'influenza maggiore sui limiti di movimento del cono. Ciò suggerisce che Xmax dovrebbe essere la distanza di escursione unidirezionale che rappresenta un livello di distorsione del 10%. Questa specifica orientata alle prestazioni è molto più indicativa dell'utile gamma operativa di un driver, ma è molto più difficile da accertare.

Parametri aggiuntivi

In questo articolo, descriviamo solo i parametri di base comunemente usati per prevedere le prestazioni a bassa frequenza di un altoparlante. Altri parametri, come l'induttanza, diventano più rilevanti alle frequenze più alte. I parametri aggiuntivi come l'impedenza nominale (Znom), l'efficienza, la sensibilità e il prodotto di larghezza di banda dell'efficienza (EBF) sono derivati ​​da equazioni che utilizzano le specifiche sopra.

Un design adeguato richiede una simulazione

Un woofer in un involucro sovradimensionato può toccare il fondo e danneggiarsi facilmente. Un driver midrange stipato in un piccolo altoparlante pod può avere un picco di risposta in frequenza significativo e un picco di distorsione associato. Il risultato è abbastanza sfavorevole.

Prima di presumere che un subwoofer o un altoparlante sia adatto alla custodia o alla posizione di montaggio che hai scelto, vale la pena chiedere al tuo rivenditore di elettronica mobile di eseguire una simulazione per assicurarti che tutto funzioni come desideri. Possono collaborare con te per garantire che tutto funzioni in modo ottimale e il tuo sistema suonerà alla grande!