Gayahin ang nagsasalita na may katumbas na rlc circuit

Kung nagtatrabaho ka sa anumang proyekto na nauugnay sa Audio, ang hindi gaanong nag-aalala na sangkap ay ang Speaker ngunit ang tagapagsalita ay isang mahalagang bahagi ng anumang circuit na nauugnay sa audio. Ang isang mahusay na nagsasalita ay maaaring mag-override ng mga ingay at maaaring magbigay ng isang maayos na output samantalang ang isang masamang speaker ay maaaring sirain ang lahat ng iyong mga pagsisikap kahit na ang natitirang circuit ay may mahusay na mahusay.

Kaya, mahalagang pumili ng wastong Speaker dahil ito ang gumagawa ng huling output para sa mga end madla. Ngunit, tulad ng alam nating lahat, habang gumagawa ng isang circuit, ang lahat ng mga bahagi ay hindi laging madaling magagamit at kung minsan hindi namin matukoy kung ano ang magiging output kung pipiliin namin ang isang tukoy na tagapagsalita o kung minsan mayroon kaming isang nagsasalita ngunit walang Enclosure. Kaya't ito ay isang malaking pag-aalala dahil ang output ng speaker ay maaaring maging ganap na magkakaiba sa iba't ibang mga uri ng mga kapaligiran sa acoustic.

Kaya, Paano matutukoy kung ano ang magiging tugon ng tagapagsalita sa ibang sitwasyon? O, ano ang magiging konstruksyon ng circuit? Sa gayon, sasakupin ng artikulong ito ang paksang ito. Mauunawaan namin kung paano gumagana ang nagsasalita at magtatayo ng isang katumbas na modelo ng RLC ng Speaker. Ang circuit na ito ay magsisilbi ring mahusay na tool upang gayahin ang speaker sa ilang mga tukoy na application.

Pagtatayo ng isang Speaker

Ang nagsasalita ay kumikilos bilang isang converter ng Enerhiya, na nagko-convert sa elektrisidad na enerhiya patungo sa Mekanikal na Enerhiya. Ang isang nagsasalita ay may dalawang antas ng mga konstruksyon, ang isa ay mekanikal at ang isa pa ay ang Elektrikal.

Sa imahe sa ibaba maaari naming makita ang cross-seksyon ng isang Loudspeaker.

Maaari naming makita ang isang Speaker Frame o Mount na may hawak na mga sangkap sa loob at labas. Ang mga sangkap ay Dust cap, Voice coil, Diaphragm Cone, Speaker Spider, Pole, at Magnet.

Ang Diaphragm ay ang pangwakas na bagay na nag-vibrate at itinutulak ang panginginig sa hangin at sa gayon ay binabago ang presyon ng hangin. Dahil sa hugis ng kono, ang Diaphragm ay tinukoy bilang Diaphragm Cone.

Ang gagamba ay isang mahalagang sangkap na responsable para sa wastong paggalaw ng diaphragm ng Speaker. Tinitiyak nito na kapag ang kono ay mag-vibrate, hindi nito mahahawakan ang Speaker Frame.

Gayundin, ang paligid, na kung saan ay materyal na tulad ng goma o foam, ay nagbibigay ng karagdagang suporta sa Cone. Ang Diaphragm cone ay naka-attach sa isang electromagnetic coil. Ang coil na ito ay maaaring malayang ilipat sa pataas na posisyon sa loob ng poste at Permanenteng Magnet.

Ang coil na ito ay ang Electrical na bahagi ng nagsasalita. Kapag nagbibigay kami ng sinusoidal na alon sa nagsasalita ang boses ng coil ay binabago ang magnetic polarity at gumagalaw pataas at pababa na kung saan ay lumilikha ng mga panginginig sa kono. Ang panginginig ng boses ay karagdagang inilipat sa hangin sa pamamagitan ng alinman sa paghila o pagtulak sa hangin at paggawa ng mga pagbabago sa presyon ng hangin, sa gayon ay lumilikha ng tunog.

Pagmomodelo ng isang Speaker sa electrical circuit

Ang tagapagsalita ay ang pangunahing sangkap para sa lahat ng mga circuit ng Audio Amplifier, nang wala sa loob, isang gawa ng speaker na may maraming mga pisikal na sangkap. Kung gagawa kami ng isang listahan kung gayon ang mga puntos ng pagsasaalang-alang ay

Pagsusunod sa Suspension - Ito ang pag-aari ng isang materyal kung saan ang materyal ay napupunta sa ilalim ng nababanat na pagpapapangit o nakakaranas ng pagbabago sa dami kapag ito ay napailalim sa isang inilapat na puwersa.
Pagsuspinde ng Suspension - Ito ang pagkarga, nakaharap ang kono habang lumilipat mula sa suspensyon. Kilala rin ito bilang Mechanical Damping.
Moving Mass - Ito ang kabuuang masa ng Coil, Cone atbp.
Load ng hangin na kung saan ay pagtulak sa pamamagitan ng driver.

Ang mga nasa itaas na apat na puntos ay mula sa mga kadahilanan ng Mekanikal ng nagsasalita. Mayroong dalawang higit pang mga kadahilanan na naroroon sa kuryente,

Coil Inductance.
Paglaban ng Coil.

Kaya sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa lahat ng mga puntos, maaari kaming gumawa ng isang pisikal na modelo ng nagsasalita gamit ang ilang mga electronics o mga de-koryenteng sangkap. Ang mga nasa itaas na 6 na puntos ay maaaring ma-modelo gamit ang tatlong pangunahing mga bahagi ng passive: Mga Resistor, Inductor, at Capacitor na tinukoy bilang RLC circuit.

Ang isang pangunahing katumbas na circuit ng speaker ay maaaring gawin sa pamamagitan lamang ng paggamit ng dalawang bahagi: Resistor at Inductor. Ganito ang magiging hitsura ng circuit-

Sa imahe sa itaas, isang solong Resistor R1 at solong Inductor L1 lamang ang nakakonekta sa isang mapagkukunan ng signal ng AC. Ang risistor na ito R1 ay kumakatawan sa paglaban ng coil ng boses at ang Inductor L1 ay nagbibigay ng Voice coil Inductance. Ito ang pinakasimpleng modelo na ginamit sa Speaker simulation ngunit tiyak, mayroon itong limitasyon, sapagkat ito ay isang de-koryenteng modelo lamang at walang saklaw upang matukoy ang kakayahan ng speaker at kung paano ito tutugon sa aktwal na pisikal na senaryo kung saan kasangkot ang mga bahagi ng mekanikal.

Speaker Katumbas ng RLC Circuit

Kaya nakakita kami ng isang pangunahing modelo ng nagsasalita ngunit upang maisagawa ito ng maayos, kailangan naming magdagdag ng mga bahagi ng mekanikal na may aktwal na pisikal na mga sangkap sa katumbas na modelo ng speaker. Tingnan natin kung paano natin ito magagawa. Ngunit bago maunawaan ito, pag-aralan muna natin kung anong mga sangkap ang kinakailangan at kung ano ang layunin ng mga ito.

Para sa Pagsunod sa Suspension, maaaring magamit ang isang inductor, dahil ang Suspension Compliance ay may direktang koneksyon sa tiyak na pagbabago sa kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng Voice coil.

Ang susunod na parameter ay ang Paglaban sa Suspension. Dahil ito ay isang uri ng pagkarga na nilikha ng suspensyon, maaaring mapili ang isang risistor para sa hangaring ito.

Maaari kaming pumili ng isang kapasitor para sa gumagalaw na masa, na kinabibilangan ng mga coil, ang masa ng kono. At sa karagdagang maaari kaming pumili muli ng isang kapasitor para sa pag -load ng hangin na nagdaragdag din ng masa ng kono; ito rin ay isang mahalagang parameter para sa paglikha ng katumbas na modelo ng speaker.

Kaya, pumili kami ng isang inductor para sa Pagsusunod sa Suspension, isang risistor para sa paglaban ng suspensyon, at dalawang capacitor para sa aming Air load, at gumagalaw na masa.

Ngayon, ang susunod na mahalagang bagay ay kung paano ikonekta ang lahat ng ito upang makagawa ng isang katumbas na elektrikal na modelo ng nagsasalita. Ang resistensya (R1) at inductor (L1) ay nasa koneksyon sa serye na kung saan ay pangunahing at alin ang variable gamit ang parallel na kadahilanan ng makina. Kaya, ikonekta namin ang mga sangkap na kahanay ng R1 at L1.

Ang Final circuit ay magiging ganito-

Nagdagdag kami ng mga bahagi sa parallel na koneksyon sa R1 at L1. Ang C1 at C2 ay magpapahiwatig ng gumagalaw na masa at pagkarga ng hangin ayon sa pagkakabanggit, ang L2 ay nagbibigay ng Suspension Compliance at ang R2 ay magiging resistensya ng suspensyon.

Kaya, ang huling katumbas na Circuit ng nagsasalita gamit ang RLC ay ipinapakita sa ibaba. Ang imaheng ito ay nagpapakita ng isang eksaktong katumbas na modelo ng nagsasalita gamit ang Resistor, Inductor, at capacitor.

Kung saan, Rc - Coil Resistance, Lc - Coil Inductance, Cmems - Moving mass capacitance, Lsc - Inductance of Suspension Compliance, Rsr - Suspension Resistance at Cal - Capacitance ng air load.

Thiele / Maliit na Mga Parameter sa Disenyo ng Speaker

Nakuha namin ngayon ang katumbas na modelo, ngunit kung paano makalkula ang halaga ng mga bahagi. Para sa mga ito, kailangan namin ng Thiele maliit na Mga Parameter ng Malakas na Speaker.

Ang mga maliliit na parameter ay nagmula sa input impedance ng speaker kapag ang input impedance ay kapareho ng resonant frequency at ang mekanikal na pag-uugali ng nagsasalita ay mabisang Linear.

Ang Thiele Parameter ay magbibigay ng mga sumusunod na bagay-

Mga Parameter	Paglalarawan	Yunit
	Kabuuang kadahilanan ng Q	Walang unit
	Mekanikal na kadahilanan ng Q	Walang unit
	Elektrikong Q factor	Walang unit
	Madalas na resonant	Hz
	Ang paglaban ng Suspension	N. s / m
	Kabuuang gumagalaw na masa	Kg
	Mabisang lugar ng pagmamaneho	Sq.m
	Katumbas na dami ng tunog ng tunog	Cu.m
	Linear na paglalakbay ng coil ng boses	M
	Tugon ng Dalas	Hz o kHz
	Pag-aalis ng dami ng driver unit	Cu.m
	Ang paglaban ng coil ng boses	Ohms
	Coil Inductance	Henry o Mili Henry
	Force Factor	Tesla / metro
	Pagsunod sa Suspension sa Driver	Mga metro bawat Newton

Mula sa mga parameter na ito, makakalikha kami ng isang katumbas na modelo gamit ang mga simpleng pormula.

Ang halaga ng Rc at Lc ay maaaring direktang mapili mula sa paglaban ng coil at inductance. Para sa iba pang mga parameter, maaari naming gamitin ang mga sumusunod na formula -

Mga Cmens = Mmd / Bl ² Lsc = Cms * Bl ² Rsr = Bl ² / Rms

Kung hindi ibinigay ang Rms, maaari nating matukoy ito mula sa sumusunod na equation-

Rms = (2 * π * fs * Mmd) / Qms Cal = (8 * p * Ad ³) / (3 * Bl ²)

Pagbuo ng RLC Equivalent Speaker Circuit na may Tunay na Data

Tulad ng natutunan namin kung paano matukoy ang katumbas na mga halaga para sa mga bahagi, gumana tayo sa ilang totoong data at gayahin ang nagsasalita.

Pinili namin ang 12S330 speaker mula sa BMS Speaker. Narito ang link para sa pareho.

www.bmsspeakers.com/index.php?id=12s330_thiele-small

Para sa tagapagsalita ang Thiele Parameter ay

Mula sa Mga Parameter na Thiele na ito, makakalkula namin ang katumbas na mga halaga,

Kaya, kinakalkula namin ang mga halaga ng bawat bahagi na gagamitin para sa 12S330 na katumbas na modelo. Gawin natin ang modelo sa Pspice.

Ibinigay namin ang mga halaga sa bawat bahagi at pinalitan din ang pangalan ng mapagkukunan ng signal sa V1. Lumikha kami ng isang profile sa simulation-

Na-configure namin ang pagwawalis ng DC upang makuha ang malaking pagsusuri sa dalas mula 5 Hz hanggang 20000 Hz sa 100 puntos bawat Dekada sa Logarithmic scale.

Susunod, ikinonekta namin ang probe sa kabuuan ng aming katumbas na input ng modelo ng speaker.

Nagdagdag kami ng Boltahe at Kasalukuyang bakas sa buong Rc, ang paglaban ng coil ng boses. Susuriin namin ang impedance sa resistor na ito. Upang gawin ito, tulad ng alam natin, V = IR at kung hinati natin ang V + ng mapagkukunan ng AC sa kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng risistor Rc, makukuha natin ang impedance.

Kaya, nagdagdag kami ng isang bakas na may V (V1: +) / I (Rc) na pormula.

At sa wakas, nakukuha namin ang balangkas ng Impedance ng aming katumbas na modelo ng nagsasalita ng 12S330.

Maaari nating makita ang balangkas ng Impedance at kung paano nagbabago ang impedance ng Speaker depende sa dalas-

Maaari naming baguhin ang mga halaga ayon sa aming pangangailangan at maaari na naming gamitin ang modelong ito upang magtiklop ng aktwal na 12S330 Speaker.