Дана двосмугова акустична система складається із пари “колонок”, тобто правого та лівого каналу. Оскільки вони ідентичні між собою, то достатньо розглянути лише один варіант розрахунку.
Виходячи із ТЗ та попередніх розрахунків в ролі низькочастотного гучномовця вибираємо 20ГДН-2 вітчизняного виробництва.
Технічні характеристики:
1. АЧХ (рис. 4.3.1).
2. Ефективний робочий діапазон частот 80...3150 Гц.
3. Нерівномірність частотної характеристики звукового тиску не більше 18 дБ.
4. Рівень характеристичної чутливості не менше 81 дБ.
5. Робоча потужність 15 Вт.
6. Повний коефіціент гармонійних спотворень на частотах:
200 Гц – 5 дБ;
400...1000 Гц – 4 дБ;
2000 Гц – 2,5 дБ.
7. Номінальний електричний опір 2,5 Ом.
8. Гранична шумова (паспортна) потужність 20 Вт.
9. Гранична довгочасна потужність 30 Вт.
10. Гранична короткочасна потужність 45 Вт.
11. Частота основного резонансу 50 Гц.
12. Габаритні розміри ø 125×70,7 мм.
13. Маса 1,2 кг.
В ролі високочастотного вибираємо гучномовець чеської фірми Acoustics TVM типу ARZ 6604.
Технічні характеристики:
1. АЧХ (рис. 4.3.2).
2. Паспортна потужність 8 Вт.
3. Максимальна короткочасна потужність 25 Вт.
4. Електричний опір 4 Ом.
5. Резонансна частота 55...90 Гц.
6. Робочий діапазон частот 60...20000 Гц.
7. Рівень чутливості 89 дБ.
8. Еквівалентний об’єм 12 л.
9. Повна добротність 1,15.
10. Габаритні розміри ø 200×80 мм.
11. Маса 0,84 кг.
При розрахунку корпусу двосмугової акустичної системи ми не враховуємо високочастотний гучномовець, оскільки він закритий спеціальним ковпаком із внутрішньої сторони: не вноситиме ніяких спотворень на АЧХ низькочастотного гучномовця.
Перевіримо чи доцільно встановлювати трубу фазоінвертора із використанням вибраного гучномовця:
f0/Q > 100, (4.3.1)
f0/Q = 50/0,5 = 100
Як бачимо, дана акустична система може працювати, як і з фазоінвертором, так і без нього. Для спрощення конструкції корпусу застосуємо закритий корпус.
Мінімально допустимий об’єм оформлення [4] визначається із формули:
, (4.3.2)
де Q1 – добротність акустичної системи,
Q – повна добротність гучномовця,
V0 – еквівалентний об’єм гучномовця.
Добротність акустичної системи не рекомендується вибирати більшою Q=1, тому що рухома система виходить “роздемпфованою”. Це означає, що при її збудженні, тобто, при подачі на неї напруги музичної або розмовної програми, вона, крім того, щоб коливатись тільки в такт з цією напругою, буде коливатись із частотою власних коливань, близьких до резонансної частоти. Для слухача це буде проявлятись в тому, що до звучання музики буде замішуватись звучання цієї частоти як свого роду “гудіння”. Таким чином, будуть мати місце своєрідні спотворення, які носять назву перехідних. Ці спотворення практично майже не чути, коли добротність не перевищує одиниці.
.
Розрахуємо резонансну частоту системи при об’ємі V = 20 л,
, (4.3.3)
де f0 = 50 Гц – резонансна частота гучномовця.
Гц.
Як бачимо, із рис. 4.3.3 спад частотної характеристики на цій частоті є мінімальний і рівний 2 дБ.
Визначимо величину стандартного звукового тиску даної акустичної системи:
, (4.3.4)
Па.
Розрахунок габаритних розмірів акустичної системи проведемо за методикою, описаною в розділі 4.2:
aхbхc = 2х21/2·1.
V = х·21/2х·х = 0,02.
визначаємо х = 0,19 м, тоді
а = 2·0,19 =0,38 м,
b = 21/2·0,19 = 0,27 м,
c = 0,19 м.
Отримуємо габаритні розміри двосмугової акустичної системи: 0,38×0,27×0,19.
Двосмугова акустична система є двоканальною (правий і лівий канал). Оскільки у правому і лівому каналі використовуються одинакові гучномовці, то даний розрахунок є ідентичним, як для корпусу лівого каналу, так і для корпусу правого каналу.
Блок живлення
Найважливішим моментом у роботі всіх електронних схем є живлення.
Для роботи операційних підсилювачів типу LM301A необхідно двополярне стабілізоване живлення ±15 В.
Для мікросхеми TDA 2050V, яка виконує роль підсилювача у сабвуфері, необхідно живлення +25 В.
Для оптимальної роботи решти мікросхем, застовованих у проекті, достатнім буде живлення ±15 В.
Оскільки ОП споживають мало струму, а ПНЧ багато, то необхідно зробити розділене живлення. Крім того, фірми-виробники не ставлять вимог до стабілізованої напруги живлення мікросхем, які виконують роль підсилювачів низьких частот. Враховуючи наведені вище факти, доцільним є застосування блоку живлення показаного на рис. 5.1.
Трансформатор намотаний на тороїдальному магнітопроводі ОЛ64/100-64. Первинна обмотка містить 520 витків дроту діаметром 0,8 мм. Вторинна намотка з виводами 3–5 містить по 48 витків на секцію дротом 1,8 мм. Намотка 6-8 – по 30 витків на секцію дротом 1,8 мм. Намотка 9-11 – по 40 витків на секцію дротом 1,8 мм.
Схема, зібрана на елементах С1, R1, L1, C2, відіграє роль фільтра від різних завад у зовнішню мережу живлення, які можуть виникати в середині схеми проектованої акустичної системи.
Типи елементів наступні:
С1, C2 К73-17-630 В – 0,047 мкФ ±10% ОЖО.461.104 ТУ,
R1 C2-23-0,5-200 кОм ±5% ОЖО.467.104 ТУ.
Дросель L1 – ізольований мережевий провід 2×0,5 мм2 намотаний на феритове кільце К45 з НМ2000 до повного намотування внутрішнього діаметру, що являє порядку 25 витків. Індуктивність такого дроселя близько 100 мкГн.
Запобіжник F1 розрахований на максимальний струм 2А призначений для захисту схеми при виході з ладу випрямляючих діодів. Запобіжник типу ВП1-1 ОЖО.480.003 ТУ.
VD1 та VD2 – сильнострумовий місток (8А, 100В) типу КВРС0801.
VD3-VD5 – діоди типу 1N4001, розраховані на струм 1А та напругу 50В.
Двохполярний стабілізатор напруги RC4195NB забезпечує стабілізовану напругу живлення ±15В при споживаному струмі до 100 мА.
Конденсатори С3-С10 – згладжуючі конденсатори, щоб не було пульсацій по живленню. Ємності С3, С4 застосуємо типу К53-4-35В-4700 мкФ ОЖО.467.037 ТУ; С5, С6 - К53-4-25В-4700 мкФ ОЖО.467.037 ТУ; С7, С8 - К53-4-25В-470 мкФ ОЖО.467.037 ТУ; С9, С10 - К53-4-25В-10 мкФ ОЖО.467.037 ТУ.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 214.
