Tonsil parametry głośników wysokotonowych stożkowych

Głośniki wysokotonowe stożkowe

Dane pochodzą z "Praktycznego Elektronika", numer 9/2000. Miesięcznik był wydawany w latach 1992-2002.

Tonsil parametry głośników wysokotonowych stożkowych

Parametry głośników Tonsil:

• Niskotonowych do 16cm
• Niskotonowych 18-20cm
• Niskotonowych 25-30cm
• Średniotonowych
• Wysokotonowych stożkowych
• Wysokotonowych kopułkowych
• Wysokotonowych tubowych
• Uniwersalnych

Pomiar krzywej impedancji. Zespół dwudrożny na GDN 16/10 i wysokotonowym GDW 9/60

GDN 16/10 oraz GDW 9/60

Wykres krzywej modułu impedancji dla kolumny wyposażonej w zwrotnicę zaczerpniętą z książki Tomasza Łyska "Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych poradnik praktyczny" wydanie 2020 strona 113. 

Użyte głośniki to zgodnie z projektem Tonsil GDN 16/10 oraz GDW 9/60. Obudowa zamknięta na bazie kolumn ZgP-20 (wymiary: 210x260x420 mm) czyli nieco większych niż zastosowane w projekcie Tomasza Łyska ZG-15C (wymiary: 198x200x337 mm). Kolumny zostały silnie wypełnione materiałem tłumiącym.

Krzywa modułu impedancji GDN 16/10 i GDW 9/60

GDN 16/10 oraz GDWK 10/80/26

Wykres krzywej modułu impedancji dla kolumny wyposażonej w identyczną zwrotnicę jak wyżej. Użyte głośniki to Tonsil GDN 16/10 oraz GDWK 10/80/26. Obudowy bass-reflex od Kenwood KL-222A (wymiary: 200x290x460 mm) czyli nieco większe od zastosowanych w projekcie Tomasza Łyska. Kolumny zostały wytłumione na ściankach.

Krzywa modułu impedancji GDN 16/10 i GDWK 10/80/26

W pierwszym przypadku udało się uzyskać podobnie płaską krzywą jak w projekcie źródłowym. W drugim przypadku różnicę pogłębia prawdopodobnie zmiana głośnika wysokotonowego przy pozostawieniu bez zmian kondensatora w układzie korektora impedancji. Na końcu przebiegu moduł impedancji spada znacznie poniżej impedancji znamionowej 8 omów co należy uznać za sytuację niedopuszczalną.

 

Zmagania związane z poprawą wykresu modułu impedancji zostały opisane w serii postów począwszy od:

1. Kenwood KL-222A. GDN 16/10, GDWK 10/80/26. Poprawa krzywej impedancji

Czy zwrotnica uniwersalna to dobry wybór?

Poprzedni wpis w temacie:
Zwrotnica dwudrożna 18db na oktawę. Tonsil ZG15C, GDN 16/10 i GDW 9/60

Zwrotnica uniwersalna

W internecie można napotkać wiele negatywnych opinii na temat projektowania zwrotnic przy pomocy internetowych kalkulatorów czy budowania kolumn głośnikowych z użyciem dostępnych w handlu "zwrotnic uniwersalnych". Zapewne jest w tym sporo racji i nie należy tego robić bez zgłębienia podstaw elektroakustyki. 

W przypadku zwrotnicy co najmniej należy dobrać pasmo podziału do charakterystyk użytych głośników. Każdy głośnik pracuje dobrze tylko w pewnym zakresie częstotliwości i tak należy dobierać głośniki aby obszary "dobrej pracy" zachodziły na siebie. W miejscu "zachodzenia" dokonujemy "cięcia" zwrotnicą. Przez obszar "dobrej pracy" głośnika należy rozumieć zakres względnie  płaskiej charakterystyki częstotliwościowej. Można go odczytać z wykresu o ile jest rzetelny i udostępniony przez producenta. Z reguły głośniki pracują gorzej na krańcach przenoszonego pasma.

Charakterystyka częstotliwościowa głośnika Tonsil GDW 9/60

Jak widać wyżej na przykładzie głośnika Tonsil GDW 9/60 początek wykresu nie wygląda dobrze. Odchylenia sięgają 10db. Obszar względniej płaskiej charakterystyki (z lekkim spadkiem) rozciąga się od dwóch i pół do siedmiu kHz. Dalej charakterystyka przechodzi znów w poszarpaną. Zalecana przez producenta częstotliwość podziału nie powinna być niższa niż 3kHz. Częstotliwość rezonansowa deklarowana przez producenta to 1500Hz.

Powyższy wykres przedstawia najpopularniejszy rodzaj pomiaru stosowany przez producentów czyli wykonany w osi głośnika. Niektórzy producenci prezentują na jednym wykresie dodatkowo charakterystyki poza osią. Wtedy można zobaczyć jak dramatycznie słabe charakterystyki kątowe mają głośniki wysokotonowe w tym nawet te bardzo drogie.

Charakterystyki kątowe: 0, 30 i 60 stopni

Oczywiście nie ma żadnej gwarancji, że "zwrotnica uniwersalna" dobrana jak wyżej, ale bez kompleksowej znajomości parametrów pracy głośników oraz zmierzenia wpływu obudowy i elementów zwrotnicy na działanie całego zespołu głośnikowego  poprawnie spełni stawiane przed nią zadania. W najgorszym przypadku może dojść do uszkodzenia wzmacniacza z powodu spadku impedancji kolumn poniżej wartości krytycznej dla wzmacniacza.

Wniosek dla konstruktora amatora: jeżeli charakterystyki częstotliwościowe posiadanych głośników wskazują na podział na 4kHz to zakup "zwrotnicy uniwersalnej" dzielącej pasmo na poziomie 3kHz nie będzie dobrym wyborem. W przypadku nieznajomości przebiegu charakterystyk lub braku informacji od producenta o zalecanych częstotliwościach podziału traci sens dobieranie zwrotnicy do głośników. Trzeba poszukać lepiej opisanych przetworników.

 

Kolejne wpisy w temacie:

Jak zwrotnica głośnikowa dzieli pasmo akustyczne?

Zwrotnica dwudrożna 18db na oktawę. Tonsil ZG15C, GDN 16/10 i GDW 9/60

Zwrotnica z kalkulatora

W książce Tomasza Łyska "Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych poradnik praktyczny" wydanie 2020 na stronie 113 znajduje się schemat ideowy dwudrożnego monitora studyjnego zbudowanego z wykorzystaniem obudowy od kolumn marki Tonsil ZG-15C oraz ośmioomowych głośników Tonsila GDN 16/10 i GDW 9/60.

Zaprojektowana przez autora zwrotnica dwudrożna trzeciego stopnia czyli o nachyleniu 18db na oktawę oprócz filtrów górno i dolnoprzepustowego zawiera obwody kompensacyjne Zobla oraz dzielnik oporowy wyrównujący efektywność głośnika wysokotonowego. Częstotliwość podziału zwrotnicy została ustalona na 4000Hz.      

Przez przypadek podstawiając dane do internetowego kalkulatora zwrotnic odkryłem, że zaproponowane przez autora filtry zgodne są z teoretycznymi wyliczeniami internetowego kalkulatora czyli prawdopodobnie nie są wynikiem specjalistycznych pomiarów. Złożenie dwóch lub większej liczby filtrów określa się terminem "zwrotnicy głośnikowej".

Zwrotnica dwudrożna trzeciego stopnia 18db/oktawę

W poszukiwaniu zwrotnicy dla GDN 16/10

Publikacja zainteresowała mnie między innymi z powodu wykorzystania głośnika GDN 16/10 w projekcie zwrotnicy. Jest to polski produkt marki Tonsil z początku lat siedemdziesiątych. Kosz odlewany z aluminium, zawieszenie z gumy butylowej, a materiał pokaźnego magnesu to stop alnico. 

Mimo upływu 50 lat niewielki szesnastocentymetrowy głośnik nadal przyjemnie brzmi miękkim i ciepłym basem. Produkowany był w wersji 8 i 15 omów, a magnes był skręcany 3 lub 4 śrubami. Inspirująca dyskusja na Elektrodzie: Najtańsze i najlepsze retro - Tonsil GDN 16/10 i GDW 6.5.

Tonsil GDN 16/10 wersje skręcane 4 lub 3 śrubami

Kolejne wpisy w temacie:
Czy zwrotnica uniwersalna to dobry wybór?