2. Kenwood KL-222A. Co w japońskich głośnikach piszczy?

Oryginalne głośniki

Skoro mowa o projekcie wspomnianym tutaj porównajmy polskie GDN 16/10 z oryginalnymi japońskimi głośnikami. Kolumny Kenwood KL-222A zostały nabyte dla charakterystycznego gotyckiego wyglądu oraz rozmiaru zastosowanych głośników niskotonowych - 16cm. Sprzedający uprzedził, że jednej z głośnik niskotonowych nie działa poprawnie. Nie miało to istotnego znaczenia gdyż liczył się wygląd i możliwość wstawienia GDN 16/10 bez żadnych przeróbek. Kolejne interesujące właściwości to rozmiar (46x29x20cm) dający szansę na jakieś 15 litrów pojemności netto oraz bass reflex. Czy w takim zestawieniu GDN 16/10 nabierze większego wiatru w żagle niż w ciasnej obudowie rzędu ZGZ 10/8-S2 (34x20x20cm)?

 

Głośnik TRIO

Głośnik niskotonowy, jak głosi napis na nim produkcji japońskiej marki TRIO. Moc 10W, maksymalna do 20W, półprzezroczyste zawieszenie z tkaniny tak samo kopułka.

Głośnik, zawieszenie z tkaniny

W porównaniu do GDN 16/10 magnes nie robi wrażenia. Warto zwrócić uwagę, że styki głośnika wyglądają jak nielutowane. W rzeczywistości montowany jest na wsuwki. Bardzo wygodne rozwiązanie, można wymienić głośniki bez użycia lutownicy. Puryści pewnie powiedzą, że ten typ łączenia jest mniej pewny.

Głośnik, magnes

Pomiar modułu impedancji

Patrząc na grafiki niżej. Najpierw mamy wysoki pik związany z rezonansem głośnika. Rezonans jest skutkiem konstrukcji głośników - stosunek średnicy membrany do długości wytwarzanej fali dźwiękowej. Im większa membrana tym niższego rezonansu możemy się spodziewać i odwrotnie. Z kolei większa membrana to większy jej ciężar przeciwdziałający dalszemu obniżaniu częstotliwości rezonansowej.

Idąc dalej w prawą stronę za rezonansem głośnika wykres modułu impedancji szybko opada do swojego minimum po czym wraz z dalszym wzrostem częstotliwości rośnie aż do wartości 35 omów. Czy ma to jakieś znaczenie dla projektowania zwrotnic można sprawdzić podstawiając do internetowego kalkulatora 8 omów i stopniowo zwiększając wartość.

Pierwszy japoński głośnik

Drugi japoński głośnik

Patrząc po wykresach oba głośniki wyglądają na sprawne. Dopiero dodatkowy test sygnalizuje uszkodzenie jednego z nich.

Uszkodzenie głośnika

W porównaniu z GDN 16/10 japoński głośnik wykazuje dużo wyższą częstotliwość rezonansową sięgającą około 90Hz czyli bez rewelacji. Jak można oczekiwać w bezpośrednim odsłuchu, po wstawieniu w obudowę GDN 16/10  wyraźnie lepiej radzi sobie z dolnymi rejestrami. Oczywiście trzeba pamiętać, że KL-222A to jedna z najtańszych konstrukcji Kenwooda i nie można od niej za wiele oczekiwać. Produkowane w Polsce na licencji Pioneera głośniki 16-centymetrowe z tekstylnym zawieszeniem (GDN 16/15) miały podobną częstotliwość rezonansową.

Katalog Kenwood seria kolumn KL

Powiązane:

1. Kenwood KL-222A. GDN 16/10, GDWK 10/80/26. Poprawa krzywej impedancji
2. Kenwood KL-222A. Co w japońskich głośnikach piszczy?

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

Kenwood na polskich głośnikach

O projekcie składającym się z

1. obudów kolumn Kenwood KL-222A,
2. głośników Tonsil GDN 16/10 i GDWK 10/80/26,
3. zwrotnicy zaczerpniętej z książki Tomasza Łyska "Wprowadzenie do projektowania układów zwrotnic zestawów głośnikowych poradnik praktyczny" wydanie 2020 strona 113

zostało wspomniane tutaj. Poniżej wykres modułu impedancji. Jak widać przebieg nie wygląda za dobrze. Pomijając dwa pierwsze piki związane z rezonansem obudowy (40Hz) oraz głośnika (84Hz) dalej w prawo widzimy, że moduł impedancji wzrasta znacznie powyżej 10 omów aby na końcu opaść na 5 omów. Jaka może być tego przyczyna? Zwrotnica była projektowana dla głośnika GDW 9/60 ja zastosowałem GDWK 10/80/26. W tamtym czasie nie dysponowałem możliwością pomiaru modułu impedancji i nie mogłem dopasować obwodu Zobla do użytego głośnika.

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

Obwód Zobla dla GDN 16/10

Najpierw sprawdźmy obwód Zobla wyznaczony przez Tomasza Łyska dla GDN 16/10 - rezystor 8,2 oma i kondensator 15uF. Poniżej wykres modułu impedancji dla wymontowanego z kolumny głośnika GDN 16/10. Jak widać najpierw mamy silny pik związany z rezonansem głośnika (55Hz), potem spadek na minimum i dalej stopniowy wzrost aż do bardzo dużej wartości około 40 omów.

Krzywa modułu impedancji GDN 16/10

Poniżej ten sam wykres z dodanym obwodem Zobla. Jak widać nastąpiło bardzo dobre wypłaszczenie modułu impedancji. Drobny uskok prawdopodobnie jest związany z niedoskonałościami 50-letnich zawieszeń.

GDN 16/10 z obwodem Zobla

To nad czym można się zastanowić na podstawie grafiki to czy nie należało zwrotnicy liczyć na impedancję 7 czy nawet 6,5 oma zamiast deklarowane przez producenta głośnika 8 omów. Być może autor projektu zwrotnicy Tomasz Łysek kiedyś to wyjaśni.

Obwód Zobla dla GDWK 10/80/26

Pozostało wyznaczyć obwód Zobla dla głośnika wysokotonowego. Na pierwszej grafice niżej pomiar modułu impedancji dla samej kopułki. Na drugiej z dopasowanym obwodem Zobla. Dobrane wartości obwodu to rezystor 8,2 oma oraz kondensator 0,82uF.

Krzywa modułu impedancji GDWK 10/80/26

GDWK 10/80/26 z obwodem Zobla

Patrząc na pierwszą grafikę głośnik nie wygląda źle. Moduł impedancji na poziomie rezonansu nie przekracza 10 omów. Na końcu również nie przekracza tej wartości. Na upartego obwód Zobla nie jest potrzebny. Tu również można się zastanowić czy nie należało zwrotnicy liczyć na impedancję 7 omów dla głośnika wysokotonowego.

 

Warto zwrócić uwagę na zmierzoną częstotliwość rezonansową głośnika GDWK 10/80/26. Wartość na poziomie 1250Hz co daje szansę na niższe "cięcie" niż producent zaleca (4,8kHz). Przetwornik jest wersją głośnika GDWK 10/80/19 wyposażoną w podwójny magnes w celu podniesienia efektywności (3 dB więcej). Na swojej stronie Tonsil podaje tylko kilka parametrów przetwornika:

• Impedacja głośnika 8 Ohm
• Pasmo przenoszenia 4 to 25 kHz
• Moc nominalna, P1/P2 measured with filter 100/7 W 
• Moc maksymalna 160/10 W
• Efektywność 93 dB

Trzeba założyć, że reszta jest zgodna ze słabszym bratem. Prawdopodobnie "podkręcenie" efektywności jest okupione większymi zniekształceniami. Czytając internet cześć osób postrzega głośnik jako najlepszą kopułkę Tonsila. Czy tak jest nie wiem, ale na pewno jest to aktualnie najdroższa kopułka Tonsila.

Pomiar finalny w obudowie

Po zmontowaniu kolumny moduł impedancji dla całej kolumny wygląda jak niżej:

Pomiar końcowy modułu impedancji

Widać poprawę w stosunku do pierwszej grafiki. Wykres po prawej stronie uległ wypłaszczeniu mieszcząc się w przedziale 7 - 10 omów. Jeszcze lepiej widać linearyzację gdy zmienimy skalę z logarytmicznej na liniową:

Pomiar końcowy modułu impedancji

Powiązane:

1. Kenwood KL-222A. GDN 16/10, GDWK 10/80/26. Poprawa krzywej impedancji
2. Kenwood KL-222A. Co w japońskich głośnikach piszczy?

3. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 2.0?

Serce zwrotnicy 2.5

Mając w poprzednim wpisie zaprojektowaną gałąź poboczną zwrotnicy nazwaną 0.5 teraz przejdziemy do jej serca czyli części dwudrożnej. Nazwijmy ją 2.0. To ona podzieli całe pasmo odtwarzane przez zespół głośnikowy na dwie części. Jedna będzie kierowana do głośnika wysokotonowego druga do niskośredniotonowego.

Przypomnienie:

1. Podstawę projektu stanowi wykorzystanie głośników GDN 16/10 w układzie 2.5 drożnym.
2. Głośnik 16-centymetrowy pracuje poprawnie do około 5kHz. Skuteczne odfiltrowanie zwrotnicą trzeciego rzędu częstotliwości na tym lub wyższym poziomie wymaga podziału na zwrotnicy o oktawę niżej czyli na 2,5kHz.
3. Prawidłowe w świetle teorii odfiltrowanie głośnika GDN 16/10 wymusza zastosowanie odpowiednio dobrego głośnika wysokotonowego. Musi on poprawnie pracować poniżej 2,5kHz czyli poniżej częstotliwości jego "cięcia". Trzeba wybierać spośród przetworników, których częstotliwość rezonansowa jest równa lub mniejsza od 1250Hz.
   

Podział na zwrotnicy

Wykorzystując doświadczenia i wiadomości zdobyte w poprzednim wpisie możemy szybko odnaleźć poszukiwaną wartość podziału na poziomie 2650Hz. Jak widać na grafice niżej problem jest tylko z najmniejszym, najtańszym kondensatorem. Albo użyjemy 5,1uF albo "składak" z kondensatorów 4,7uF i 0,3uF połączonych równolegle.

Częstotliwość podziału 2650Hz

 Czy to dobry wybór?

Dążąc do jak najlepszego wykorzystania pasma poprawnej pracy głośników podział na wysokości 2650Hz wydaje się być dobrym wyborem. Pasmo głośnika GDN 16/10 w okolicach 5kHz i wyżej gdzie głośnik nie pracuje już poprawnie zostaje bardzo mocno odfiltrowane. To samo dotyczy głośnika wysokotonowego. Jego pasmo pracy poniżej 1250Hz również zostaje skutecznie stłumione. Do każdego głośnika trafia moc tylko w jego paśmie najlepszej pracy. Moc zostaje lepiej wykorzystana poprawiając dynamikę całego zespołu.

Minusy rozwiązania

1. Podstawowy problem to taki, że podział na częstotliwości 2650Hz wypada w zakresie największej czułości ludzkiego ucha. Wszelkie niedoskonałości będą bardziej "wpadały w ucho". To co można zrobić to przesunąć podział na np. 4kHz jak w projekcie tutaj, ale kosztem pojawienia się większych zniekształceń ze strony głośnika niskośredniotonowego. Co lepsze? Bez dokładnych pomiarów trudno odpowiedzieć.
   
2. Przy niskim podziale potrzebujemy dobrego głośnika wysokotonowego, a to kosztuje. Będzie to zapewne głośnik kopułkowy o dużej membranie rzędu 25mm lub większej. Im większa membrana tym lepsze przenoszenie niższych częstotliwości, ale niestety gorsze wyższych. Trzeba liczyć się z tym, że powyżej 15kHz wystąpią już odczuwalne zjawiska niepożądane. W pewnym wieku te częstotliwości przestają być słyszalne więc problem od biedy sam się rozwiązuje.
3. Już tylko wobec powyższego widać wyraźnie, że układ dwudrożny zbudowany nawet na bardzo dobrych przetwornikach nie jest w stanie pokryć całego słyszalnego pasma odcinkami poprawnej pracy głośników. Zawsze gdzieś "kołdra" będzie za krótka. W zamian otrzymujemy dużo tańszy, mniej skomplikowany, bardziej przewidywalny i mniejszy projekt od kolumn trójdrożnych.
4. Projektowanie i budowa zespołów głośnikowych to w pierwszym rzędzie sztuka kompromisu. Nie ma tu czegoś takiego jak najlepsze rozwiązanie. Zwolenników znajdują zarówno koncepcje oparte o jeden głośnik szerokopasmowy jak i układy wielodrożne przy tym zarówno silnie jak i słabo filtrowane. Pierwszy kompromis jaki trzeba zawrzeć to z własnym portfelem.
   

Powiązane:

1. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. 2 x GDN 16/10 i wysokotonowy
2. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 0,5?
3. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 2.0?

2. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 0.5?

Zaczynamy od 0.5

Przystępujemy do zaprojektowania zwrotnicy, której koncepcja została nakreślona w pierwszym wpisie zaczynając od wyboru częstotliwości podziału dla głośnika niskośredniotonowego GDN 16/10 pracującego jako 0.5. Dlaczego nazwa 0.5? Bo przetwornik przenosi tylko część pasma, które odtwarza inny głośnik. W tym przypadku głośnik niskośredniotonowy pracuje jako tylko niskotonowy. 

Założenia wstępne

1. Stosujemy filtry trzeciego rzędu w każdej gałęzi zwrotnicy głośnikowej. Dlaczego zwrotnica trzeciego rzędu zostało nakreślone w poprzednim wpisie w serii.
   
2. Każdy z głośników będzie posiadał własny odrębny filtr. Czyli nie tak jak w przypadku wcześniej przedstawionej zwrotnicy zestawu głośnikowego Mazurek 110 gdzie drugi głośnik niskośredniotonowy jest w kaskadzie poprzez cewkę "podpięty" pod filtr pierwszego głośnika niskośredniotonowego. Być może jest to wystarczające rozwiązanie, a stosowanie odrębnej filtracji dla każdego głośnika GDN 16/10 to przerost formy nad treścią - nikt nie usłyszy różnicy. Niewątpliwa zaletą rozwiązania jest możliwość użycia dwóch głośników GDN 16/10 o rezystancji 8 omów. Nabycie na portalach aukcyjnych dwóch głośników 15 omowych GDN 16/10 może być niewykonalne (po połączeniu równoległym w kaskadzie uzyskamy 7,5 oma (15/2)).
   
3. W amatorskich ograniczonych warunkach, zdając sobie sprawę z ułomności rozwiązania zwrotnicę projektujemy z wykorzystaniem internetowego kalkulatora i "łatania" obwodem Zobla. Bardziej zaawansowani amatorzy posiadający odpowiednie narzędzia i umiejętności mogą to zrobić lepiej.

Uwagi:

1. Wartości wyliczone innym kalkulatorem internetowym niż wskazany mogą nie być identyczne. Nie ma jednej powszechnie obowiązującej wersji wzorów.
2. Do obliczeń została przyjęta deklarowana przez producenta wartość impedancji głośnika na poziomie 8 omów. Jest to parametr mierzony zwykle przy częstotliwości 1000Hz, a jego dopuszczalne odchylenie może sięgać  do nawet +/- 25%. Dla pomiarów przy innych częstotliwościach wartość modułu impedancja może być inna - zmienia się zależnie od częstotliwości i w pewnych obszarach może wielokrotnie przekraczać wartość znamionową deklarowaną przez producenta. Już tylko ta jedna "ułomność" głośników sprawia, że poprawne zaprojektowanie zwrotnicy głośnikowej jest bardzo trudne, a w warunkach amatorskich praktycznie niemożliwe. Na szczęście zmysł słuchu wykazuje się bardzo dużymi zdolnościami adaptacyjnymi szczególnie w przypadku naszych własnych wyrobów rękodzielniczych.  
   

Filtr niskośredniotonowy 0.5

W przypadku toru niskośredniotonowego w zwrotnicy trzeciego rzędu napotkamy dwie cewki i jeden kondensator. Na wszystkich grafikach w dalszej treści interesujące nas elementy to cewki L2 i L3 oraz kondensator C3 czyli gałąź dolna na zamieszczonych schematach zwrotnic.  Z cewkami w handlu nie ma problemu można kupić praktycznie o dowolnej wartości. Drobne odchylenia są dopuszczalne. Gorzej z kondensatorami. W ich przypadku mamy do czynienia z typoszeregami związanymi z ich dopuszczalną tolerancją.

Czyli "krytyczną" dla nas wartością dopasowania elementów jest pojemność kondensatora. Albo dla ułatwienia sobie życia "nagniemy" filtr, albo będziemy "składać" kondensator z kilku elementów nadwyrężając portfel i rozmiar zwrotnicy. W zwrotnicach głośnikowych najczęściej stosuje się kondensatory o tolerancji 5% (typoszereg E24) lub "na bogato" 2% (typoszereg E48).

Uwagi:

1. Poniżej rozważania dla kondensatorów Jantzen Audio Cross-Cap (w kolorze czarnym) i ich aktualnych cen. Jest to najtańsza linia kondensatorów audio tego producenta. Dla wyrobów innych producentów być może istotne z punktu ekonomicznego będą inne wartości kondensatorów.
2. Ani nie polecam, ani nie zniechęcam do kondensatorów firmy Jantzen Audio. Używam ich "z przyzwyczajenia" od zawsze i nie mam porównania z innymi obecnie produkowanymi. Na co dzień korzystam z drugiej półki cenowej od dołu czyli tych w kolorze niebieskim Jantzen Audio Standard Z-Cap.
   
3. W omawianym filtrze kondensator umieszczony jest równolegle do głośnika czyli nie jest tak krytyczny dla toru audio jak kondensator umieszczany w szeregu z głośnikiem. Inaczej mówiąc jeśli na czymś oszczędzać to w tym przypadku w pierwszej kolejności na kondensatorze.
4. Sprawdzanie wartości elementów elektronicznych w kalkulatorze ze skokiem co 10Hz. Dla niższych wartości mogą wystąpić drobne różnice w indukcyjności cewek generalnie nie mające praktycznego znaczenia. 
   

Wersja toru na bogato

Z pierwszego wpisu wiemy, że membrana GDN 16/10 "dzieli się" najprawdopodobniej przy 1kHz. Aby odejść od tej wartości o oktawę w dół punktu podziału wypada szukać w okolicach częstotliwości 500Hz. Korzystając z internetowego kalkulatora poszukiwaną wartość odnajdziemy na zasadzie prób i błędów na poziomie 520Hz. Dla tej częstotliwości kondensator ma wartość  51.01uF czyli po zaokrągleniu do typoszeregu 51uF. Bingo. Współpracujące cewki to 3.67mH oraz 1.22mH. Schodzić na jeszcze niższe częstotliwości podziału nie widzę potrzeby, ... ale kto bogatemu zabroni.

Częstotliwość podziału 520Hz

Minusem rozwiązania są duże wartości elementów elektronicznych czyli ich wysokie koszty i spore wymiary.

Wersja rozsądna

Schodząc w typoszeregu na wartość kondensatora 39uF dużo na nim nie zaoszczędzimy, ale na cewkach o wartościach 2.81mH i 0.94mH już tak. Częstotliwość podziału wzrośnie do 680Hz.

Częstotliwość podziału 680Hz

Chcąc oszczędzić na wszystkim trzeba podnieść wartość podziału na 740Hz. Wtedy kondensator to 36uF i cewki 2,58mH oraz 0,86mH.

Częstotliwość podziału 740Hz

Wersja budżetowa

Częstotliwość 800Hz, kondensator 33uF i cewki 2.39mH oraz 0.8mH. Interesująca jest wartość cewki 2.39mH. W dobrej cenie można dorwać na portalach aukcyjnych stare zwrotnice od Altusów gdzie były stosowane cewki 2.4mH i wykorzystać je celem dalszego obniżenia kosztów.

Częstotliwość podziału 800Hz

Kolejny skok oszczędności dla kondensatora uzyskamy dla wartości 25uF, ale wtedy częstotliwość podziału wzrasta powyżej 1kHz na 1060Hz. Cewki to 1,8mH i 0,6mH. Wyżej z częstotliwością podziału bym nie szedł gdyż słyszalnym dźwiękiem głośnika "wjedziemy" w główny punkt podziału zwrotnicy. Zbyt mała odległość od siebie punktów filtracji.

Częstotliwość podziału 1060Hz

Wersja najbardziej ekonomiczna to kopia zwrotnicy na wzór Mazurków 110.  Użycie w kaskadzie wspomnianej cewki 2,4mH lub większej albo odrębny filtr składający się tylko z cewki, ale powiedzmy 4,5mH czy podobnej. Filtrujemy delikatnie 6dB/oktawę startując z pułapu poniżej 500Hz. Głośnik zostanie "przyciszony" o 18dB dopiero dla częstotliwości 4kHz (500 x 2 x 2 x 2).

Ostatni kierunek ku oszczędnością to użycie tańszych elementów elektronicznych czyli np. "zwykłych" kondensatorów zamiast specjalistycznych audio oraz cewek powietrznych nawiniętych cieńszym drutem lub jeszcze tańszych cewek rdzeniowych. W kolejnym wpisie pomówimy o głównej części zwrotnicy.

Powiązane:

1. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. 2 x GDN 16/10 i wysokotonowy
2. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 0,5?
3. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 2.0?

1. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. 2 x GDN 16/10 i wysokotonowy

Skąd pomysł?

Koncepcja "rozwojowa" projektu, którego opis rozpoczyna się tutaj. Być może kiedyś zostanie zrealizowana.

Co to dwie i pół drogi?

Klasyczne rozwiązanie polega na rozbudowie układu dwudrożnego o trzeci głośnik. Stosuje się dwa głośniki niskośredniotonowe i jeden wysokotonowy przy czym drugi głośnik niskośredniotonowy przenosi "skrócone" od góry pasmo przewidziane dla tego toru. Jak to wygląda w praktyce można zobaczyć np. na schemacie zwrotnicy kolumn Mazurek 110 produkcji Tonsil:

Mazurek 110 schemat zwrotnicy

Jak widać wyżej w torze niskim (góra grafiki) zastosowano dwa głośniki niskośredniotonowe GDN 12/35 przy czym drugi głośnik dodatkowo filtrowany jest cewką 2,3mH. Chyba można to określić terminem połączenia kaskadowego - "podwójnego sita". Sygnał podawany na pierwszy głośnik przechodzi tylko przez jedno "sito". Sygnał podawany na drugi głośnik przechodzi kolejno przez dwa "sita" będąc "podwójnie zwężanym" od góry. 

Dlaczego tak?

Jak głosi literatura tematu:

1. Zastosowanie dwóch głośników niskośredniotonowych daje nam wzrost sprawności rzędu 3dB dla połączenia równoległego. W tym przypadku chodzi o "wzmocnienie" tonów niskich.
   
2. Dla tonów średnich i wysokich nie zaleca się stosowania więcej niż jednego głośnika z uwagi na szereg niekorzystnych zjawisk akustycznych. Przetworniki będą sobie wzajemnie "przeszkadzały".
3. Z uwagi na punkt 2 z toru drugiego głośnika niskośredniotonowego "wycinamy" tony średnie. Tak "okrojony" głośnik niskośredniotonowy umieszczamy jako pierwszy od dołu. W praktyce pracuje on jako głośnik niskotonowy.
   
4. Głośniki w obudowie możemy rozmieścić w układzie wysokotonowy, niskośredniotonowy, niskośredniotonowy lub niskośredniotonowy, wysokotonowy, niskośredniotonowy. Dążąc do uzyskania punktowego źródła dźwięku za lepsze rozwiązanie uważa się przypadek drugi. Takie rozmieszczenie przetworników określa się terminem układ D'Appolito. Nazwa pochodzi od nazwiska twórcy koncepcji. Pomysł został upubliczniony w 1983 roku czyli z mojego punktu widzenia nie do końca można  uznać kolumny na nim oparte za audio vintage.
   
5. Zalecane jest aby w układzie D'Appolito głośniki umieścić w linii jak najbliżej siebie oczywiście z warunkiem zachowania sztywności obudowy. Najlepiej posłużyć się niewielkim głośnikiem wysokotonowym dedykowanym dla tego typu rozwiązań. Jako głośniki niskośredniotonowe autor zalecał stosować głośniki 13cm.
   

Co jeszcze warto wiedzieć?

1. W układzie D'Appolito dobrze sprawdzają się zwrotnice trzeciego rzędu.
2. Szesnastocentymetrowy GDN 16/10 poprawnie przenosi do około 5kH. Zastosowanie innej szesnastki nawet bardzo drogiej niewiele tu zmieni. Przy takim ograniczeniu wypada go "ciąć" oktawę poniżej 5kH czyli na poziomie 2,5kH (5/2). Dla zwrotnicy trzeciego rzędu o tłumieniu 18dB/oktawę "odległość" jednej oktawy można uznać za wystarczającą dla skutecznej filtracji. Dźwięki emitowane przez głośnik o częstotliwościach powyżej 5kH będą bardzo słabo słyszalne lub wcale.
   
3. Wyznaczony wyżej punkt podziału wynikający z mechanicznych ograniczeń głośnika GDN 16/10 wymusza zastosowanie dobrego głośnika wysokotonowego dające się "poprawnie ciąć" na poziomie 2,5kH (jego rezonans nie powinien być wyższy niż 1250Hz (2,5/2)). Niestety nie znajdziemy takiego przetwornika w ofercie firmy Tonsil. Producent oferuje głośniki kopułkowe o rekomednowanej częstotliwości podziału 4,8kH i żaden z nich nie jest "mały".
4. W przypadku głośnika szesnacentymetrowego niekorzystnego zjawiska "dzielenia membrany" można się spodziewać w okolicach 1kH czyli drugi głośnik niskośredniotonowy wypada "ciąć" poniżej tej wartości. I od tego zacznę kolejny wpis w serii.  
   

Powiązane:

1. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. 2 x GDN 16/10 i wysokotonowy
2. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 0,5?
3. Zwrotnica głośnikowa 2.5 drożna. Jak uciąć 2.0?

 

Podstawy elektroakustyki Zbigniew Żyszkowski wydanie 1966

Wydanie drugie

"W książce podano zasady wytwarzania, przetwarzania, zapisywania i odtwarzania dźwięku oraz omówiono teorię, konstrukcję i zastosowanie przetworników elektro-mechano-akustycznych i urządzeń elektroakustycznych. Podano również podstawowe wiadomości o mowie, słuchu, instrumentach muzycznych, izolacji akustycznej, akustyce wnętrz oraz pomiarach akustycznych.
Książka jest przeznaczona dla inżynierów i techników, zajmujących się projektowaniem i badaniem przetworników i urządzeń elektroakustycznych oraz studentów wyższych szkół technicznych."

 

Podstawy elektroakustyki wprowadzenie

Spis treści:

 

Wykaz ważniejszych oznaczeń (17)

1. Zasada ruchu falowego (21)

1.1. Istota ruchu falowego

1.2. Rodzaje fal

1.3. Wykres ruchu cząstki

1.4. Zasada Huygensa

1.5. Prawo odwrotności kwadratów

1.6. Odbicie fal

1.7. Załamanie fal

1.8. Interferencja i nakładanie się fal

1.9. Uginanie się fal

1.10. Obserwowanie i fotografowanie rozchodzenia się fal

2. Drgania punktu materialnego (37)

2.1. Drgania okresowe

2.2. Ruch sinusoidalny punktu

2.3. Energia drgań sinusoidalnych

2.4. Drgania tłumione

2.5. Drgania wymuszone, rezonans

2.6. Rezonans przesunięcia

2.7. Rezonans prędkości

2.8. Praca potrzebna do podtrzymania drgań

2.9. Drgania niesunusoidalne

2.10. Drgania układów nielinearnych 

3. Fale dźwiękowe (55) 

3.1. Równanie ruchu falowego

3.2. Fale sinusoidalnie zmienne

3.3. Równanie fali dźwiękowej

3.4. Równanie fali płaskiej

3.5. Równanie fali kulistej

3.6. Prędkość rozchodzenia się silnych dźwięków

3.7. Odbicie fal dźwiękowych

3.8. Przechodzenie dźwięku z jednego środowiska do drugiego

3.9. Energia zawarta w fali. Natężenie dźwięku

3.10. Zjawisko Dopplera

3.11. Załamanie i uginanie się fal dźwiękowych

3.12. Fale dźwiękowe w ciałach stałych 

4. Analogie między układami elektrycznymi, mechanicznymi i akustycznymi (85) 

4.1. Wstęp

4.2. Źródła elektryczne, mechaniczne i akustyczne

4.3. Elementy układów mechanicznych i akustycznych

4.4. Schematy układów mechanicznych i akustycznych

4.5. Analogie między wielkościami elektrycznymi, mechanicznymi i akustycznymi

4.6. Schemat elektryczny dźwigni

4.7. Dwójniki elektryczne, mechaniczne i akustyczne

4.8. Czwórniki elektryczne, mechaniczne i akustyczne 

5. Szczególne układy akustyczne (127) 

5.1. Rezonator komorowy

5.2. Rezonatory sprzężone

5.3. Rury

5.4. Rury stratne

5.5. Cienka rurka

5.6. Cienka szczelina

5.7. Płyta perforowana

5.8. Tuba

5.9. Łączniki wykładnicze 

6. Drgania brył (156) 

6.1. Wstęp

6.2. Układ materialny o dwóch stopniach swobody

6.3. Układ o n-stopniach swobody

6.4. Drgania strun

6.5. Drgania prętów

6.6. Drgania membran

6.7. Drgania w komorach 

7. Promieniowanie źródeł dźwięku (201) 

7.1. Wstęp

7.2. Źródło punktowe pulsujące

7.3. Źródło dipolowe

7.4. Kula pulsująca

7.5. Kula drgająca

7.6. Tłok kołowy drgający w nieskończenie wielkiej odgrodzie

7.7. Tłok kołowy drgający na końcu długiej rury

7.8. Tłok kołowy swobodny

7.9. Tłok prostokątny drgający w nieskończenie wielkiej odgrodzie

7.10. Promieniowanie źródeł liniowych

7.11. Promieniowanie tuby wykładniczej

7.12. Promieniowanie tuby wielodrożnej

7.13. Promieniowanie głośnika stożkowego

7.14. Promieniowanie układów głośników otwartych. Wzajemna impedancja promieniowania

7.15. Współczynnik kierunkowości i zysk kierunkowości źródła 

8. Pochłanianie dźwięku i izolacja akustyczna (242)

8.1. Wstęp

8.2. Pochłanianie dźwięku w środowisku gazowym

8.3. Pochłanianie dźwięku przez materiały i ustroje

8.4. Specjalne ustroje dźwiękochłonne

8.5. Przenoszenie dźwięków zakłócających

8.6. Przenoszenie dźwięku przez pojedynczą przegrodę

8.7. Przenoszenie dźwięku przez przegrodę dwuściankową

8.8. Przenoszenie dźwięku przez przegrodę wielościankową 

9. Instrumenty muzyczne (272) 

9.1. Wiadomości wstępne

9.2. Instrumenty strunowe

9.3. Organy

9.4. Instrumenty drewniane dęte

9.5. Instrumenty metalowe dęte

9.6. Instrumenty perkusyjne

9.7. Instrumenty elektryczne

9.8. Poziomy średnie i szczytowe dźwięków muzycznych 

10. Mowa ludzka (296) 

10.1. wstęp

10.2. Organ mowy

10.3. Samogłoski

10.4. Spółgłoski

10.5. Moc akustyczna mowy

10.6. Rozkład poziomów natężenia dźwięku mowy

10.7. Charakterystyki kierunkowości ust 

11. Słuch (308) 

11.1. Budowa ucha

11.2. Teorie słyszenia

11.3. Granice i powierzchnia słyszalności

11.4. Wysokość tonu

11.5. Natężenie dźwięku, głośność

11.6. Odczuwanie zmiany wysokości tonu

11.7. Zależność wysokości tonu od natężenia dźwieku

11.8. Odczuwanie zmiany szerokości pasma przepuszczania

11.9. Tony subiektywne

11.10. Szum i hałas

11.11. Zagłuszanie dźwięku

11.12. Umiejscawianie źródła dźwięku

11.13. Odczuwanie względnych opóźnień dźwięków

11.14. Dane akustyczne ucha

11.15. Głuchota 

12. Ocena jakości odtwarzania dźwięków (348) 

12.1. Wstęp

12.2. Cechy dźwięków mowy i muzyki

12.3. Czynniki wpływające na jakość odtwarzania dźwięków

12.4. Ocena jakości odtwarzania mowy

12.5. Ocena jakości odtwarzania muzyki 

13. Przetworniki elektromechaniczne (369) 

13.1. Wstęp

13.2. Teoria czwórnikowa elektromechanicznych przetworników odwracalnych

13.3. Teoria dwójnikowa elektromechanicznych przetworników odwracalnych

13.4. Przetworniki magnetyczne

13.5. Przetwornik elektrostatyczny

13.6. Przetwornik piezoelektryczny

13.7. Przetwornik elektronowy

13.8. Przetwornik stykowy 

14. Głośniki otwarte (411) 

14.1. wstęp

14.2. Głośnik jednomembranowy jednocewkowy

14.3. Ograniczenia akustycznej mocy promieniowanej

14.4. Zależność między sprawnością a skutecznością mocową głośnika

14.5. Wpływ wysokości stożka membrany na charakterystykę kierunkowości

14.6. Sposoby rozszerzenia zakresu przetwarzania

14.7. Głośniki z ujemnym sprzężeniem zwrotnym

14.8. Odtwarzanie stanów nieustalonych

14.9. Zniekształcenia nielinearne

14.10. Elementy konstrukcyjne głośników stożkowych

14.11. Głośnik elektrostatyczny

14.12. Zwrotnice elektryczne 

15. Obudowy głośników otwartych (468) 

15.1. Wstęp

15.2. Odgroda

15.3. Obudowa otwarta

15.4. Obudowa zamknięta

15.5. Obudowa z otworem

15.6. Obudowa z otworem stratnym

15.7. Obudowa labiryntowa

15.8. Obudowa tubowa

15.9. Obudowa krótkotubowa

15.10. Obudowa dzwonowa

15.11. Obudowa podziemna

15.12. Kolumna głośnikowa 

16. Głośniki tubowe (504) 

16.1. Wstęp

16.2. Sprawność głośnika tubowego

16.3. Rodzaje głośników tubowych

16.4. Inne rodzaje głośników tubowych

16.5. Ograniczenia największej akustycznej mocy promieniowanej

16.6. Zniekształcenia nielinearne

16.7. Elementy konstrukcyjne głośników tubowych 

17. Słuchawki (533) 

17.1. Wiadomości wstępne

17.2. Słuchawka elektromagnetyczna

17.3. Słuchawka magnetoelektryczna cewkowa

17.4. Słuchawka piezoelektryczna 

18. Mikrofony (553) 

18.1. Rodzaje i podział mikrofonów

18.2. Mikrofony wszechkierunkowe

18.3. Mikrofony dwukierunkowe

18.4. Mikrofony jednokierunkowe

18.5. Mikrofony o regulowanej kierunkowości

18.6. Mikrofony wybitnie jednokierunkowe

18.7. Mikrofony krtaniowe18.8. Osłony przeciwwiatrowe

18.9. Szumy mikrofonów 

19. Zapisywanie i odczytywanie dźwięku (621) 

19.1. wstęp

19.2. Mechaniczne zapisywanie dźwięku na płytach

19.3. Odczytywanie dźwięku z płyt

19.4. Zapiywanie systemem Philips-Millera

19.5. Optyczne zapisywanie dźwięku

19.6. Optyczne odczytywanie dźwięku

19.7. Magnetyczne zapisywanie dźwięku

19.8. Magnetyczne odczytywanie dźwięku

19.9. Zastosowanie zapisywania magnetycznego w kinematografii 

20. Akustyka wnętrz (701) 

20.1. Rozchodzenie się dźwięku w pomieszczeniu zamkniętym

20.2. Narastanie i zanikanie dźwięku w pomieszczeniach

20.3. Czas pogłosu

20.4. Współczynnik pochłaniania dźwięku

20.5. Najkorzystniejszy czas pogłosu

20.6. Wytyczne budowy pomieszczeń 

21. Urządzenia elektroakustyczne (720) 

21.1. Wiadomości wstępne

21.2. Podział urządzeń według ilości kanałów

21.3. Podział urządzeń według zastosowań

21.4. Urządzenia jednokanałowe

21.5. Urządzenia stereofoniczne

21.6. urządzenia pseudostereofoniczne

21.7. Specjalne urządzenia elektroakustyczne

21.8. Akustyczne sprzężenie zwrotne 

22. Pomiary (778) 

22.1. Wstęp

22.2. Pomiary wielkości podstawowych

22.3. Pomiary właściwości mikrofonów

22.4. Pomiary właściwości głośników

22.5. Pomiary właściwości słuchawek

22.6. Pomiary właściwości gramofonów

22.7. Pomiary właściwości magnetofonów

22.8. Pomiary aparatów telefonicznych 

23. Dodatek (845) 

23.1. Podstawowe pojęcia akustyczne i ich definicje

23.2. Tablice uzupełniające 

Wykaz literatury (855)

Skorowidz (872)

Podstawy elektroakustyki Zbigniew Żyszkowski wydanie 1966

Zbigniew Żyszkowski nota biograficzna

Zbigniew Żyszkowski nota na obwolucie

Powiązane:

1. Podstawy elektroakustyki Zbigniew Żyszkowski wydanie 1953
2. Podstawy elektroakustyki Zbigniew Żyszkowski wydanie 1966
3. Podstawy elektroakustyki Zbigniew Żyszkowski wydanie 1984

Śnieżka R-206 Unitra Diora

Stołowy biały kruk

Wbrew swojej nazwie radio Śnieżka R-206 można na portalach aukcyjnych najczęściej spotkać w ciemnych barwach. Brązowej lub czarnej i w tych kolorach wyglądem mnie nie zachwyca.

Kolega Stanisław z Torunia wystawił "białego kruka". Długo się nie zastanawiałem. W tej wersji kolorystycznej radio bardzo zyskuje na wyglądzie. Śnieżka staje się Śnieżką nie tylko z nazwy, a jej uroda nareszcie skrzy pełnią blasku.

R-206 Śnieżka Unitra Diora

Radio zaliczane jest do klasy radioodbiorników "stołowych" czy też "kuchennych". Ja je nazywam "hotelowymi" gdyż zapamiętałem radia tego typu jako standardowe wyposażenie pokoi hotelowych. 

Widoczny na zdjęciach egzemplarz nie w pełni odpowiada oryginałowi. W wersji R-206 radio fabrycznie nie posiada podświetlenia skali wyboru częstotliwości, a jedynie czerwoną diodę na wskaźniku. Kolega Stanisław dodał zimne podświetlenie ledowe. W modelu R-207 postąpiono odwrotnie. Skala została podświetlona, a zrezygnowano z diody. Zmodyfikowano też wygląd skali powodując jej optyczne skrócenie co w moim odczuciu pogorszyło wizerunek. Wymiary urządzenia to 380×120×180mm. Dostajemy radioodbiornik, który da się ustawić nawet na niewielkiej nocnej szafce. W hotelu nieocenione.

Biała dama

Według słów kolegi Stanisława biała "ceratowa" okleiny obudowy nie wytrzymała próby czasu - zżółkła. Została wymieniona na współczesną  śnieżnobiałą okleinę meblową z przetłoczeniami.

R-206 Śnieżka Unitra Diora

Co tu dużo mówić, radio w białej wersji wygląda rewelacyjnie.  Doskonały przykład wzornictwa przemysłowego. To nawet nie jest Hi-end, to jest Higher-end. Chciałem czepić się zimnego podświetlenia skali, ale skoro Śnieżka ma być Śnieżką im więcej bieli w bieli tym lepiej.

Uroda i blask

Co my tu mamy? Lubię minimalizm. Jedyne wystające elementy to dwie gałki od strojenia i siły głosu. Kwadratowe przełączniki zakresu fal i prostokątny włącznik po wciśnięciu chowają się w obudowie. Przezroczysta szybka skali sięga pod gałką strojenia do końca w prawo. Genialnie poprowadzona jest czarna linia ułatwiająca zapamiętywanie stacji. Również przechodzi pod gałką strojenia i prowadzi do końca. W efekcie radio wysmukla się. Takie rozwiązanie od razu budzi skojarzenia z dużo droższą półką. W modelu Śnieżka R-207 szybka skali pod gałką strojenia przestaje być przezroczysta i odbiornik z proporcji zaczyna przypominać pustak.

Warto zwrócić uwagę na przemyślaną osłonę głośnika. Wygląda jak mocno powiększony klawisz włącznika. W ten sposób uzyskano bardzo spójny wizerunek osłony głośnika i klawiszy. Całość uzupełnia wisienka na torcie czyli błyskotka w postaci chromowanej obwódki. Jest to prawdopodobnie nawiązanie do wcześniejszego modelu Śnieżka DMP-201 doposażonego w gramofon. Pewnie w okresie gdy radio było projektowane trąciło to myszką jednakże dziś wygląda świetnie przydając jeszcze większego blasku.

Nie wiem gdzie radio leżakowało i czym je kolega Stanisław pucował, ale stan plastiku po tylu latach powala. Odbiornik wygląda jak zdjęty wczoraj ze sklepowej półki. Z tyłu też minimalizm, jedno gniazdo przeznaczone do współpracy z magnetofonem.

R-206 Śnieżka Unitra Diora

Śnieżka nie tylko wspaniale wygląda, ale i nieźle gra. Kilka stacji na UKF odbiera nawet bez żadnej anteny. Owalny głośnik (jak przystało na dobrze wychowaną pannę) brzmi głosem podlotka. W jesienne i zimowe wieczory gdy za oknem ciemność i chłód radio z nocnego stolika promieniuje ciepłymi dźwiękami. Latem swoim wyglądem przywołuje z pamięci to co zimą najpiękniejsze.

Uwaga:

Zamieszczone zdjęcia zostały wykonane przy sztucznym oświetleniu i przeciętnym telefonem. Niestety nie są najlepszej jakości. Na żywo radioodbiornik jest śnieżnobiały i wygląda dużo lepiej.

8. Fonica A-14 wersja finalna. Pomiar impedancji

Posłuchać starego

Zmagania związane z "ulepszeniem" kolumn Fonica A-14 opartych na owalnym piętnastoomowym głośniku GDS 31-21/5 zostały naszkicowane w serii postów:

1. Pomiar impedancji Fonica A-14 na GDS 31-21/5
2. Visaton GDW TW6NG dobór obwodu Zobla
3. Tonsil GDW 6,5/1,5/1 głośnik wysokotonowy parametry techniczne 
4. GDW 6,5/1,5/1 15Ω dobór obwodu Zobla
5. GDWK 8-11/120 15Ω głośnik stosowany w kolumnach Bolero Tonsil
6. GDWK 8-11/120 15Ω reklamacja i pomiar modułu impedancji
7. GDWK 8-11/120 15Ω dobór obwodu Zobla

Została zbudowana nowa skrzynia o nieco większej wysokości w celu dodania głośnika wysokotonowego. Ostatecznie został wykorzystany kopułkowy głośnik Tonsila GDWK 8-11/120 15Ω filtrowany kondensatorem 1µF  oraz doposażony w obwód Zobla.  Końcowy pomiar modułu impedancji wygląda tak:

Pomiar modułu impedancji klona Fonici A-14

Jak widać szału nie ma i można jeszcze nad tym popracować przez lepsze dobranie obwodu Zobla dla głośnika wysokotonowego. Pewnym ograniczeniem będzie wysoka filtracja na poziomie 10kH (kondensator 1µF) oraz brak obwodu Zobla dla głośnika szerokopasmowego. Dla całej kolumny moduł impedancji poza rezonansem wykazuje rozrzut między 19 a 12 omów. Teoria mówi, że nie powinien być większy niż 15Ω +/- 15% czyli 17,25-12,75Ω.

 

Uwagi dla naśladowców:

• Głośników owalnych nie należy montować w obudowach zamkniętych (to gdyby ktoś rozważał takową).
• Głośnika niefiltrowanego nie należy doposażać w obwód Zobla (to gdyby ktoś rozważał takowy pomysł).
• Dla uzyskania punktowego źródła dźwięku głośnik wysokotonowy należy zamontować jak najbliżej szerokopasmowego. 
  
• Najprawdopodobniej da się zachować oryginalną wysokość kolumny o ile głośnik GDS 31-21/5 zostanie zamontowany pod kątem 45 stopni - więcej miejsca na głośnik wysokotonowy. Takie rozwiązanie stosowano np. w zespołach głośnikowych ZGZ-11. Prawdopodobnie pogorszy to charakterystykę w pionie jednakże poprawi w poziomie.
• Dla zachowania brzmienia epoki najlepszym wyborem wydaje się być piętnastoomowy tonsilowski GDW 6,5/1,5. Dodatkowym plusem jest to, że podobnie jak w GDS magnes zbudowany jest ze stopu alnico. Minus to pasmo sięgające tylko 16kH pod warunkiem, że trafimy na dobry egzemplarz.
  
• Generalizując na moje ucho różnica w brzmieniu pomiędzy głośnikiem wysokotonowym papierowym (stożkowym), a kopułkowym jest taka, że ten pierwszy będzie bardziej odznaczał się w rejestrach niższych, a ten drugi w wyższych tonów wysokich. Papierowy będzie "podbijał" w kierunku tonów średnich, a kopułkowy "wyostrzy syczące końcówki". 
• W projekcie głośnik wysokotonowy montowany jest od środka co oznacza, że promieniuje przez kanał o długości równej grubości ścianki mogący mieć istotny wpływ na rozchodzenie się dźwięku (odbicia, załamania). W rozwiązaniach z epoki zwykle stosowano montaż głośników wysokotonowych od zewnątrz przysłaniając je zdejmowanymi maskownicami.
• Trzeba pamiętać, że zmieniając sposób zamontowania głośnika wysokotonowego na zewnętrzy zostanie on przesunięty do przodu o grubość ścianki względem głośnika szerokopasmowego czyli dźwięki wyższe, które jednocześnie emitują oba głośniki będą jeszcze mocniej przesunięte względem siebie. Do słuchacza najpierw dotrze dźwięk z głośnika wysokotonowego. Na niego z pewnym opóźnieniem nałoży się dźwięk z głośnika szerokopasmowego. Nie jest to zjawisko korzystne.
• Alternatywnym rozwiązaniem może być zaprojektowanie oddzielnej "nadstawki" dla głośnika wysokotonowego, którą będzie można swobodnie przesuwać przód, tył "ustawiając" ją tak aby dźwięk z obu głośników docierał jednocześnie. Przykładowo fala dźwiękowa o częstotliwości 10kH ma zaledwie 3,4cm długości (340m/10000) czyli mniej więcej tyle co podwójna grubość ścianki. Niestety rozwiązanie ma również wadę. Wzrasta kąt pomiędzy głośnikami, a słuchaczem - dwa źródła dźwięku zamiast jednego.
• Dodając głośnik wysokotonowy zyskujemy jedną zaletę w postaci poszerzenia pasma i dziedziczymy wszystkie wady zespołów wielodrożnych.
  

Jak dział zwrotnica głośnikowa? Prąd elektryczny i lanie wody

Prąd i woda

Czytając materiały na temat zwrotnic zwykle natrafimy na teksty pisane "technokratycznym" językiem "inżynier dla inżyniera". Termin goni termin, wzór pogania wzorem. Ich wyjaśnienia odwołują do kolejnych terminów i wzorów. Niby mądre, ale "nie idzie" tego zrozumieć bez ukończenia studiów na wydziale elektrycznym i pół litra nie pomaga. 

Jak to sobie można poukładać? Może szukając analogii pomiędzy zjawiskami hydrologicznymi i elektrycznymi.

Co to jest prąd elektryczny

Prąd elektryczny to uporządkowany strumień elektronów. Atomy składają się z protonów i neutronów tworzących jądro atomowe oraz krążących wokół jądra elektronów. Neutrony są obojętne elektrycznie. Umownie przyjmuje się, że protony mają dodatni ładunek elektryczny, a elektrony ujemny ładunek elektryczny. Sumarycznie na zewnątrz atom jest obojętny elektrycznie. Elektrony należą do cząstek elementarnych. Czym są i co robią owe cząstki współczesna nauka za dobrze nie wie. Na wyjaśnienie trzeba jeszcze poczekać.

Niektóre pierwiastki poruszające się wokół ich jąder elektrony trzymają bardziej mocno - izolatory, a inne słabiej - przewodniki np. metale. W bryle metalu najdalej położone od jąder atomowych elektrony przemieszczają się chaotycznie "skacząc" z atomu na atom. Nazywane są elektronami swobodnymi (dla uproszczenia znikome siły łączące je z jądrami atomowymi zostają pominięte, a elektrony traktowane są jako całkowicie swobodne). To ich obecności metale zawdzięczają swój charakterystyczny metaliczny połysk.

Zupa elektronowa

Szukając porównania z wodą możemy powiedzieć, że w bryle metala np. przewodzie mamy do czynienia z chaotyczną zupą elektronową. Elektrony przemieszczają się wewnątrz bez składu i ładu. Podobnie jest w jeziorze wypełnionym wodą. Cząsteczki wody będące złożeniem jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru odbijając się od siebie w sposób przypadkowy tworząc wodną zupę jeziora.

Zupa wodna

Co się stanie jeśli nasze jezioro pochylimy? Woda zacznie płynąć od miejsc wyżej położonych do miejsc niżej położonych. Ruch cząsteczek wody zostanie uporządkowany tak jak to ma miejsce w rzekach. Różnica poziomów spowoduje ruch wody. Podobnie dzieje się w przewodzie elektrycznym. Przykładając do jego końców napięcie elektryczne czyli różnicę potencjałów elektrony zaczynają płynąć w kierunku od wyższego potencjału (plus) do niższego (minus). Ruch elektronów zostaje uporządkowany i w takiej ukierunkowanej formie nazywany jest prądem elektrycznym. Istnieje teoria mówiąca, że elektrony płyną odwrotnie, ale do naszych rozważań nie wnosi to nic nowego, ważny jest sam ruch.

W naturze Słońce poprzez parowanie, wiatr i opady zapewnia obieg wody. Powrotny transport wody z miejsc niżej położonych do miejsc wyżej położonych. Utrzymywaniem różnicy potencjałów (napięcia) w domowym gniazdku elektrycznym zajmuje się Zakład Energetyczny - dostawca energii elektrycznej zapewniający obieg elektronów w lokalnej sieci elektroenergetycznej.

Powódź czyli spięcie

Jeżeli pozwolimy wodzie przemieścić się bez żadnego oporu z miejsca wyżej położonego do miejsca niżej położonego skutek może być opłakany np. zostaniemy zalani wodą lub wręcz zatopieni. Podobnie jest z elektronami. Płynąc bez przeszkód przez przewód doprowadzą do spięcia (zwarcia), a w gorszym przypadku do porażenia prądem elektrycznym czy nawet śmierci. Wkładając palce do gniazdka elektrycznego stajemy się właśnie takim "przewodem zwierającym".

Na ratunek

Jak można sobie z tym poradzić i jeszcze wykorzystać? W przypadku rzek ludzie nauczyli się budować zapory regulujące tempo przepływu wody. Zapory można wykorzystać na kilka sposobów: ochrona przeciwpowodziowa, zbiornik wody pitnej, produkcja energii elektrycznej (hydroelektrownia), miejsce sportu i rekreacji itp.

Podobnie rzecz się ma z uporządkowanym strumieniem elektronów czyli prądem elektrycznym. Stawiając na jego drodze np. system audio dochodzi do utrudnienia w jego przepływie (elementy elektroniczne) i wykorzystania w postaci pożądanej zamiany energii elektrycznej na energię akustyczną i niepożądanej zamiany energii elektrycznej na energię cieplną (grzanie urządzeń).

W zwrotnicach głośnikowych wykorzystuje się takie elementy "zaporowe"  jak: rezystory (oporniki), kondensatory i cewki. Głośniki również są elementami zaporowymi, w których dochodzi do zamiany energii elektrycznej na akustyczną i cieplną.

Elementami "ujarzmiającymi" przepływ prądu elektrycznego zajmiemy się w kolejnych częściach. Najpierw jednak kilka słów wprowadzenia do tematu zwrotnic głośnikowych.

Dodatek matematyczny

1. Ilość przepływających elektronów na sekundę mierzona jest w Amperach (A) - natężenie prądu elektrycznego.
2. Energia jaką niosą mierzona jest w Woltach (V) - napięcie elektryczne.
3. Mnożąc przez siebie obie wartości otrzymamy moc elektryczną mierzoną w Watach (W).

7. GDWK 8-11/120 15Ω dobór obwodu Zobla

Trafiony zatopiony

Wystarczający dobry rezultat został osiągnięty już dla pierwszej testowanej pary: rezystor 15Ω i kondensator 0,47µF. Być może jeszcze lepszy będzie dla nieco większego rezystora np. 18Ω lub 19Ω . Niestety nie dysponowałem takowymi.

GDWK 8-11/120 15Ω, dobór obwodu Zobla

Powiązane:

1. Pomiar impedancji Fonica A-14 na GDS 31-21/5
2. Visaton GDW TW6NG dobór obwodu Zobla
3. Tonsil GDW 6,5/1,5/1 głośnik wysokotonowy parametry techniczne 
4. GDW 6,5/1,5/1 15Ω dobór obwodu Zobla
5. GDWK 8-11/120 15Ω głośnik stosowany w kolumnach Bolero Tonsil
6. GDWK 8-11/120 15Ω reklamacja i pomiar modułu impedancji
7. GDWK 8-11/120 15Ω dobór obwodu Zobla
8. Fonica A-14 wersja finalna. Pomiar impedancji