Πέμπτη 1 Ιουνίου 2017

ΗΧΕΙΑ & ΦΙΛΤΡΑ CROSSOVER (7ο Εσπ ΕΠΑΛ Αθήνας - Ηλεκτρονικοί)


Υπολογισμός & κατασκευή ηχείων στο εργαστήριο από τους μαθητές
7ο Εσπ ΕΠΑΛ Αθηνών - Ηλεκτρονικοί




Στόχος ήταν η κατασκευή ζεύγους ηχείων για το εργαστήριο για ενισχυτή που είχαν κατασκευάσει οι μαθητές νωρίτερα ισχύος 25Watt, τα οποία να αντέχουν ισχύ προγράμματος τουλαάχιστον 50Watts και να καλύπτουν εύρος συχνοτήτων περίπου 50Hz - 20KHz κανοντας χρήση τριών μεγαφώνων (3 δρόμων Woofer, Midrange & Tweeter)

Επιλέχθηκαν φτηνά μεγάφωνα του εμπορίου χωρίς παραμέτρους από τον κατασκευαστή, τους οποίους πήραμε με μετρήσεις που κάναμε σε αυτά με τα όργανα του εργαστηρίου

 
Το project περιλάμβανε σχεδίαση, προσομοίωση στον υπολογιστή κατασκευή και μετρήσεις.

Αρχικά μετρήσαμε τους παραμέτρους του  Woofer (ηλεκτρικές - μηχανικές) χρησιμοποιώντας γεννήτρια AF, Παλμογράφο και μικρή μάζα 5gr μετρημένη σε ζυγό ακριβείας.

Από τις μετρήσεις που πήραμε υπολογίσαμε τα: fs, Qts, Vas, Sd και απόκριση συχνότητας του μεγαφώνου, απαραίτητες παράμετροι για τον υπολογισμό της καμπίνας και τον σχεδιασμό του φίλτρου LowPass. Στα άλλα δύο μεγάφωνα μετρήσαμε μόνο συχνότητα συντονισμού (fs) και απόκριση εφόσον χρειαζόμαστε παραμέτρους μόνο για τα φίλτρα ZonePass (συνδιασμός HighPass & LowPass) και HighPass

Διερευνήσαμε μέσω των παραμέτρων στον υπολογιστή το είδος της καμπίνας που θα χρησιμοποιήσουμε (κλειστο ή bass-reflex) και καταλήξαμε σε κλειστό (ακουστικής ανάρτησης) λόγω του υψηλού Qts του Woofer. Οι υπολογισμοί Small-Thiele μας έδωσαν 70 λίτρα κουτί για Qt=0,8 με συχνότητα f3 (-3dB) στους 48Hz.

Για την κατασκευή της καμπίνας χρησιμοποιήθηκε MDF 18mm. Υπολογίσαμε τις διαστάσεις της κάθε τάβλας και τις παραγγείλαμε κομμένες από ξυλουργείο. Κολλήσαμε τα κομμάτια με κόλλα και ανοίξαμε τις τρύπες για τα μεγάφωνα στην πρόσοψη.







Λαμβάνοντας υπόψιν τους παραμέτρους των μεγαφώνων που είχαμε προηγουμένως μετρήσεις αποφασίσαμε οι συχνότητες cross των φίλτρων να είναι fL=800Hz & fH=4KHz και τα  φίλτρα να είναι 2ης τάξης (12dB/oct).

Για το crossover αποφασίσαμε όλοι οι πυκνωτές να είναι τουλάχιστον MKT,  και τα πηνία να είναι αέρος για να έχουμε καλύτερα αποτελέσματα.

Προμηθευτήκαμε τους πυκνωτές από το εμπόριο και εφόσον έχουμε γέφυρα RLC τα πηνία αποφασίσαμε να τα τυλίξουμε μόνοι μας





Έπειτα σχεδιάσαμε το τυπωμένο κύκλωμα και το αποχαλκώσαμε




Τοποθετήσαμε και κολλήσαμε τα εξαρτήματα στο τυπωμένο






Τοποθετήσαμε ηχοαπορροφητικό υλικό στην καμπίνα, τοποθετήσαμε στον πάτο της καμπίνας την πλακέτα του crossover και στην πίσω πλευρά τους ακροδέκτες.




 Κολλήσαμε τους ακροδέκτες των μεγαφώνων και τα τοποθετήσαμε στην καμπίνα βιδώνοντάς τα με ξυλόβιδες




...και ιδού το τελικό αποτέλεσμα!



Καλές ακροάσεις!