Wprowadzenie do projektowania układów elektronicznych subwooferów aktywnych

Niniejszy poradnik zawiera podstawowe informacje dotyczące metodyki projektowania układów elektronicznych stosowanych w subwooferach aktywnych, a także szczegółowy, bogato zilustrowany i udokumentowany opis nowej metody redukcji zniekształceń nieliniowych w torze elektroakustycznym. W treści książki przedstawiono opis układu służącego do redukcji zniekształceń nieliniowych, schemat blokowy oraz schemat ideowy zmodyfikowanego układu elektromechanicznego sprzężenia zwrotnego, a także opracowane matematycznie wyniki pomiarów zniekształceń nieliniowych oraz intermodulacyjnych. Zaproponowane rozwiązanie stanowi nowe podejście do projektowania układów typu „motional feedback”. Układ regulacji automatycznej wykorzystuje kaskadowe połączenie dwóch regulatorów PID. Regulacja odbywa się dwupętlowo w sposób analogowy. Układ podrzędny realizuje prądowe sprzężenie zwrotne, natomiast układ nadrzędny akcelerometryczne sprzężenie zwrotne. Układ elektroniczny pozwala na znaczącą redukcję zniekształceń nieliniowych w zakresie najniższych częstotliwości pasma akustycznego. Rozwiązania zaproponowane przez autora mogą stanowić podstawę do dalszych eksperymentów wykonywanych przez czytelników we własnym zakresie. Magister inżynier Tomasz Łysek jest absolwentem Politechniki Poznańskiej. Na co dzień mieszka i pracuje we Wrześni jako elektronik. Jego zainteresowania naukowe koncentrują się na projektowaniu, konstrukcji i montażu układów elektronicznych, takich jak wzmacniacze lampowe, wzmacniacze tranzystorowe, filtry elektryczne, odbiorniki radiowe, generatory i wobulatory. W wolnym czasie zajmuje się renowacją polskich i radzieckich urządzeń elektronicznych wyprodukowanych w czasach socjalistycznych. Spis treści 1. Wprowadzenie 2. Podstawowe układy elektroniczne subwooferow aktywnych 2.1. Układ zasilania 2.2. Układ „Ground-Lift” 2.3. Układ analogowej zwrotnicy aktywnej 2.4. Układ cyfrowej zwrotnicy aktywnej 2.5. Układ wzmacniacza mocy 3. Przyczyny powstawania zniekształceń nieliniowych w głośnikach magnetoelektrycznych (dynamicznych) 3.1. Wprowadzenie 3.2. Zniekształcenia spowodowane nieliniowością podatności zawieszeń 3.3. Zniekształcenia spowodowane niejednorodnością pola magnetycznego w szczelinie powietrznej obwodu magnetycznego 3.4. Zniekształcenia intermodulacyjne 3.5. Zniekształcenia spowodowane nieliniowością podatności powietrza 4. Subwoofer aktywny ze wzmacniaczem napięciowym 5. Subwoofer aktywny ze wzmacniaczem transkonduktancyjnym 6. Elektroniczna redukcja zniekształceń nieliniowych w niskotonowych głośnikach magnetoelektrycznych (dynamicznych) 6.1. Wprowadzenie 6.2. Hipotezy badawcze 6.3. Ustalenie terminologii 6.4. Model matematyczny głośnika magnetoelektrycznego (dynamicznego) w obudowie 6.5. Przegląd istniejących rozwiązań technologicznych 7. Nowa metoda redukcji zniekształceń nieliniowych w subwooferach aktywnych 7.1. Modyfikacja fabrycznego głośnika niskotonowego 7.2. Pomiar przyspieszenia membrany głośnika niskotonowego 7.3. Kompensacja charakterystyki impedancyjnej głośnika 7.4. Zasilacz symetryczny 7.5. Blok filtracji sygnału 7.6. Regulatory PID 7.7. Wzmacniacz mocy 7.8. Dokumentacja techniczna projektu 7.9. Procedura zestrajania układu 8. Wyniki pomiarów 8.1. Wyniki pomiarów THD i zniekształceń intermodulacyjnych głośnika bez układu do redukcji zniekształceń 8.2. Wyniki pomiarów THD i zniekształceń intermodulacyjnych głośnika z układem do redukcji zniekształceń (w podstawowym zakresie redukcji zniekształceń – bez wygaszania oscylacji) 8.3. Wyniki pomiarów THD i zniekształceń intermodulacyjnych głośnika z układem do redukcji zniekształceń (w rozszerzonym zakresie redukcji zniekształceń – z wygaszaniem pierwszej oscylacji) 8.4. Wyniki pomiarów THD i zniekształceń intermodulacyjnych głośnika z układem do redukcji zniekształceń (w rozszerzonym zakresie redukcji zniekształceń – z wygaszaniem pierwszej i drugiej oscylacji) 8.5. Wyniki pomiarów charakterystyk poziomu ciśnienia akustycznego w funkcji częstotliwości 8.6. Opracowanie matematyczne wyników pomiarów 9. Podsumowanie i wnioski 9.1. Odniesienie względem hipotez badawczych 9.2. Zalety i wady układu 9.3. Perspektywy dalszego rozwoju 10. Spis literatury