Οι μαθητές του τομέα Ηλεκτρονικών του 7ου Εσπερινού ΕΠΑΛ Αθηνών υπό την επίβλεψη και τις οδηγίες του κ. Νικολουδάκη σχεδίασαν και κατασκεύασαν στο εργαστήριο ένα ολοκληρωμένο σετ ηχείων.
Στόχος
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 τουλάχιστον 50Watts και να καλύπτουν εύρος συχνοτήτων περίπου 50Hz – 20KHz κάνοντας χρήση τριών μεγαφώνων (3 δρόμων Woofer, Midrange & Tweeter).
Περιγραφή του έργου
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 έργο περιλάμβανε σχεδίαση, προσομοίωση στον υπολογιστή κατασκευή και μετρήσεις.
Εργασίες Σχεδίασης
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 (συνδυασμός HighPass & LowPass) και HighPass.
Διερευνήσαμε μέσω των παραμέτρων στον υπολογιστή το είδος της καμπίνας που θα χρησιμοποιήσουμε (κλειστό 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.
Υλοποίηση
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 αποτέλεσμα !!!!
Καλή Ακρόαση !!