समतुल्य आरएलसी सर्किट के साथ स्पीकर का अनुकरण करें

यदि आप किसी ऑडियो से संबंधित प्रोजेक्ट के साथ काम कर रहे हैं, तो सबसे कम संबंधित घटक स्पीकर है लेकिन स्पीकर किसी भी ऑडियो से संबंधित सर्किट का एक अनिवार्य हिस्सा है। एक अच्छा वक्ता शोर को ओवरराइड कर सकता है और एक चिकनी आउटपुट प्रदान कर सकता है जबकि एक बुरा स्पीकर आपके सभी प्रयासों को नष्ट कर सकता है यहां तक ​​कि बाकी सर्किट असाधारण रूप से अच्छा है।

इसलिए, उचित स्पीकर का चयन करना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वह है जो अंतिम दर्शकों के लिए अंतिम उत्पादन कर रहा है। लेकिन, जैसा कि हम सभी जानते हैं, एक सर्किट बनाते समय, सभी घटक हमेशा आसानी से उपलब्ध नहीं होते हैं और कभी-कभी हम यह निर्धारित नहीं कर पाते हैं कि अगर हम एक विशिष्ट स्पीकर का चयन करते हैं या कभी-कभी हमारे पास स्पीकर होता है, लेकिन एनक्लोजर नहीं होता है तो आउटपुट क्या होगा। तो यह एक बड़ी चिंता का विषय है क्योंकि स्पीकर का उत्पादन विभिन्न प्रकार के ध्वनिक वातावरणों में पूरी तरह से अलग हो सकता है।

तो, कैसे निर्धारित किया जाए कि एक अलग स्थिति में स्पीकर की प्रतिक्रिया क्या होगी? या, सर्किट निर्माण क्या होगा? खैर, यह लेख इस विषय को कवर करेगा। हम समझेंगे कि स्पीकर कैसे काम करता है और स्पीकर के आरएलसी समकक्ष मॉडल का निर्माण करेगा। यह सर्किट कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों में स्पीकर का अनुकरण करने के लिए अच्छे उपकरण के रूप में भी काम करेगा।

एक अध्यक्ष का निर्माण

स्पीकर एक ऊर्जा कनवर्टर के रूप में कार्य करता है, जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक स्पीकर में दो स्तर के निर्माण होते हैं, एक मैकेनिकल है और दूसरा इलेक्ट्रिकल है।

नीचे की छवि में हम लाउडस्पीकर के क्रॉस-सेक्शन को देख सकते हैं ।

हम एक स्पीकर फ़्रेम या माउंट देख सकते हैं जो कि घटकों को अंदर और बाहर पकड़ रहा है। इसके घटक डस्ट कैप, वॉयस कॉइल, डायफ्राम कोन, स्पीकर स्पाइडर, पोल और मैगनेट हैं।

डायाफ्राम अंत बात जो कंपन और हवा के लिए कंपन धक्का और इस तरह हवा के दबाव बदल रहा है। अपने शंकु आकार के कारण, डायाफ्राम को डायाफ्राम शंकु के रूप में संदर्भित किया जाता है ।

मकड़ी एक महत्वपूर्ण घटक है जो अध्यक्ष डायाफ्राम की उचित आंदोलन के लिए जिम्मेदार है। यह सुनिश्चित करता है कि जब शंकु कंपन होगा, यह स्पीकर फ़्रेम को नहीं छूएगा।

इसके अलावा, सराउंड, जो रबर या फोम जैसी सामग्री है, कोन को अतिरिक्त सहायता प्रदान करता है। डायाफ्राम शंकु एक विद्युत चुम्बकीय कुंडल के साथ जुड़ा हुआ है । यह कुंडली स्वतंत्र रूप से ध्रुव और स्थायी चुंबक के अंदर ऊपर-नीचे की स्थिति में जा सकती है।

यह कॉइल स्पीकर का इलेक्ट्रिकल पार्ट है। जब हम स्पीकर को साइनसोइडल वेव प्रदान करते हैं तो आवाज का तार चुंबकीय ध्रुवता को बदल देता है और ऊपर-नीचे हो जाता है जिसके परिणामस्वरूप शंकु में कंपन पैदा होता है। आगे चलकर या तो वायु को खींचकर या धकेलकर और हवा के दबाव में परिवर्तन करके, इस प्रकार ध्वनि पैदा करके हवा को हवा में स्थानांतरित किया जाता है।

विद्युत सर्किट में एक अध्यक्ष मॉडलिंग

स्पीकर सभी ऑडियो एम्पलीफायर सर्किट का मुख्य घटक है, यंत्रवत्, बहुत सारे भौतिक घटकों के साथ एक स्पीकर काम करता है । यदि हम एक सूची बनाते हैं तो विचार बिंदु होंगे-

1. सस्पेंशन कंप्लायंस - यह एक ऐसी सामग्री का गुण है जिसमें सामग्री लोचदार विरूपण के तहत जाती है या एक लागू बल के अधीन होने पर मात्रा में परिवर्तन का अनुभव करती है।
2. निलंबन प्रतिरोध - यह लोड है, शंकु निलंबन से आगे बढ़ते समय सामना कर रहा है। इसे मैकेनिकल डंपिंग के रूप में भी जाना जाता है।
3. मूविंग मास - यह कॉइल, शंकु आदि का कुल द्रव्यमान है।
4. चालक के माध्यम से धकेलने वाली हवा का भार ।

ये चार बिंदुओं से ऊपर वक्ता के यांत्रिक कारकों से हैं। कर रहे हैं दो और कारकों कर रहे हैं वर्तमान विद्युत,

1. कुंडल अनिच्छा ।
2. कुंडल प्रतिरोध ।

इसलिए सभी बिंदुओं पर विचार करके, हम कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स या इलेक्ट्रिकल घटकों का उपयोग करके स्पीकर का एक भौतिक मॉडल बना सकते हैं । 6 से ऊपर के अंक तीन मूल निष्क्रिय घटकों का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं: प्रतिरोध, प्रेरक और कैपेसिटर जिन्हें आरएलसी सर्किट के रूप में दर्शाया जाता है ।

स्पीकर का एक बुनियादी समतुल्य सर्किट केवल दो घटकों का उपयोग करके बनाया जा सकता है: रेसिस्टर और इंडक्टर। सर्किट इस तरह दिखेगा-

उपरोक्त छवि में, केवल एक सिंगल रेसिस्टर R1 और सिंगल इंडक्टर L1 एक एसी सिग्नल स्रोत के साथ जुड़ा हुआ है। यह रोकनेवाला R1 आवाज कॉइल प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है और Inductor L1 वॉयस कॉइल इंडक्शन प्रदान करता है । यह स्पीकर सिमुलेशन में उपयोग किया जाने वाला सबसे सरल मॉडल है, लेकिन निश्चित रूप से, इसकी सीमा है, क्योंकि यह केवल एक विद्युत मॉडल है और स्पीकर की क्षमता को निर्धारित करने की कोई गुंजाइश नहीं है और यह वास्तविक भौतिक परिदृश्य में कैसे प्रतिक्रिया करेगा जहां यांत्रिक भाग शामिल हैं।

अध्यक्ष समतुल्य आरएलसी सर्किट

इसलिए हमने स्पीकर का एक मूल मॉडल देखा है, लेकिन इसे ठीक से काम करने के लिए, हमें उस स्पीकर समकक्ष मॉडल में वास्तविक भौतिक घटकों के साथ यांत्रिक भागों को जोड़ने की आवश्यकता है। आइए देखें कि हम इसे कैसे कर सकते हैं। लेकिन इसे समझने से पहले, आइए विश्लेषण करें कि किन घटकों की आवश्यकता है और उनका उद्देश्य क्या है।

के लिए निलंबन के अनुपालन, एक प्रारंभ करनेवाला, इस्तेमाल किया जा सकता है क्योंकि निलंबन के अनुपालन आवाज तार के माध्यम से वर्तमान प्रवाह में कुछ परिवर्तन के साथ एक सीधा संबंध है।

अगला पैरामीटर सस्पेंशन रेजिस्टेंस है । जैसा कि यह एक प्रकार का लोड है जो निलंबन द्वारा बनाया गया है, इस उद्देश्य के लिए एक अवरोधक का चयन किया जा सकता है।

हम बढ़ते द्रव्यमान के लिए एक संधारित्र का चयन कर सकते हैं, जिसमें कॉइल, शंकु का द्रव्यमान शामिल है। और आगे हम वायु भार के लिए फिर से एक संधारित्र का चयन कर सकते हैं जो शंकु के द्रव्यमान को भी बढ़ाता है; यह स्पीकर समकक्ष मॉडल बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर भी है।

इसलिए, हमने सस्पेंशन कंप्लायंस के लिए एक इंसट्रक्टर, सस्पेंशन रेजिस्टेंस के लिए एक रेसिस्टर और हमारे एयर लोड के लिए दो कैपेसिटर, और मूविंग मास को चुना है ।

अब, अगली महत्वपूर्ण बात यह है कि स्पीकर के एक विद्युत समकक्ष मॉडल बनाने के लिए इन सभी को कैसे जोड़ा जाए । प्रतिरोध (R1) और प्रारंभ करनेवाला (L1) श्रृंखला कनेक्शन में हैं जो प्राथमिक है और जो समानांतर यांत्रिक कारकों का उपयोग करके परिवर्तनशील है। तो, हम R1 और L1 के समानांतर उन घटकों को जोड़ेंगे।

फाइनल सर्किट इस तरह होगा-

हमने आर 1 और एल 1 के साथ समानांतर कनेक्शन में घटकों को जोड़ा है। C1 और C2 क्रमशः बढ़ते द्रव्यमान और वायु भार को निरूपित करेंगे, L2 सस्पेंशन अनुपालन प्रदान करता है और R2 निलंबन प्रतिरोध होगा।

तो, RLC का उपयोग करने वाले स्पीकर के अंतिम समकक्ष सर्किट को नीचे दिखाया गया है। यह चित्र स्पीकर के सटीक समकक्ष मॉडल को दिखा रहा है, जो रेसिस्टर, इंडक्टर और कैपेसिटर का उपयोग कर रहा है।

जहाँ, आरसी - कॉइल रेजिस्टेंस, Lc - कॉइल इंडक्शनेंस, Cmems - मूविंग मास कैपेसिटेंस, Lsc - इंडक्शन ऑफ़ सस्पेंशन कम्प्लायंस, Rsr - सस्पेंशन रेसिस्टेंस और कैल - एयर लोड का कैपेसिटेंस।

स्पीकर डिज़ाइन में थीले / छोटे पैरामीटर

अब हमें समकक्ष मॉडल मिला, लेकिन घटकों के मूल्य की गणना कैसे करें। इसके लिए, हमें लाउड स्पीकर के थेले छोटे पैरामीटर की आवश्यकता है ।

छोटे मापदंडों को स्पीकर के इनपुट प्रतिबाधा से लिया जाता है जब इनपुट प्रतिबाधा गुंजयमान आवृत्ति के समान होती है और स्पीकर का यांत्रिक व्यवहार प्रभावी रूप से रैखिक होता है।

थिएले पैरामीटर निम्नलिखित चीजें प्रदान करेगा-

मापदंडों	विवरण	इकाई
	कुल क्यू कारक	यूनिटलेस
	यांत्रिक क्यू कारक	यूनिटलेस
	विद्युत क्यू कारक	यूनिटलेस
	गुंजयमान आवृत्ति	हर्ट्ज
	सस्पेंशन का प्रतिरोध	एन। / एस
	टोटल मूविंग मास	किलोग्राम
	प्रभावी चालक क्षेत्र	वर्ग मीटर
	समतुल्य ध्वनिक मात्रा	Cu.m
	वॉइस कॉइल की रैखिक यात्रा	म
	आवृत्ति प्रतिक्रिया	हर्ट्ज या kHz
	चालक इकाई मात्रा विस्थापन	Cu.m
	आवाज कॉइल का प्रतिरोध	ओम
	कुंडल अनिच्छा	हेनरी या मिली हेनरी
	बल कारक	टेस्ला / मीटर
	ड्राइवर सस्पेंशन का अनुपालन	प्रति न्यूटन मीटर

इन मापदंडों से, हम सरल सूत्रों का उपयोग करके एक समकक्ष मॉडल बना सकते हैं।

आरसी और एलसी के मूल्य को कॉइल प्रतिरोध और इंडक्शन से सीधे चुना जा सकता है। अन्य मापदंडों के लिए, हम निम्नलिखित सूत्रों का उपयोग कर सकते हैं -

Cmens = Mmd / Bl ² Lsc = Cms * Bl ² Rsr = Bl ² / Rms

यदि आरएमएस नहीं दिया गया है, तो हम इसे निम्नलिखित समीकरण से निर्धारित कर सकते हैं-

Rms = (2 * π * fs * Mmd) / Qms Cal = (8 * p * विज्ञापन ³) / (3 * Bl ²)

वास्तविक डेटा के साथ आरएलसी समतुल्य स्पीकर सर्किट का निर्माण

जैसा कि हमने सीखा कि घटकों के लिए समान मूल्यों का निर्धारण कैसे करें, चलो कुछ वास्तविक डेटा के साथ काम करते हैं और स्पीकर का अनुकरण करते हैं।

हमने BMS वक्ताओं से 12S330 स्पीकर का चयन किया । यहाँ उसी के लिए लिंक है।

www.bmsspeakers.com/index.php?id=12s330_thiele-small

स्पीकर के लिए थेले पैरामीटर्स हैं

इस थिएले पैरामीटर्स से, हम समान मानों की गणना करेंगे,

इसलिए, हमने 12S330 समकक्ष मॉडल के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक घटक के मूल्यों की गणना की । Pspice में मॉडल बनाते हैं।

हमने प्रत्येक घटक को मान प्रदान किया और V1 के लिए संकेत स्रोत का नाम भी दिया । हमने एक सिमुलेशन प्रोफ़ाइल बनाई-

हमने लॉगरिथिक स्केल में डेसीड पर 100 अंक पर 5 हर्ट्ज से 20000 हर्ट्ज तक की बड़ी आवृत्ति विश्लेषण प्राप्त करने के लिए डीसी स्वीप को कॉन्फ़िगर किया ।

अगला, हमने अपने समकक्ष स्पीकर मॉडल इनपुट में जांच को जोड़ा-

हमने Rc भर में वोल्ट और करंट ट्रेस जोड़े, आवाज कॉइल का प्रतिरोध। हम इस अवरोध के पार प्रतिबाधा की जाँच करेंगे। ऐसा करने के लिए, जैसा कि हम जानते हैं, V = IR और यदि हम एसी स्रोत के V + को अवरोधक Rc से प्रवाहित कर रहे हैं, तो हम प्रतिबाधा प्राप्त करेंगे।

इसलिए, हमने V (V1: +) / I (Rc) सूत्र के साथ एक ट्रेस जोड़ा ।

और अंत में, हम अपने समतुल्य स्पीकर मॉडल के 12S330 का इम्पीडेंस प्लॉट प्राप्त करते हैं।

हम प्रतिबाधा भूखंड देख सकते हैं और कैसे आवृत्ति के आधार पर अध्यक्ष प्रतिबाधा बदलता है-

हम अपनी आवश्यकता के अनुसार मान बदल सकते हैं और हम वास्तविक 12S330 स्पीकर को दोहराने के लिए अब इस मॉडल का उपयोग कर सकते हैं ।