RADIADOR PASSIVO. Introdução

Transcrição

1 IO SSIVO Original: Homero Sette Silva odificado: Introdução O adiador aivo pode er entendido como uma caixa efletora de Grave (a eflex) com o duto modificado. No efletor de Grave (a eflex) o duto é puramente indutivo, endo eta indutância (inertância, melhor dizendo) dada pela maa de ar em movimento no duto. Eta componente indutiva entra em reonância com a compliância do volume de ar Vb, confinado na caixa, gerando a freqüência de intonia. F Já no cao da Caixa adiador aivo o duto é tampado por uma maa móvel (cone), prea a uma upenão (compliância) exatamente como em um falante convencional. pena não exite o conjunto magnético. ee modo, a maa no duto paa a er a do conjunto móvel (e não apena a do ar ali em movimento) e urge uma compliância, que não exitia. lem da reonância paralela entre o volume da caixa, e a maa do duto, urge outra, do tipo érie, formada pela compliância do duto e ua maa móvel, que erá reponável pelo ponto de S mínimo em F, no início da repota deta caixa. ara fin experimentai podem er uado doi falante, incluive iguai. Já o fabricante utilizarão apena o cone montado em uma upenão, alguma veze o memo do falante ativo. ara o conumidor o falante paivo não e ditingue do ativo dando a impreão de que a caixa é compota por doi falante, o que não é o cao ichard Small em eu artigo aive-adiator oudpeaker Sytem, arte I e II, publicada no Journal of The Áudio Engineering Society, repectivamente em outubro e novembro de 974, fez uma análie detalhada dete itema, na qual no baeamo.. Caixa cútica Tipo adiador aivo Componente acútica externa. Componente acútica interna.

2 Circuito equivalente acútico. amo do circuito equivalente acútico. amo do Falante Zm S S m S S Za m Cm Sd Cm ; Zae Sd g e e e E ed ; Erm ed = Krm ; f amo do adiador aivo Zap ap ap Cap Cap Cap ap Cap ap Cap ap Cap ap Cap ap Cap ; ap Cap ; ap Cap Zap ap Cap ap Cap Cap Cap Cap Ca Va Ca Cap Vap Cab ; Cap Cab ; Cab Vb Cab Vb Ca Cap Va Vap Zap Cab Ca Sd Cm amo da Caixa Selada Cab Cab ; ab Cab C Zab abcab ab Cab Cab Subtituindo o adiador aivo por uma maa infinita e deprezando em comparação com ab, vem:

3 Freqüência ngulare de eonância (rd/) S a Ca ad Cab ap Cab ap Cap Condição de Tete Falante ao r livre. Falante em Caixa a eflex com maa acútica no duto ad (a er determinada). Falante em Caixa a eflex com maa acútica no duto igual a ap (a do adiador aivo). Falante em Caixa adiador aivo com maa acútica no duto ap. Freqüência de eonância Freqüência de eonância (Hz) FS aca F F F adcab apcab apcap Correpondência ecânica aca m Cm adcab mdcmb ap Cab mp Cmb ap Cap mp Cmp FS F F F mcm mdcmb mpcmb mpcmp Zab = amo da caixa elada abcab C C Zap = amo do radiador paivo Zab Cab Cab Sd Cm = erda por vazamento Z Z Zab //Zap // Sd Cm SdCm Z C Zab Zap Z Sd Cm Sd Cm C Fatore de ualidade C ab Cab Sd Cm ap Cap erda na Caixa Selada erda no adiador aivo erda no Vazamento tc ec mc t Fator de ualidade Total da Caixa Explicitando at ae a ab Cat Cat Cae Cat Ca Cat Cab Cat Cat Ca Cab Cab Cab Ca Ca Cab

4 ab Cab Cab Cab C Cab Cat Cab Cab Cat Cat CaeCat Ca Cat Cab Cab tc tc ec mc ec mc C a Cat Ca Ca Ca C a S a S a mc m mc m ; ec e tc t t É importante notar que ao retirarmo o radiador paivo, tranformando a Caixa adiador aivo em uma Caixa efletora de Grave, o duto deta última é formado pelo diâmetro do furo que acomodava o radiador paivo, e um comprimento igual à epeura da madeira. Ee duto, muito provavelmente, não terá a mema maa acútica mp, do radiador paivo, e im outra qualquer, que denominaremo ad (de duto). im endo é importante notar que ao utilizarmo (ou Fb) fica implícito que a inertância do duto que intonizou a caixa refletora de grave é igual à do adiador aivo, ou eja, ap. Se tal não for o cao, deveremo uar ( de duto, não de driver), que correponderá a uma inertância ad. Continuando com a análie de tc alertamo que tc t omente e poi: tc t t ab Cab ab Cab C CabCab C ; Cab Ca ap Cab ; ap ap Cab Ca Cab Ca Cab Sd Cm Sd Cm Sd Cm ede que ad = ap

5 Z Sd Cm Sd Cm C Sd Cm ultiplicando numerador e denominador por, vem: Sd Cm Z Sd Cm C C ; Zab Ca Sd Cm C Ud S Zae g g Za Z Zae Za Zab Zap Velocidade volumétrica no falante ativo. g Eg Sd g e e Gerador de preão. Ud S Eg Sd g e e S S m Sd Cm C Sd g e e Sd Cm U U U U ; Z Zrp U U S ; U U Zab Zap UO U U U U U U U U U U S U C C Velocidade volumétrica no interior da caixa Como U O S U S, vem: U OS U S U S C C

6 o r = U p (S) O( S ) o (S) U S C C ; b Zap Sd Cm b Sd Cm Zrp Sd Cm U U U Zap Zab Zap Velocidade volumétrica no cone paivo Zrp U U U Zab Zap ; Sd Cm U U C Velocidade volumétrica no vazamento. r r Zrp = U = Ud p p Zap reão acútica no cone paivo. w r r = U = U p p d w C + + w w w w r = U p d w C + + w w w reão acútica no vazamento. onto de Impedância áxima e ínima ( Fae 0) (eprezando a erda) Z VC E 4 3 S S t S S t 4 3 S S m S S m

7 Z VCj E 4 3 j j S S t S S t 4 3 j j S S m S S m Z VCj E 4 3 j S S S t S t 4 3 j S S S m S m Z VCj E 4 j S S S t 4 j S S S m ara um comportamento reitivo, ou eja, ângulo de fae nulo teremo dua opçõe: a) arte imaginaria nula e b) parte reai nula arte Imaginaria Nula: : 0 F F Em, teremo impedância paa por um mínimo. arte eai Nula: Z 4 S S VC E E j 4 S S, ou eja, a 4 0 S S 4 S S 0 S 4 S S 0 ; c b S S 4 4 b c 0 ; y y y by c 0 y b b b b c c

8 b b b b c ; H c Na freqüência angulare e H a impedância paa por ponto de máximo. F b b c b b ; FH c ; F F Outra elaçõe: b b b b H c c b b b b b b H c c c c H S S H S S S H S H H S S H H S S dicionando aa ao adiador aivo O principai parâmetro do adiador aivo, ou eja, a maa móvel mp e a compliância mecânica Cmp podem er medido atravé da adição de uma maa, conhecida, tal como e faz no cone de um falante. ara io deveremo medir a freqüência de reonância do adiador aivo, em e com a maa adicionada, repectivamente F e F. Ea freqüência etão indicada pelo ponto de S mínimo exitente no início da curva de repota da Caixa adiador aivo ou da preão acútica em eu interior. mp ; mp Cmp mp Cmp mp mp mp mp mp F F

9 Cmp mp Cmp mp Cmp Área Efetiva do Cone Cmp F F F F Uma vez conhecida a maa móvel e a compliância mecânica do falante ativo e paivo, utilizado na Caixa adiador aivo, que podem er determinada atravé da adição de maa ao cone, utilizaremo o procedimento abaixo, propoto por ppolito, para a obtenção da área efetiva do cone, ativo e paivo, repectivamente S e S. Utiliza-e, para io, a equação que relaciona o volume equivalente (Va ou Vap) com a área efetiva do diafragma ( S ou ), ua compliância mecânica (Cm ou Cmp) e a preão atmoférica em milibare,. S mb No entanto, e deejarmo apena o cociente S / S (que permite a obtenção de mp em função de m), poderemo obter o referido cociente em a neceidade da medição da preão atmoférica. Área Efetiva do Cone do Falante tivo - S Va F m F Vam Va 40,3 S Cm S 40,3 40,3 S Va m 0,5305F onde Va em m, m em Kg e S em m 3 S 0, F 3 Va m para Va em litro, m em grama e S em m. Área Efetiva do Cone do Falante aivo - S S Vap mp 3 0,5305Fp onde Vap em m, mp em Kg e S em m ou 3 S 0, Fp Vap mp para Vap em litro, mp em grama e S em elação S / S S F Va m 40,3 F Va m S F Va m S Fp Vap mp Fp Vap mp S F Vap mp S 40,3 mp FS Va S Va m Como F Vap S Vap m. F S mp m F S S

10 C U V S S I U S Zvc Fae odulo e Fae da Impedancia da obina Zvc em Ohm e Zvc em Grau ódulo e fae da impedância da bobina Zvc do falante ativo em Caixa adiador aivo. odulo e Fae da Impedancia da obina Zvc em Ohm e Zvc em Grau Zvc Fae ódulo e fae da impedância da bobina Zvc do falante ativo em Caixa adiador aivo, em ecala ampliada. freqüência de fae nula, na impedância mínima,, indica a intonia da caixa ma é afetada pela indutância da bobina 0 x 0-3 odulo de U F U ódulo da velocidade volumétrica no falante ativo.

11 0.03 odulo de U U ódulo da velocidade volumétrica no ramo da caixa. o em d S o em d S S no interior da caixa. freqüência Fp, do vale inicial, indica a reonância do falante paivo. o em d S o em d S S no interior da caixa. freqüência Fp, do vale inicial, indica a reonância do falante paivo. Ecala ampliada.

12 d, o, p e b em d S S em d : Cone tivo - d ; Total - o ; Cone aivo - p ; Interior da Caixa - b d o p b S eultante (verde) produzido pela Caixa adiador aivo e ua componente. b em d S 30 b em d S O vale inicial, no S no interior da caixa, em Fp, também indica a freqüência de reonância do falante paivo. 0.8 elocamento do Cone em mm Xd em mm O delocamento mínimo do cone ativo é um excelente indicador da intonia F da Caixa adiador aivo. Eta freqüência não é afetada pela indutância da bobina, como acontece na curva da impedância Zvc.

13 50 elocamento do radiador aivo em mm 00 Xp em mm O delocamento do cone paivo cotuma er muito maior que o do ativo, o que pode er um problema. Toda a curva de repota foram gerada pelo programa _.m, deenvolvido pelo utor no ambiente atlab, que utiliza a função air.m, para cálculo da denidade do ar e da velocidade do om no ar, também do memo utor. arâmetro do falante FIT utilizado, medido ao ar livre. 5FH arâmetro Unidade (tivo) (aivo) F 46,88 35,6 Hz t 0,37 0,33 - e 0,40 0,35 - m 6,40 8,83 - m 5,99,5 Kg/ m 30,5 86,4 g Cm m/n Va 8,75 5,8 E 5,50 5,50 Ohm 3,09 7,40 T m Sd cm Zmin 6,67 6,04 Ohm khz,6 0,8 mh 0 khz 0,59 0,39 mh S 95,3 96,35 d áximo E S U T O S S I U O S ínimo Fp F F Fb FH Fc Fpico S Caixa 34,5 58 S em CF no Cone aivo 55,9 S em CF no Cone tivo 55,9 S Interior da Caixa 34,5 57 ZVC Caixa 4 55,9 69,8 X (cone ativo) 55,9 Valore obtido por imulação referente à caixa adiador aivo.

14 Valore Calculado Volume interno líquido da Caixa adiador aivo Vb 96 8,5 49,5/000 35, 4 itro Va 8, 75 Vb 35, 4 0, 6038 Vap 5, 8 Vb 35, 4,5900 Vap 5, 8 Va 8, 75, 6334 aa e Compliância do adiador aivo FS Va S Va FS S mp m Como mp m F Vap S Vap F S mp FS Va S 46,88 8, ,669 m F Vap S 35,6 5, 8 83 FS Va S mp m 30,50, ,4 F Vap S Vap / Va não depende da preão atmoférica Vap S Cmp Va 40,3 S Cm ; Vap 40,3 S Cmp Va S Cm Vap S Cmp Vap S 5, 8 83 Cmp Cm 90 4,7 m / N Va S Cm Va S 8, ibliografia aive adiator oudpeaker Sytem art I: nalyi ichard H. Small O ublicado no Jornal da ES, Vol., N 8, de Outubro de 974 aive adiator oudpeaker Sytem art II: Synthei ichard H. Small O ublicado no Jornal da ES, Vol., N 9, de Novembro de 974 gradecimento O falante ativo foi o modelo 5FH530 e o paivo o 5400, ambo da FIT, uma emprea italiana repreentada no rail pela merco ( ) que gentilmente o forneceu para o tete. Caixa adiador aivo utilizada na mediçõe foi fornecida e gentilmente contruída com emero pela OOSTIC ( ). O utor agradece à emprea acima citada pela grande colaboração pretada.